e2studio开发RA2E1(18)----看门狗WDT
e2studio开发RA2E1.18-- 看门狗WDT
- 概述
- 视频教学
- 样品申请
- 硬件准备
- 参考程序
- 源码下载
- 新建工程
- 工程模板
- 保存工程路径
- 芯片配置
- 工程模板选择
- 时钟设置
- UART配置
- UART属性配置
- 设置e2studio堆栈
- e2studio的重定向printf设置
- R_SCI_UART_Open()函数原型
- 回调函数user_uart_callback ()
- printf输出重定向到串口
- RTC配置
- RTC属性配置
- 设定时间
- 回调函数
- R_RTC_Open函数
- WDT配置
- WDT属性配置
- R_WDT_Open()函数原型
- R_WDT_Refresh()函数原型
- R_WDT_CounterGet()函数原型
- WDT周期设定
- 注意事项
- 主程序
- 演示效果
概述
本文主要阐述了如何借助e2studio工具对瑞萨独立看门狗WDT进行配置设置,同时设置RTC时钟产生每秒的周期性中断,并通过串口输出观察独立看门狗IWDT的计数情况。主要介绍 RA 系列 MCU 的看门狗定时器(WDT),包括其功能、配置方法、API 说明及示例代码。看门狗定时器主要用于检测系统异常,防止程序陷入死循环或卡死,从而 提高系统稳定性。
看门狗定时器(WDT)是一种超时保护机制,当 MCU 在一定时间内没有刷新(喂狗)时,WDT 会触发系统 复位 或 中断,确保系统能够恢复运行。
最近在瑞萨RA的课程,需要样片的可以加qun申请:925643491。
视频教学
https://www.bilibili.com/video/BV1uG9hYyEQe/
e2studio开发RA2E1(18)----看门狗WDT
样品申请
https://www.wjx.top/vm/rCrkUrz.aspx
硬件准备
首先需要准备一个开发板,这里我准备的是自己绘制的开发板,需要的可以进行申请。
主控为R7FA2E1A72DFL#AA0
参考程序
https://github.com/CoreMaker-lab/RA2E1
https://gitee.com/CoreMaker/RA2E1
源码下载
新建工程
工程模板
保存工程路径
芯片配置
本文中使用R7FA2E1A72DFL#AA0来进行演示。
工程模板选择
时钟设置
开发板上的外部高速晶振为12M.
需要修改XTAL为12M。
UART配置
点击Stacks->New Stack->Connectivity -> UART(r_sci_uart)。
UART属性配置
设置e2studio堆栈
printf函数通常需要设置堆栈大小。这是因为printf函数在运行时需要使用栈空间来存储临时变量和函数调用信息。如果堆栈大小不足,可能会导致程序崩溃或不可预期的行为。
printf函数使用了可变参数列表,它会在调用时使用栈来存储参数,在函数调用结束时再清除参数,这需要足够的栈空间。另外printf也会使用一些临时变量,如果栈空间不足,会导致程序崩溃。
因此,为了避免这类问题,应该根据程序的需求来合理设置堆栈大小。
e2studio的重定向printf设置
在嵌入式系统的开发中,尤其是在使用GNU编译器集合(GCC)时,–specs 参数用于指定链接时使用的系统规格(specs)文件。这些规格文件控制了编译器和链接器的行为,尤其是关于系统库和启动代码的链接。–specs=rdimon.specs 和 --specs=nosys.specs 是两种常见的规格文件,它们用于不同的场景。
–specs=rdimon.specs
用途: 这个选项用于链接“Redlib”库,这是为裸机(bare-metal)和半主机(semihosting)环境设计的C库的一个变体。半主机环境是一种特殊的运行模式,允许嵌入式程序通过宿主机(如开发PC)的调试器进行输入输出操作。
应用场景: 当你需要在没有完整操作系统的环境中运行程序,但同时需要使用调试器来处理输入输出(例如打印到宿主机的终端),这个选项非常有用。
特点: 它提供了一些基本的系统调用,通过调试接口与宿主机通信。
–specs=nosys.specs
用途: 这个选项链接了一个非常基本的系统库,这个库不提供任何系统服务的实现。
应用场景: 适用于完全的裸机程序,其中程序不执行任何操作系统调用,比如不进行文件操作或者系统级输入输出。
特点: 这是一个更“裸”的环境,没有任何操作系统支持。使用这个规格文件,程序不期望有操作系统层面的任何支持。
如果你的程序需要与宿主机进行交互(如在开发期间的调试),并且通过调试器进行基本的输入输出操作,则使用 --specs=rdimon.specs。
如果你的程序是完全独立的,不需要任何形式的操作系统服务,包括不进行任何系统级的输入输出,则使用 --specs=nosys.specs。
R_SCI_UART_Open()函数原型
故可以用 R_SCI_UART_Open()函数进行配置,开启和初始化UART。
/* Open the transfer instance with initial configuration. */
err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);
assert(FSP_SUCCESS == err);
回调函数user_uart_callback ()
当数据发送的时候,可以查看UART_EVENT_TX_COMPLETE来判断是否发送完毕。
可以检查检查 “p_args” 结构体中的 “event” 字段的值是否等于 “UART_EVENT_TX_COMPLETE”。如果条件为真,那么 if 语句后面的代码块将会执行。
fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag = false;
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{
if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE)
{
uart_send_complete_flag = true;
}
}
printf输出重定向到串口
打印最常用的方法是printf,所以要解决的问题是将printf的输出重定向到串口,然后通过串口将数据发送出去。
注意一定要加上头文件#include <stdio.h>
#ifdef __GNUC__ //串口重定向
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#endif
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
err = R_SCI_UART_Write(&g_uart9_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);
if(FSP_SUCCESS != err) __BKPT();
while(uart_send_complete_flag == false){}
uart_send_complete_flag = false;
return ch;
}
int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{
for(int i=0;i<size;i++)
{
__io_putchar(*pBuffer++);
}
return size;
}
RTC配置
点击Stacks->New Stack->Timers -> Realtime Clock(r_rtc_c)。
RTC属性配置
设定时间
在启动RTC后,需要为其设定当前时间。您可以使用R_RTC_CalendarTimeSet(&g_rtc0_ctrl, &set_time);函数来实现这一目标。具体的时间参数可以通过修改set_time变量来调整。
//RTC变量
/* rtc_time_t is an alias for the C Standard time.h struct 'tm' */
rtc_time_t set_time =
{
.tm_sec = 50, /* 秒,范围从 0 到 59 */
.tm_min = 59, /* 分,范围从 0 到 59 */
.tm_hour = 23, /* 小时,范围从 0 到 23*/
.tm_mday = 28, /* 一月中的第几天,范围从 1 到 31*/
.tm_mon = 1, /* 月份,范围从 0 到 11*/
.tm_year = 125, /* 自 1900 起的年数,2025为125*/
.tm_wday = 5, /* 一周中的第几天,范围从 0 到 6*/
// .tm_yday=0, /* 一年中的第几天,范围从 0 到 365*/
// .tm_isdst=0; /* 夏令时*/
};
回调函数
可以触发进入回调函数的事件如下所示,RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ为设置的实时性事件,例如1s一次,RTC_EVENT_ALARM_IRQ为闹钟事件。
//RTC回调函数
volatile bool rtc_flag = 0;//RTC延时1s标志位
volatile bool rtc_alarm_flag = 0;//RTC闹钟
/* Callback function */
void rtc_callback(rtc_callback_args_t *p_args)
{
/* TODO: add your own code here */
if(p_args->event == RTC_EVENT_PERIODIC_IRQ)
rtc_flag=1;
else if(p_args->event == RTC_EVENT_ALARM_IRQ)
rtc_alarm_flag=1;
}
R_RTC_Open函数
R_RTC_Open函数可以开启RTC。
同时在主程序中开启RTC已经设置时间和闹钟。
/**********************RTC开启***************************************/
/* Initialize the RTC module*/
err = R_RTC_Open(&g_rtc0_ctrl, &g_rtc0_cfg);
/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
assert(FSP_SUCCESS == err);
/* Set the RTC clock source. Can be skipped if "Set Source Clock in Open" property is enabled. */
R_RTC_ClockSourceSet(&g_rtc0_ctrl);
/* R_RTC_CalendarTimeSet must be called at least once to start the RTC */
R_RTC_CalendarTimeSet(&g_rtc0_ctrl, &set_time);
/* Set the periodic interrupt rate to 1 second */
R_RTC_PeriodicIrqRateSet(&g_rtc0_ctrl, RTC_PERIODIC_IRQ_SELECT_1_SECOND);
WDT配置
RA2E1内部自带看门狗定时器(WDT)。
点击Stacks->New Stack->Monitoring -> Watchdog(r_wdt)。
WDT属性配置
WDT 计数器开始递减,初始计数值为 100%。
在有效的 允许刷新时间窗口 内刷新(喂狗),计数器重新回到最大值 100%。
如果在允许的时间窗口内没有刷新,计数器递减到 0%, 触发 MCU 复位(Reset)或 非屏蔽中断(NMI)。
R_WDT_Open()函数原型
可以用R_WDT_Open()函数进行初始化和开启WDT。
/* Open the module. */
err = R_WDT_Open(&g_wdt0_ctrl, &g_wdt0_cfg);
/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
assert(FSP_SUCCESS == err);
R_WDT_Refresh()函数原型
可以用R_WDT_Refresh()函数进行喂狗操作。
/* Refresh before the counter underflows to prevent reset or NMI. */
err = R_WDT_Refresh(&g_wdt0_ctrl);
assert(FSP_SUCCESS == err);
printf("starting up !\n");
uint32_t wdt_counter = 0U;
R_WDT_CounterGet()函数原型
可以用R_WDT_CounterGet()函数获取当前的计数值。
/* Read the current WDT counter value. */
err = R_WDT_CounterGet(&g_wdt0_ctrl, &wdt_counter);
assert(FSP_SUCCESS == err);
WDT周期设定
通过查阅数据手册,可以得知WDT使用的时钟为PCLKB。
在本案例中,使用的PCLKB时钟为6MHz。
WDT从PCLKB运行,依据上文的设定,PCLKB周期如下所示。
上述可以看到在该设置下的溢出时间为22.3696s,那么1s的计数为1s/1.365ms=732.6。
注意事项
如果使用J-Link调试器进行调试的话需要加上这一句话。
R_DEBUG->DBGSTOPCR_b.DBGSTOP_WDT = 0;
主程序
while(1)
{
if(rtc_flag)
{
/* Read the current WDT counter value. */
err = R_WDT_CounterGet(&g_wdt0_ctrl, &wdt_counter);
assert(FSP_SUCCESS == err);
printf("wdt_counter=%d\n",wdt_counter);
rtc_flag=0;
/* Refresh before the counter underflows to prevent reset or NMI. */
err = R_WDT_Refresh(&g_wdt0_ctrl);
assert(FSP_SUCCESS == err);
}
}
演示效果
设置每过1s打印一次当前时间,分别设置喂狗和不喂狗,结果如下。
延迟1s的计数为1s/1.365ms=732.6,打印为15653,由于是向下计数,16384-733=15651,符合计算值。
当不执行喂狗时候,计数值到0时会进行复位,2个复位之间为22s左右,符合计算的22.3696s。