Apresentando o Renesas RX63N com YRDK RX63N

YRDK RX63N

Primeiramente, queremos agradecer à Renesas Brasil, e ao FAE André Oliveira, por ter enviado o kit YRDK RX63N e por todo o suporte prestado.

 

O Kit de Demonstração Renesas (RDK) para a linha de microcontroladores RX63N, o YRDK RX63N, é uma ferramenta de avaliação e demonstração cujo propósito é prover o usuário com uma plataforma completa para programar, depurar e experimentar os recursos da linha para aplicações tais como multimídia, rede, automação, dentre outros.

 

Ele pode ser adquirido por cerca de 99 dólares por meio de fornecedores informados pela Renesas na página do kit. O kit é fornecido em uma embalagem plástica, destacando na parte da frente a placa e os cabos USB presentes, tal como mostrado na Figura 1.

 

yrdk rx63n - Imagem do kit em sua embalagem plástica
Figura 1 - Imagem do kit em sua embalagem plástica

 

Já na parte traseira da caixa plástica, há todo um resumo das principais informações a serem observadas para uso e aprendizado do kit. A Renesas informa links de auxílio em recursos online, a presença de um guia de primeiros passos dentro do kit, além de detalhes a respeito do conteúdo do kit e do microcontrolador utilizado.

 

yrdk rx63n: vista traseira
Figura 2 - Vista traseira da embalagem plástica do kit YRDK RX63N

 

 

Conteúdo do Kit YRDK RX63N

 

Ao abrir a embalagem plástica, nos deparamos com os seguintes itens, descritos a seguir, e mostrados na Figura 3:

  • Placa com microcontrolador RX63N operando a 96 MHz com depurador integrado e um bom acervo de periféricos integrados, tais como USB, CAN, Ethernet, Acelerômetro, Memória Flash, dentre outros;
  • Cabo adaptador miniUSB tipo-A para USB tipo-B;
  • Cabo miniUSB para depuração - a ser conectado na USB do SEGGER J-Link;
  • Guias de acesso rápido;
  • Manual de primeiros passos com o exemplo do Micrium RTOS para Exosite;
  • DVD de Instalação contendo:
    • e2studio - IDE baseada no Eclipse, da Renesas;
    • IDE HEW - High-performance Embedded Workshop;
    • Toolchain para C/C++ da Renesas - RXC com limite de código para 128 KB em uso gratuito;
    • IAR Embedded WorkBench para Renesas RX, versão KickStart com limite de código de 64 KB;
    • Versão de avaliação Micrium  μC/Probe 3.1;
    • Exemplos de projetos e RTOS para RX63N;
    • Manual de usuário, datasheets e demais documentos;
    • Guia de uso rápido.

 

Visão geral do conteúdo do kit YRDK RX63N
Figura 3 - Visão geral do conteúdo do kit YRDK RX63N

 

Em suma, é um kit YRDK RX63N bem completo, bem documentado e de alta qualidade. A começar pela qualidade da placa, muito bem feita e usando materiais de ponta, até pelos próprios manuais, feitos com papel e impressão de qualidade.

 

A placa do kit YRDK RX63N contém uma série de elementos embarcados, além do próprio microcontrolador. Como dito, é de ótima qualidade, com um ótimo acabamento. Realmente, impecável. Cada elemento possui legenda impressa na placa, orientando o que é cada componente, o que faz jus ao objetivo da mesma, de ser uma plataforma de demonstração e aprendizado. Além disso, há a inscrição do nome de fabricantes, parceiros da Renesas, juntamente com os componentes associados, tal como mostrado na Figura 4.

 

20150615_154558
Figura 4 - Vista superior da placa do kit YRDK RX63N

 

Na parte traseira da placa há uma série de inscrições destacando os fabricantes parceiros da Renesas, a seleção de modo de funcionamento USB, legenda para a pinagem dos cabeçalhos conectores presentes na placa, links úteis, seleção de modo de operação (boot) do microcontrolador, além de um resumo de características do microcontrolador, conforme mostrado na Figura 5.

 

YRDKRX63N-inferior
Figura 5 - Vista inferior da placa do kit YRDK RX63N

 

A Renesas não poupou esforços em fornecer um "norte" para o desenvolvedor interessado em aprender mais sobre a sua plataforma e tecnologias associadas ao seu microcontrolador RX63N e ao RTOS da Micrium, o que é bacana, ao passo em que se mostra como uma empresa interessada em ajudar a aprender. O DVD presente, apesar de contar com versões de software já desatualizadas na presente data deste artigo, conta com ampla documentação e um acervo de exemplos de código que independem de versões de software.

 

 

Apresentando o RX63N

 

RX é o nome de uma das famílias de microcontroladores de 32 bits desenvolvida pela Renesas Electronics. O nome RX é um acrônimo para "Renesas Extreme", denotando o conceito chave fundamental desta linha de produtos, que visa alta performance. E a letra "N" ao final da nomenclatura determina a presença de periféricos integrados ao chip para operação em rede (N - Network).

 

Segue adiante um esquemático com detalhes das características principais dos microcontroladores do grupo RX63, dentre os quais podemos citar: memória flash do tipo "sem espera" (uma tecnologia da Renesas para memórias com acesso imediato), CPU com unidade de ponto flutuante FPU e instruções DSP em hardware, além da presença de uma gama de periféricos internos tais como USB, CAN, unidade de criptografia AES, controlador DMA, relógio de tempo real, timers multifunções, dentre outros, tais como mostrado na imagem da Figura 6. 

 

rx63n_631_block
Figura 6 - Esquemático de características máximas para o grupo de microcontroladores RX63

 

Como pode ser observado na Figura 6, a maior diferença entre os microcontroladores RX631 e RX63N, é que o RX63N possui controlador de rede ethernet integrado, enquanto que o RX631 não.

 

Um ponto chave da alta performance do microcontrolador é a sua arquitetura CISC com uma memória flash integrada de alto desempenho, o que permite a unidade central de processamento (CPU) operar a frequências bem elevadas, tais como 100 MHz, sem a necessidade de estados de espera para acesso à memória. Tudo isso resulta em uma performance de até 1,65 DMIPS/MHz.

 

Com relação ao microcontrolador utilizado na placa YRDKRX63N, seu partnumber é R5F563NBDDFP, e com relação ao esquemático mostrado na Figura 4, este modelo possui especificações tais como memória de programa em 1024 KB do tipo Flash, memória RAM de 128 KB e memória de dados Flash de 32 KB, e uma característica interessante para projetos de automação que é a capacidade de gerar sinais PWM de 3 fases, útil para controle de motores elétricos.

 

Para ver mais detalhes sobre o grupo de microcontroladores RX63 e demais modelos, basta acessar a página do RX631 e RX63N da Renesas.

 

 

Desenvolvimento - IDEs

 

  • HEW - High-performance Embedded Workshop: Era a IDE padrão para desenvolver projetos para a linha RX, e a versão que acompanha o DVD do Kit já vem pré-configurada para o kit YRDKRX63N, contendo inclusive projetos pré-configurados com códigos de exemplo para acessar recursos da placa e do microcontrolador. Seu uso é gratuito, mas fica atrelado com relação ao compilador (toolchain) utilizado;
  • e2studio: É a mais recente e mais moderna IDE utilizada pela Renesas, baseada no Eclipse e liberada gratuitamente para download e uso. Possui modernos recursos de depuração de código, e versão após versão vem recebendo sucessivas melhorias. Assim como HEW, seu uso também fica atrelado com relação ao compilador (toolchain) utilizado;
  • IAR Embedded Workbench for RX: É a suíte de desenvolvimento da IAR voltada para os microcontroladores da Renesas da família RX, contendo analisadores de código, depuradores, mais detalhes na página da suite. A versão completa é paga e conta com todo um aparato da IAR para auxiliar no desenvolvimento do projeto, verificação de código, dentre outras coisas mais. Há uma versão de graça, liberada para compilar código com até 64 KB, que pode ser baixada neste link.

 

 

Desenvolvimento - Compiladores

 

Dentre os compiladores disponíveis no mercado para a linha de microcontroladores RX, podemos destacar os seguintes 3 compiladores:

  • GNU RX toolchain - KPIT: É um compilador opensource baseado em GCC, sem limite de código. Seu instalador pode ser baixado no site do KPIT, sendo necessário proceder com um cadastro no site para ter acesso ao painel de downloads. Esta toolchain pode ser configurada tanto no HEW como no e2studio;
  • Renesas RX compiler toolchain - RXC: É o compilador oficial da Renesas. Conta com otimizações mais aprofundadas para gerar códigos mais eficientes e com menor tamanho. Seu uso é liberado para códigos com até 128 KB. Acima disso, é necessário adquirir uma licença para usar o compilador. Esta toolchain pode ser configurada tanto no HEW como no e2studio;
  • IAR compiler: É o compilador presente no IAR Embedded Workbench for RX, é instalado com o IAR Embedded Workbench for RX. Seu uso é liberado para programas com tamanho de código até 64 KB, e acima disso, é necessário adquirir a licença de uso;
  • CC-RX: É o mais novo e moderno compilador da Renesas para a família de microcontroladores RX. Seu uso é liberado para códigos com tamanho até 128 KB. Acima disso, é necessário adquirir uma licença para usar o compilador. E assim como a RXC e KPIT, também pode ser configurada tanto nas IDEs HEW e e2studio.

 

 

Características da Placa YRDK RX63N

 

Beleza, falamos do kit, falamos do microcontrolador, falamos de IDEs e compiladores. Vamos falar da placa agora!

 

A placa fornecida com o Kit YRDK RX63N vem com todo um arsenal de periféricos e elementos integrados de modo a experimentar e utilizar recursos diversos do microcontrolador. Na Figura 7 é mostrada a placa YRDK RX63N, e em destaque uma legenda indicando os componentes presentes. Interessante é observar que a Renesas também faz uma espécie de "propaganda" de parceiros na placa, ao passo em que próximo de muitos destes elementos também está impresso o nome do fabricante associado, na placa de circuito impresso. E na documentação do kit há detalhes mais aprofundados acerca das características de cada componente.

 

Adiante, segue uma lista do que vem na placa:

  • Conector de fonte externa 5V DC;
  • Depurador USB J-Link;
  • Conector USB Host ou Device;
  • Alto-falante;
  • Microfone;
  • Conector para fone de ouvido estéreo;
  • Conector de rede Ethernet;
  • Botões de usuário;
  • Potenciômetro;
  • Display gráfico LCD;
  • Sensor de Temperatura;
  • Acelerômetro Digital de 3 eixos ADXL345;
  • Interface RS-232;
  • Conector para cartão de memória microSD;
  • Memória flash de 128 Mbits;
  • Anel de LEDs;
  • Interface CAN;
  • Cabeçalhos de expansão para I/Os, Aplicações WiFi/Bluetooth, PMOD.

 

YRDK RX63N
Figura 7 - Legenda dos componentes da placa - YRDK RX63N

 

De modo a mostrar como os componentes estão interligados na placa, de uma maneira mais genérica, segue a imagem mostrada na Figura 8, também presente na documentação da Renesas.

 

YRDK RX63N
Figura 8 - Esquemático de componentes da placa ligados ao microcontrolador - YRDK RX63N

 

Sendo assim, com base no que acompanha a placa fornecida com o kit, podemos destacar as seguintes aplicações possíveis de serem desenvolvidas:

 

Áudio

  • Driver de áudio estéreo conectado à interface PWM;
  • Microfone embarcado para demonstração de amostragem e capacidades de operação de instruções FFT e unidade FPU;
  • Potenciômetro para controle de volume;
  • Interface com cartão microSD para armazenamento de arquivos de dados e de áudio.

 

Controle de Motor

  • Controle de motor trifásico com representação do algoritmo via LEDs;
  • Controle da variação de velocidade de motor pela variação do potenciômetro de volume.

 

Jogos

  • Acelerômetro de 3 eixos digital AXL345;
  • Botões de usuário do tipo "pushbutton".

 

Comunicação

  • Interface Ethernet 10/100 conectada ao Ethernet MAC interno do microcontrolador;
  • Interface USB conectado ao controlador interno de USB do microcontrolador, de modo a permitir operações em modo Host, Device e OTG;
  • Interface RS-232;
  • Interface CAN;
  • Barramentos I2C e SPI, com depuração através do conector Beagle da Total Phase;
  • Conexões PMOD para suportar uma variedade de dispositivos PMOD genéricos, tais como módulos Wi-Fi, Bluetooth, RF, dentre outros.

 

Código de Usuário e Depuração de Aplicação

  • SEGGER J-Link OB  embarcado para depuração de código de alta qualidade.

 

Aplicações-Chave

  • Gateways;
  • Nós industriais FieldBus;
  • Interface Homem-Máquina (HMI);
  • Aplicações conectadas em rede Ethernet;
  • Inversores e Controle de Motor.

 

 

Material de Apoio

 

Dentre o material fornecido pela Renesas para o kit YRDK RX63N, podemos destacar os seguintes documentos:

  • Manual de Usuário para o YRDK RX63N - É um documento de cerca de 48 páginas contendo informações sobre o uso do kit, programação do microcontrolador, modos de boot, configuração de parâmetros e ligações de periféricos. Em suma, detalha muito bem os componentes presentes e como utilizar o que o kit oferece;
  • Guia de Início Rápido para YRDK RX63N - Como o nome diz, é um guia rápido. Fala dos modos de operação e funcionamento do microcontrolador, ferramentas de desenvolvimento e depuração, guia de primeiros passos com o exemplo Exosite para demonstrar funcionalidades IoT da placa, dentre outros;
  • Guia para Gerador de Projetos: É um documento que aborda as funcionalidades da IDE HEW, contida no DVD que acompanha o Kit, acerca do gerador de projetos para experimentar recursos da placa e do microcontrolador. 

 

Como mencionado anteriormente, a Renesas não mede esforços para facilitar o acesso a informações úteis que facilitarão o acesso e o aprendizado de suas tecnologias aos desenvolvedores e entusiastas interessados. Dessa forma, uma série de livros são fornecidos de forma gratuita no próprio site da Renesas. Para a linha de microcontroladores RX63N, podemos destacar os seguintes, cuja aplicação também serve perfeitamente para o kit YRDK RX63N:

 

rx63n-1 Embedded Systems: An Introduction using the Renesas RX63N Microcontrollerdownload
 rx63n-2Advanced Embedded Systems Concepts using the Renesas RX63N Microcontrollerdownload
 micrium_USBµC/USB Device: Universal Serial Bus Device Stack for the Renesas RX63Ndownload
 micrium_ucOSIIIµC/OS-III: The Real-Time Kernel for the Renesas RX62Ndownload
 micrium_TCPIPµC/TCP-IP: The Embedded Protocol Stack for the Renesas RX62Ndownload

 

O primeiro livro serve para dar uma base forte na arquitetura RX63N, e o próximo, o próprio nome já indica se tratar de conceitos mais avançados. Os últimos 3 livros da sequência servem para fundamentar o desenvolvedor em conceitos de sistemas de tempo real (RTOS) usando o sistema uC/OS-III da Micrium com o RX63N. O último livro trata de usar o Micrium RTOS com a pilha TCP/IP para o grupo RX62N, modelo anterior ao RX63N. Todavia, os conceitos se aplicam ao RX63N tranquilamente.

 

Além disso, a Renesas também possui todo um painel online com cursos interativos para suas plataformas e tecnologias, chamado de Renesas e-Learning, cujo acesso é gratuito, e há inclusive uma categoria de cursos disponíveis em português, voltados para a linha de microcontroladores RX, a qual pode ser acessada aqui.

 

Há também um fórum de usuários e desenvolvedores, chamado de Renesas Rulz, em que é possível trocar dicas e ideias, informações sobre projetos pessoais, procurar por auxílio em dúvidas e questões, além de fazer contato com desenvolvedores do mundo inteiro.

 

 

Primeiro Uso

 

De fábrica, a placa vem pré-carregada com um firmware contendo o Micrium uC/OS-III RTOS configurado para operar com a plataforma para Internet das Coisas Exosite. Para executar o exemplo, basta ligar a placa via porta USB J-Link, localizada na lateral do conector RS-232, e também conectar a placa em rede, considerando que a rede também esteja com acesso à internet. Adiante, segue a placa ligada e em funcionamento, mostrada na Figura 9.

 

YRDK RX63N em funcionamento
Figura 9 - Placa YRDK RX63N em funcionamento.

 

Após seguir com os procedimentos marcados no Guia de Início Rápido para YRDK RX63N, destacando a configuração para operação com o exemplo do Micrium com Exosite, a placa ficará conectada à plataforma Exosite, podendo ser então controlada remotamente, e também passará a enviar dados para a nuvem. Quando conectada, a placa irá exibir uma mensagem tal como a mostrada na Figura 10, indicando que está conectada à nuvem.

 

YRDK RX63N: Placa Conectada
Figura 10 - Display gráfico LCD exibindo status de conectado à nuvem.

NEWSLETTER

Receba os melhores conteúdos sobre sistemas eletrônicos embarcados, dicas, tutoriais e promoções.

Obrigado! Sua inscrição foi um sucesso.

Ops, algo deu errado. Por favor tente novamente.

André Curvello
Graduado em Engenharia de Computação com ênfase em Sistemas Embarcados pela USP, campus São Carlos, possui MBA em gestão de TI pela UNIFRAN e Mestrado em Ciências pela EESC-USP. Atua como Analista de Tecnologia para Sistemas Embarcados na Padtec S/A, sendo também professor de pós-graduação e instrutor de cursos na área de sistemas embarcados. Como hobby, gosta de programar tudo que pode ser programado, escovando bits sempre ao lado de um bom café. Gosta de compartilhar seu conhecimento por meio de palestras, e publicando artigos como colaborador dos sites Embarcados e FilipeFlop.

2
Deixe um comentário

avatar
 
2 Comment threads
0 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
1 Comment authors
neuber jose sousaYRDK RX63N kit da Renesas com RX63N - André Curvello Recent comment authors
  Notificações  
recentes antigos mais votados
Notificar
neuber jose sousa
Visitante
neuber jose sousa

perfeita!

trackback
YRDK RX63N kit da Renesas com RX63N - André Curvello

[…] Post de minha autoria, inicialmente publicado no Embarcados. […]