.. vim: syntax=rst 野火启明6M5开发板硬件手册 ========================================== 资料下载 ------------------------ **启明6M5开发板硬件资料**： ============ ==================== 内容 下载链接 ============ ==================== 硬件原理图 `野火_启明6M5开发板_原理图.pdf `_ 机械尺寸图 `野火_启明6M5开发板_机械尺寸.pdf `_ 封装库 `野火_启明6M5开发板_封装库.zip `_ 教程文档 `[野火]瑞萨RA系列FSP库开发实战指南 `_ 配套资料 `配套资料和开发工具下载 `_ ============ ==================== 简介 -------------- 启明6M5是野火电子基于瑞萨 RA 系列微控制器设计的一款开发板，具体实物如下图。 启明6M5开发板板载的是瑞萨的 RA6M5 芯片（型号为：R7FA6M5BH3CFC）， RA6M5 基于Cortex-M33 内核，主频高达 200MHz，具有 512KB SRAM、2MB Code Flash 和 8KB Data Flash。 .. image:: media/qm_6m5_ov.jpg :align: center :alt: 配图：野火启明6M5开发板正面图 产品特性 ---------------------- 野火启明6M5开发板硬件资源 =============== ========================================================= MCU R7FA6M5BH3CFC (RA6M5)，Cortex-M33 内核 频率 200MHz SRAM 512KB FALSH 2MB Code Flash 和 8KB Data Flash 封装和引脚 LQFP 176，工业级（-40℃ ~ +105℃） 电源 5V USB Type-C 供电 USB转串口 1路 Type-C USB转串口 JTAG 1路 SWD 1路 USB Device 1路 USB Host 1路 LED 1个电源指示灯、3个用户LED灯 按键 1个复位按键、2个普通用户按键 电容按键 1个电容按键（CTSU） 蜂鸣器 1个有源蜂鸣器 I2C 1路 EEPROM：AT24C02 QSPI Flash 1路外部Flash：W25Q32 (32M-bit) SDHI 1路SD卡接口 ADC电位器 1路 RS232 1路 RS485 2路 CAN 2路 CAN FD 网口 1路百兆以太网 PHY：LAN8720A 无线WiFi 1路 ESP8266 EBF Module 1路 PMOD接口 2路 IO 未用 IO 引脚全引出 =============== ========================================================= 开发板硬件资源如图所示： .. image:: media/qm_6m5_board1.jpg :align: center :alt: 配图：野火启明6M5开发板模块标注图1 .. image:: media/qm_6m5_board2.jpg :align: center :alt: 配图：野火启明6M5开发板模块标注图2 开发板硬件资源介绍 ---------------------- 开发板默认配置 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 跳线帽默认的设定如下表所示： =============== ========================================================= 丝印标识符 功能设定 =============== ========================================================= J17 MD 引脚的上电高低电平选择。默认连接 1,2，即正常运行的 Single-chip 模式。 J23 MD 引脚是否连接到JTAG调试器接口上。默认断开不连接 1,2，如果用户需要连接需注意去掉J17的跳线帽。 J32 ESP8266 工作模式选择。默认连接 1,2，即 ESP8266 处于正常运行模式。 J34 ESP8266 的串口连接选择。默认连接 1,3 和 2,4，即 ESP8266 的UART串口接口连接到 MCU。 J35 USB转串口连接选择。默认连接 1,2 和 3,4，即将USB转串口连接到 MCU 的调试串口，以供调试。 =============== ========================================================= 电源供电方式 ^^^^^^^^^^^^^^ 使用 Type-C USB线连接电脑进行供电，可插入到开发板上的USB转串口或者 USB Device 的Type-C接口。 板子的电源供电如下图所示： .. image:: media/qm_6m5_power.png :align: center :alt: 配图：野火启明6M5开发板供电图 USB转串口 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了一个USB转串口的Type-C USB接口， 该接口通过一颗CH340 USB转串口芯片与 MCU 进行连接，可用于串口调试、打印信息等。 =============== =============== =============== 调试串口信号 MCU引脚 MCU外设 =============== =============== =============== RXD P511 SCI4 UART TXD P512 SCI4 UART =============== =============== =============== USB Device ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了一个 USB Device 接口，该接口连接到MCU的 USB 2.0 全速模块（USBFS）。 用户可通过一根Type-C USB线将板子与电脑进行连接。 =============== =============== USB信号 MCU引脚 =============== =============== +5 VDC USB_VBUS Data- USB_DM Data+ USB_DP USB ID N.C. Ground GND =============== =============== USB Host ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了一个 USB Host 接口，该接口连接到MCU的 USB 2.0 高速模块（USBHS）。 用户可通过该接口可连接U盘、鼠标、键盘等USB设备。 =============== =============== USB信号 MCU引脚 =============== =============== +5 VDC USBHS_VBUS Data- USBHS_DM Data+ USBHS_DP USB ID N.C. Ground GND =============== =============== JTAG/SWD调试和下载接口 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ JTAG/SWD 接口用于RA MCU的调试和程序下载。它们的引脚信号如下所示。 =============== =============== =============== 引脚号 JTAG信号 MCU引脚 =============== =============== =============== 1 VTREF JTAG_REF 2 VDD JTAG_REF 3 NTRST N.C. 4 GND GND 5 TDI P110/TDI 6 GND GND 7 TMS P108/TMS/SWDIO 8 GND GND 9 TCK P300/TCK/SWCLK 10 GND GND 11 RTCK N.C. 12 GND GND 13 TDO P109/TDO 14 GND GND 15 NSRST RES 16 GND GND 17 DBGRQ P112/UART2_TXD 18 GND GND 19 DBGACK P113/UART2_RXD 20 GND GND =============== =============== =============== 注： - N.C. 表示“未连接”。 - P300/TCK/SWCLK 可通过跳线帽可接到 P201/MD 引脚。用于控制 MD 引脚电平，使MCU上电时进入不同的启动模式。 - P112/UART2_TXD 和 P113/UART2_RXD 两个引脚可配置为串口功能，连接到野火DAP调试器使用其虚拟串口功能。 这样可以不必使用USB转串口模块也能使用串口进行调试。 MCU Boot启动模式选择 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 用户可以通过 J17 的跳线帽来设置 RA MCU 的启动模式： 当连接 1,2 时，芯片重新上电复位后进入 Single-chip 模式（正常运行模式）； 当连接 2,3 时，芯片重新上电复位后进入 SCI Boot 和 USB Boot 模式， 在该模式下可通过 SCI9（P110/TDI, P109/TDO）或者 USB Device 对MCU芯片进行特殊配置。 下表展示了RA MCU在复位上电时根据 P201/MD 引脚电平的不同，所进入的不同的启动模式。 ================ ============================== P201/MD 引脚电平 MCU启动模式 ================ ============================== 1 Single-chip mode 0 SCI/USB boot mode ================ ============================== 用户和电源LED ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了共四个LED灯，包括 1 个电源指示灯和 3 个用户LED灯。 这四个LED灯的用途如下表所示： =============== =============== =============== =============== 丝印标识 颜色 用途 MCU引脚 =============== =============== =============== =============== LED1 红 用户LED灯 P400 LED2 蓝 用户LED灯 P403 LED3 绿 用户LED灯 P404 LED4 红 电源指示灯 VDD_3V3 =============== =============== =============== =============== 用户和复位按键 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了共三个普通按键，包括 1 个复位按键和 2 个用户按键。 这三个按键的用途如下表所示： =============== =============== =============== 丝印标识 用途 MCU引脚 =============== =============== =============== SW1 开发板复位按键 RES SW2 用户按键 P004 SW3 用户按键 P005 =============== =============== =============== 注：两个用户按键SW2，SW3具有 MCU 深度睡眠下的唤醒功能。 电容按键 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了一个电容按键，连接到MCU的 P708 引脚， 而该引脚内部可连接到 CTSU 外设的 TS12 通道。 注：CTSU（电容式触摸感应单元）是瑞萨 RA MCU 上面搭配的用于检测电容按键的专用外设。 蜂鸣器 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了一个有源蜂鸣器，连接到MCU的 P605 引脚， 可通过设置该 IO 引脚为推挽输出并输出高电平来使蜂鸣器发出声音。 EEPROM ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了一个 EEPROM 芯片：AT24C02，其容量为 2-Kbit（256字节），通过 I2C 接口进行通讯。 =============== =============== EEPROM 芯片 MCU引脚 =============== =============== SCL P415 SDA P414 =============== =============== 外部Flash ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了一个 32-Mbit 的外部 Flash 芯片，采用的是 QSPI 接口进行通讯。 该芯片的型号为 W25Q32JVSSIQ 或 AT25SF321B（随机出货），在配套的例程代码里面会添加对这两种型号的支持。 =============== =============== Flash 芯片 MCU引脚 =============== =============== QSSL P306 QSPCLK P305 QIO0 P307 QIO1 P308 QIO2 P309 QIO3 P310 =============== =============== ADC电位器 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了一个电位器，该电位器的可调端连接到MCU的 P000 引脚， 而该引脚内部可连接到 ADC 外设的 AN000 通道，用于采集电位器的电压。 RTC ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板板载了 RTC 电池，用于为MCU提供 RTC 供电。 RS232/RS485/CAN接口 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了1路RS232、2路RS485、2路CAN FD接口。 它们与MCU的连接如下各表所示： =============== =============== =============== RS232信号 MCU引脚 MCU外设 =============== =============== =============== RXD P607 SCI8 UART TXD PA00 SCI8 UART =============== =============== =============== =============== =============== =============== RS485接口1 MCU引脚 MCU外设 =============== =============== =============== RXD P502 SCI5 UART TXD P501 SCI5 UART DIR P503 IO推挽输出 =============== =============== =============== =============== =============== =============== RS485接口2 MCU引脚 MCU外设 =============== =============== =============== RXD P614 SCI7 UART TXD P613 SCI7 UART DIR P612 IO推挽输出 =============== =============== =============== =============== =============== =============== CAN FD接口0 MCU引脚 MCU外设 =============== =============== =============== CAN0_RXD P402 CAN0 CAN0_TXD P401 CAN0 =============== =============== =============== =============== =============== =============== CAN FD接口1 MCU引脚 MCU外设 =============== =============== =============== CAN1_RXD P610 CAN1 CAN1_TXD P609 CAN1 =============== =============== =============== 以太网 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板板载了一颗RMII接口的百兆以太网物理层收发器（PHY）芯片：LAN8720A。 LAN8720A 连接到一个 RJ45 插座（HR911105A），该RJ45插座自带有LED灯和网络隔离变压器。 PHY芯片与MCU通过 RMII 接口连接，如下表所示： =============== =============== PHY芯片 MCU引脚 =============== =============== REF50CK0 P701 RMII0_TXD_EN P405 RMII0_TXD1 P406 RMII0_TXD0 P700 RMII0_CRS_DV P705 RMII0_RXD1 P703 RMII0_RXD0 P702 RMII0_RX_ER P704 ET0_MDC P214 ET0_MDIO P211 ENET_NRST P802 =============== =============== 注：“ENET_NRST”为 LAN8720A 的芯片复位引脚，连接到MCU的 P802。 WiFi模组 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板板载了一个ESP8266模组（ESP-12F），可通过 SCI9 UART 和AT指令进行配置。 ESP8266模组与MCU的连接如下表所示： =============== =============== =============== ESP8266模组 MCU引脚 MCU外设 =============== =============== =============== WIFI_TXD P601 SCI9 UART RXD9 WIFI_RXD P602 SCI9 UART TXD9 =============== =============== =============== ESP8266模组（ESP-12F）可以根据具体需求来更换不同固件。 固件下载的跳线帽配置步骤如下： 1. 断电 2. 断开 J32 中 1,2 脚的连接，并将 2,3 脚连接在一起 3. 断开 J34 中 1,3 和 2,4 脚的连接，并连接 3,5 和 4,6 脚 4. 断开 J35 的连接 5. 打开电源，更新固件 SD卡 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了1路SD卡接口（SDHI）。 它们与MCU的连接如下表所示： =============== =============== =============== SD卡接口 引脚 MCU外设 =============== =============== =============== 1 P206 SD_DATA2 2 P205 SD_DATA3 3 P412 SD_CMD_A 4 VDD_3V3 \- 5 P413 SD_CLK 6 GND \- 7 P411 SD_DATA0 8 P410 SD_DATA1 9 P210 SD_CD =============== =============== =============== EBF Module接口 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了1路 EBF Module 接口。 它们与MCU的连接如下表所示： =============== =============== =============== EBF Module 引脚 MCU外设 =============== =============== =============== 1 VDD_3V3 \- 2 GND \- 3 P505 RXD6 4 P506 TXD6 5 P507 GPIO5 6 P508 GPIO6 =============== =============== =============== Pmod 接口 ^^^^^^^^^^^^^^ 启明6M5开发板提供了2路 Pmod 接口。 它们与MCU的连接如下各表所示： =============== =============== =============== Pmod 接口1 引脚 MCU外设 =============== =============== =============== 1 P301 SSLA2_B 2 P203 MOSIA_A 3 P202 MISOA_A 4 P204 RSPCKA_A 5 GND \- 6 VDD_3V3 \- 7 P905 IRQ8 8 P111 RESET_1 9 P303 GPIO1 10 P302 GPIO2 11 GND \- 12 VDD_3V3 \- =============== =============== =============== =============== =============== =============== Pmod 接口2 引脚 MCU外设 =============== =============== =============== 1 P312 CTS3 2 P409 TXD3 3 P408 RXD3 4 P311 SCK3 5 GND \- 6 VDD_3V3 \- 7 P104 IRQ1 8 P107 RESET_2 9 P105 GPIO3 10 P114 GPIO4 11 GND \- 12 VDD_3V3 \- =============== =============== =============== 引出IO引脚 ^^^^^^^^^^^^^^ 除了前面所述各个模块所用到的引脚，MCU 其余的IO引脚已全部引出，可灵活设计其他扩展功能。 如图所示： .. image:: media/qm_6m5_ext_pins.png :align: center :alt: 配图：开发板引出IO引脚 电气参数 ---------------------- 板载MCU：R7FA6M5BH3CFC，LQFP 176，-40℃ ~ +105℃，工业级。 其他板载器件的参数请查看它们的数据手册。 机械尺寸 ---------------------- 野火启明6M5开发板的尺寸为 148mm×85mm，如下图，单位mm。 .. image:: media/qm_6m5_mach_size.png :align: center :alt: 配图：野火启明6M5开发板尺寸图 订购信息和支持 ---------------------- - 官网： http://www.embedfire.com - 论坛： http://www.firebbs.cn - 资料中心： http://doc.embedfire.com - github主页：https://github.com/Embedfire - gitee主页： https://gitee.com/Embedfire - 天猫： https://yehuosm.tmall.com - 淘宝： 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