使用微控制器時，是否認為必須使用硬件,例如入門套件等進行調試？我們將為您提供更好的解決方案。您可使用瑞薩的集成開發(fā)環(huán)境“e2studio”在PC上簡單進行開發(fā)。 支持物聯(lián)網的微控制器 至今，讓我們談一下微控制器的介紹與嵌入式編程。微控制器在諸多領域的程序處理控制中發(fā)揮著作用，如消費類電子，汽車和工業(yè)設備。從控制設備的核心到觸摸屏用戶接面和LCD顯示等功能時，都在利用微控制器在后臺操作。 目前，智能手機和智能電視與可運行1GHz以上的多核處理器的SoC（系統(tǒng)LSI）結合起來支持強大的OS操作系統(tǒng)，例如Linux等。然而，這并不意味著所有處理過程都可以通過類似強大系統(tǒng)（例如SoC）單獨執(zhí)行。在尋求軟件靈活性的同時，也有很多不使用OS的情況下達到實時和低功耗的目的。例如，當從紅外遙控器的接收部分進行信號處理（信號和噪音分離）和解碼（控制信號再生）時，如果微控制器能夠持續(xù)監(jiān)視遙控器接收，則實時控制將更加可靠而不需由高性能SoC每隔幾毫秒處理一次。 微控制器同樣適用于最近熱門的物聯(lián)網。多數物聯(lián)網設備的處理過程都是報告和指導性的類型。復雜的數據處理不是由物聯(lián)網設備執(zhí)行，而是由接收數據的云服務器在執(zhí)行。對于物聯(lián)網來說重要的是更低功耗和即時反應。在實際處理過程中，根據通用I/O端口的模擬輸入或數字輸入判斷是否報告情況，再將數據發(fā)送到通信模塊。此處理過程是微控制器最理想的操作。 嘗試使用RL78、 瑞薩RL78族是一款具有良好聲譽并易于使用的微控制器。此系列產品以16bit CPU為核心，將RAM，閃存，AD轉換器，定時器，通用I/O端口和串行接口等集合為單一芯片。此外，芯片內置高速且精確的片上振蕩器，不需要外部振蕩器，只需極少數外部元件即可操作。除了以上基本功能之外，一些產品根據不同的應用配備不同的外圍功能，例如響應各種需求的電機控制和無線設備控制。 集成開發(fā)環(huán)境有什么好處 集成開發(fā)環(huán)境“e2studio”中為RL78/G13提供多功能的處理程序。我們將利用此開發(fā)環(huán)境進行開發(fā)。集成開發(fā)環(huán)境能完整地實現(xiàn)編碼指令，目標碼鏈接，調試，仿真等的整合。在此之前，編譯器，鏈接器，調試器和軟仿真器等各自單獨運作，開發(fā)人員必須設法管理它們之間的互相作用。尤其，把處理過程分成多個部分并開發(fā)每個部分的版本控制是一項繁瑣的任務。有時，即使編寫程序的人也會在查找最新版本或已被改變的位置上傷腦筋。在集成開發(fā)環(huán)境中，管理源程序會變得更簡易。 也將使用調試器更有效地進行調試。使用此調試器不需要將函數printf插入源代碼并不斷檢查變量值，可在源代碼上指定斷點，并在斷點上檢查所傳遞給該函數的變量值。會讓您了解程序的處理過程，仿如親身體驗一樣。這些好處是具有較低調試功能的Arduino是無法仿效的。 代碼生成插件的簡單開發(fā) 您是否由于缺乏對RL78系列產品的了解而不能有效運行程序感到很沮喪？別擔心。瑞薩開發(fā)了 “代碼生成插件”，此插件在設定參數下可自動生成C語言程序。代碼生成插件可創(chuàng)建初始配置處理程序，包括微控制器引腳分配功能，也可生成所需要外圍功能的配置程序，例如I/O和AD轉換器。程序員可通過代碼生成插件調用生成出來的I/O和外圍功能等的函數。在使用微控制器之前需閱讀硬件手冊，但不必記住所有規(guī)程。將細節(jié)交給代碼生成插件處理。接下來請嘗試使用代碼生成插件來分配函數并指定波形輸出寬度。 與軟仿真器結合操作 即使所有源代碼都無編譯錯誤地編寫完成，但是程序并未完成。必須確定使用的硬件與生成程序的正常運行。尤其與微控制器實際操作尤其與微控制器實際操作行為有關的部分，例如設置和讀取外圍功能寄存器，必須通過連接硬件來確保它正準確必須通過連接硬件來確保它正準確地進行操作。但是正在開發(fā)中的硬件并不能保證可使用的。 這正是軟仿真器展示其能力的地方。軟仿真器使用軟件方法虛擬地再實現(xiàn)目標微控制器或帶有微控制器的電路板之功能。您可觀察到來自微控制器I/O端口的信號類型。如使用板級軟仿真器，電路板電路板板卡兼容輸入（開關或音量）和輸出（LED）也將由軟件實現(xiàn)。由于軟件運行，輸出不會與目標硬件有相同的速度。然而，這足以觀察并了解運行狀態(tài)。軟仿真器與e2 studio無縫地連接。 使用軟仿真器進行開發(fā) 使用e2studio中的軟仿真器運行入門套件的示例程序。無需購買套件。入門套件的功能將被實現(xiàn)在軟仿真器中。您只需要一臺電腦即可運行示例程序而且不需使用RL78硬件。 請通過以下步驟體驗e2studio的開發(fā)。 (1) 下載e2studio并安裝到電腦上。 (2) 下載示例程序。 (3) 將示例程序導入e2studio。 (4) 生成方波輸出代碼，連接到軟仿真器并觀察輸出。 (5) 修改程序并更改為LED閃爍程序。 (6) 連接到板級軟仿真并檢查預期運行狀態(tài)。 以上1到6的操作過程的視頻已發(fā)布在瑞薩網站上。有關操作細節(jié)請參閱以上解釋和視頻。接下來，將解釋如何在e2studio環(huán)境中使用軟仿真器。 (1) 安裝e2 studio 首先，準備好MyRenesas 的登錄名和密碼。如果您還未成為會員，請創(chuàng)建MyRenesas用戶帳號。 您可通過以下URL下載最新版本的e2studio。 下載URL: 請下載IDE and Coding Tools e2studio installer (Web installer or Offline installer)。執(zhí)行已下載程序并安裝e2studio。安裝過程中所需的指定設備系列，附加組件，用于RL78的編譯器等，盡請參考 “RL78 e2studio設置”（視頻1）。 視頻1: RL78 e2studio 設置 (2)下載示例程序 接下來，下載示例程序。 “RL78代碼生成器插件（視頻2）” 中詳細介紹了下載e2studio，設置，調試和使用軟仿真器等一系列操作。本示例程序以特定頻率閃爍板上的LED。通過在軟仿真器上實現(xiàn)此操作，可在不使運用入門套件的情況下確認程序執(zhí)行。 視頻2: RL78代碼生成器插件 您可通過以下URL下載示例程序。視頻文件已壓縮為ZIP格式。 下載URL: (相關鏈接: Code Generation Tool RL78 API Reference, RL78/G13 User’s Manual Hardware Edition) 解壓文件后，您可從被命名為“an_r20an0399jj0100_rl78_programming”的文件夾中找到必要的數據。e2studio要求訪問保存示例程序的文件夾。該文件夾還包含內置RL78電路板仿真數據。請將ZIP文件保存并提取到易于查找的地方再開始操作。但是，保存時請避免使用雙字節(jié)字符來命名文件夾或路徑名稱。 (3) 導入示例程序 下載完，將要執(zhí)行的程序導入e2studio。如圖1所示指定要導入的程序的文件夾。 使用示例程序時，請指定文件夾“an_r20an0399ej0100_rl78_programming”。（視頻2，01:16處有說明（“分鐘：秒”格式））。 圖1: 指定要導入的項目 (4) 方波輸出代碼并觀察輸出 首先使用代碼生成器插件開發(fā)程序。使用代碼生成器插件，只需要設置參數即可生成必要的代碼。原始程序中配置方波的寬度設為100微秒，將它改為100毫秒，然后生成代碼。 (視頻2的02:52說明“方波輸出設置”，此段展示更改脈沖寬度的操作。) 當新代碼被生成后，將軟仿真器連接到調試器并觀察方波輸出。視頻2的03:13展示了e2studio的操作順序。接下來，連接軟仿真器到調試器后展示現(xiàn)時序圖(圖2：視頻04:45)。 圖2: 模擬器上顯示的時序圖（指定時鐘類型為"msec." ，放大倍數為 "1/32"） 圖2中時序圖設為觀察以毫秒為單位變化的信號，并實現(xiàn)類似于邏輯分析儀的功能。也可以測量輸出被打開/關閉時的周期。首先，中斷（暫停）模擬和停止信號輸出（圖3）。之后，在時間圖上用鼠標放置標記時，標記之間的時間會顯示在圖表中（請參照視頻2 “04:48”時的操作）。 圖3：按下暫停按鈕暫停程序。