【RA4M2-SENSOR】串口传输MPU6050陀螺仪数据测评

RA4M2串口传输MPU6050陀螺仪数据测评

1. 套件概述

RA4M2-SENSOR 是一款基于 RA4M2 系列微控制器的评估套件，支持 TrustZone 技

术和片内安全加密引擎（SCE），提供硬件级安全保护，确保敏感数据安全。RA4M2 MCU

采用 40nm 工艺，具有出色的低功耗性能（CoreMark®功耗低至 81µA/MHz）。

套件支持瑞萨的灵活配置软件包（FSP），FSP 基于 FreeRTOS 构建，能够与其他实

时操作系统（RTOS）和中间件兼容，并且可以通过丰富的外设接口（如 I2C、SPI、ADC

等）与各种传感器模块（如温湿度、气体、光传感器等）进行无缝连接。此外，该套件

包括传感器（SENSOR）系列接口以及对微控制器所有引脚的通孔访问，极大地提升了

扩展性，满足开发者对不同应用需求的扩展。

2. 特征

 内核：Arm® Cortex®-M33，频率高达 100MHz，支持 TrustZone

 存储器：高达 512kB 的 Flash，128kB 的 SRAM

 引脚：48-pin，LQFP 封装

 温度：-40 °C 至 105 °C

 电压范围：2.7 V 至 3.6 V

 12 位 A/D 转换器、温度传感器，电容式触摸传感单元 (CTSU)

 CAN 2.0B，四线 SPI，独立 SPI/I2C 多主接口

 SCI（UART、简单 SPI、简单 I

2C），SDHI 和 MMC

3. 系统控制和生态系统访问

 两个 USB 全速 2.0 主机（Type-C 连接器）

 两种烧录方式

– SWD 烧录口：编程或调试 PC

– 串口烧录：打印数据或烧录

 用户指示灯和按钮

– 三个用户指示灯（红色和黄色）

– 两个串口指示灯（红色）指示调试连接

– 两个电源指示灯（红色）

– 三个用户按键，一个复位按键

 外部晶振

– 低速晶振：32.768KHz

– 高速晶振：12MHz

 生态系统扩展

– 微控制器全部引脚由 CN3、CN4、CN7、CN8 引出

– 传感器（SENSOR）系列 扩展连接器

 支持多种集成开发环境（IDE）

– Renesas e2 studio

– Keil MDK

– IAR EWARM

开发板正面如图：

背面如图：

选择P101、P102为陀螺仪mpu6050的I2C接口的SCL与SDA引脚，选择P109与P110作为串口txd引脚和rxd引脚，新建工程选择R7FA4M2AD3CFL作为平台芯片，再进行IO和串口设置，设置串口通道9与引脚要对应，回调名以及波特率等等都需要在对话框中设置，如图：

还要设置正确的时钟源，晶振要和开发板上参数一致：

添加如下代码，可以将串口进行重定位：

fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;

volatile bool uart_send_complete_flag = false;

void uart9_callback (uart_callback_args_t * p_args)

{

if(p_args->event == UART_EVENT_TX_COMPLETE)

{

uart_send_complete_flag = true;

}

}

#ifdef __GNUC__ //串口重定向

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)

#else

#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)

#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;

}

还要在编译设置中完成如下配置，右键项目进入属性界面，选择 C/C++ 构建 - 设置 - GNU Arm Cross C Linker - Miscellaneous，勾选 printf 、scanf 以及syscalls 选项：

打开串口即可使用printf函数将数据从串口发送出去：

err = R_SCI_UART_Open(&g_uart9_ctrl, &g_uart9_cfg);

assert(FSP_SUCCESS == err);

printf("hollow Acce");

接着配置mpu6050读取数据代码，将如下文件复制到工程中，并且添加到项目中：

配置I2C引脚：

代码主要在bsp_iic.h中进行修改：

#define I2C_SCL_1() R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_01, BSP_IO_LEVEL_HIGH) /* SCL = 1 */

#define I2C_SCL_0() R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_01, BSP_IO_LEVEL_LOW) /* SCL = 0 */

#define I2C_SDA_1() R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_02, BSP_IO_LEVEL_HIGH) /* SDA = 1 */

#define I2C_SDA_0() R_IOPORT_PinWrite(&g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_01_PIN_02, BSP_IO_LEVEL_LOW) /* SDA = 0 */

#define I2C_SDA_READ() R_BSP_PinRead(BSP_IO_PORT_01_PIN_02)

还可以修改IIC数据传输速度，在i2c_Delay函数中进行修改：

void i2c_Delay(void)

{ uint8_t i;

for \(i = 0; i < 20; i\+\+\);

}

在主函数中添加代码：

short Acce[3];

short Gryo[3];

void hal_entry(void)

{

/\* TODO: add your own code here \*/

err = R\_SCI\_UART\_Open\(&g\_uart9\_ctrl, &g\_uart9\_cfg\);

   assert\(FSP\_SUCCESS == err\);

printf\("hollow  Acce"\);

MPU\_Init\(\);

while(1){

MPU_Get_Gyroscope(&Gryo[0],&Gryo[1],&Gryo[2]); MPU_Get_Accelerometer(&Acce[0],&Acce[1],&Acce[2]);

printf("Acce is %d %d %d ",Acce[0],Acce[1],Acce[2]);

printf("Gyro is %d %d %d ",Gryo[0],Gryo[1],Gryo[2]);

\}

#if BSP_TZ_SECURE_BUILD

/\* Enter non\-secure code \*/

R\_BSP\_NonSecureEnter\(\);

#endif

}

调试结果如下：

硬件实物接线如下：