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  • 从 Renesas RL78 到基于 Arm 的 MSPM0 的迁移指南

    • ZHCADB2 November   2023 MSPM0C1104 , MSPM0G3507 , MSPM0L1227 , MSPM0L1227-Q1 , MSPM0L1228 , MSPM0L1228-Q1 , MSPM0L1306 , MSPM0L2227 , MSPM0L2227-Q1 , MSPM0L2228 , MSPM0L2228-Q1

       

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  • 从 Renesas RL78 到基于 Arm 的 MSPM0 的迁移指南
  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1MSPM0 产品系列概述
    1. 1.1 引言
    2. 1.2 Renesas RL78 MCU 与 MSPM0 MCU 的产品系列比较
  5. 2生态系统和迁移
    1. 2.1 生态系统比较
      1. 2.1.1 MSPM0 软件开发套件 (MSPM0 SDK)
      2. 2.1.2 MSPM0 支持的 IDE
      3. 2.1.3 SysConfig
      4. 2.1.4 调试工具
      5. 2.1.5 LaunchPad
    2. 2.2 迁移过程
      1. 2.2.1 步骤 1.选择合适的 MSPM0 MCU
      2. 2.2.2 步骤 2.设置 IDE 和 CCS 简介
        1. 2.2.2.1 设置 IDE
        2. 2.2.2.2 CCS 简介
      3. 2.2.3 步骤 3.设置 MSPM0 SDK 和 MSPM0 SDK 简介
        1. 2.2.3.1 设置 MSPM0 SDK
        2. 2.2.3.2 SDK 简介
      4. 2.2.4 步骤 4.软件评估
      5. 2.2.5 步骤 5.PCB 板设计
      6. 2.2.6 步骤 6.大规模生产
    3. 2.3 示例
  6. 3内核架构比较
    1. 3.1 CPU
    2. 3.2 嵌入式存储器比较
      1. 3.2.1 闪存功能
      2. 3.2.2 闪存组织
        1. 3.2.2.1 闪存区域
        2. 3.2.2.2 MSPM0 的 NONMAIN 存储器
        3. 3.2.2.3 RL78 的闪存寄存器
      3. 3.2.3 嵌入式 SRAM
    3. 3.3 上电和复位总结和比较
    4. 3.4 时钟总结和比较
      1. 3.4.1 振荡器
        1. 3.4.1.1 MSPM0 振荡器
      2. 3.4.2 时钟信号比较
    5. 3.5 MSPM0 工作模式总结和比较
      1. 3.5.1 工作模式比较
      2. 3.5.2 低功耗模式下的 MSPM0 功能
      3. 3.5.3 进入低功耗模式
      4. 3.5.4 低功耗模式代码示例
    6. 3.6 中断和事件比较
      1. 3.6.1 中断和异常
        1. 3.6.1.1 RL78 的中断管理
        2. 3.6.1.2 MSPM0 的中断管理
      2. 3.6.2 MSPM0 的事件处理程序
      3. 3.6.3 RL78 的事件链接控制器 (ELC)
      4. 3.6.4 事件管理比较
    7. 3.7 调试和编程比较
      1. 3.7.1 调试比较
      2. 3.7.2 编程模式比较
        1. 3.7.2.1 MSPM0 的引导加载程序 (BSL) 编程
        2. 3.7.2.2 RL78 的串行编程（使用外部器件）
  7. 4数字外设比较
    1. 4.1 通用 I/O（GPIO、IOMUX）
    2. 4.2 通用异步接收器/发送器 (UART)
    3. 4.3 串行外设接口 (SPI)
    4. 4.4 内部集成电路 (I2C)
    5. 4.5 计时器（TIMGx、TIMAx）
    6. 4.6 窗口化看门狗计时器 (WWDT)
    7. 4.7 实时时钟 (RTC)
  8. 5模拟外设比较
    1. 5.1 模数转换器 (ADC)
    2. 5.2 比较器 (COMP)
    3. 5.3 模数转换器 (DAC)
    4. 5.4 运算放大器 (OPA)
    5. 5.5 电压基准 (VREF)
  9. 重要声明
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Application Note

从 Renesas RL78 到基于 Arm 的 MSPM0 的迁移指南

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

摘要

本应用手册可协助您从 Renesas RL78 平台迁移至德州仪器 (TI) MSPM0 MCU 生态系统。本文档介绍了 MSPM0 开发和工具生态系统、内核架构、外设注意事项以及软件开发套件。目的是突出两个系列之间的差异，并利用现有的 RL78 开发环境知识快速提升 MSPM0 系列 MCU 的性能。

商标

LaunchPad™, EnergyTrace™, and BoosterPack™are TMs ofTI corporate name.

Arm® and Cortex®are reg TMs ofArm Limited (or its subsidiaries) in the US and/or elsewhere.

Other TMs

1 MSPM0 产品系列概述

1.1 引言

MSPM0 微控制器 (MCU) 产品属于 MSP 高度集成的超低功耗 32 位 MCU 系列，基于增强型 Arm® Cortex®-M0+ 32 位内核平台运行。这些成本优化型 MCU 提供高性能模拟外设集成，支持扩展的工作温度范围并提供小尺寸封装。TI MSPM0 系列低功耗 MCU 包含具有不同模拟和数字集成度的器件，使工程师能够找到满足其工程需求的 MCU。MSPM0 MCU 系列将 Arm Cortex-M0+ 平台与超低功耗系统架构相结合，使系统设计人员能够在降低能耗的同时提高性能。

MSPM0 MCU 是 Renesas RL78 的替代产品，具有很强的竞争力。本应用手册通过比较器件功能和生态系统来帮助从 RL78 MCU 迁移到 MSPM0 MCU。

1.2 Renesas RL78 MCU 与 MSPM0 MCU 的产品系列比较

表 1-1 TI MSPM0Gx/Lx/Cx 和 Renesas RL78 系列的比较
Renesas RL78 G 系列 Renesas RL78 L 系列 Renesas RL78 I 系列 Renesas RL78 F 系列 TI MSPM0 Gx 系列 TI MSPM0 Lx 系列 TI MSPM0 Cx 系列
内核 RL78 CPU 内核 Arm Cortex-M0+
频率 16/20/24/32MHz 24MHz 24/32MHz 24/32/40MHz 80MHz 32MHz 24MHz
电源电压 1.6/1.8/2/2.7-5.5V、
1.6-3.6V		 1.6-5.5V、
1.8-3.6/5.5V		 1.7/1.9/2.4/2.7-5.5V、
1.6-3.6V		 2.7-5.5V、1.8-5.5V 1.62-3.6 V 1.62-3.6 V 1.62-3.6 V
温度 -40-125°C、
-25-75°C		 -40-85°C、-40-125°C -40-85°C、
-40-105°C、
-40-125°C		 -40-105°C、-40-125°C、-40-150°C -40-125°C -40-125°C -40-125°C
存储器 768KB 至 1KB 256KB 至 8KB 512KB 至 8KB 512KB 至 8KB 128KB 至 32KB 64KB 至 8KB 16KB 至 8KB
RAM 高达 144KB 高达 32KB 高达 32KB 高达 4KB 高达 32KB 高达 4KB 1KB
GPIO（最大值） 130 79 76 130 60 28 18
模拟 ADC 高达 12 位 x 28 通道 高达 12 位 x 14 通道 高达 12 位 x 17 通道 高达 12 位 x 25 通道 2x 4Msps 12 位 1 个 1Msps 12 位 ADC 1x 1Msps 12 位 ADC（10 通道）
DAC 高达 10 位 x 2 通道 高达 12 位 x 2 通道 12 位 x 1 通道 (RL/I1E) 8 位 x 1 通道 12 位 8 位 none
比较器

高达 2 通道

 高达 2 通道 高达 2 通道 高达 1 通道 3x 高速 1x 高速 none
通信（最大数量） UART 4 4 4 5 4 2 1
I2C 10 5 4 5 2（快速） 2（快速） 1
SPI 0 4 1 4 2 1 1
CAN 0 0 0 2 1 (CAN-FD) 0 0
LIN 1（支持 UART） 3（支持 UART） 1（支持 UART）
其他重要外设/特性 内部升压 LCD
USB (RL/G1A)
单通道 PGA
蓝牙 (RL/G1D)
1% 振荡器		 内部升压 LCD
USB (RL78/L1C)
3 通道放大器		 LCD
单通道 PGA
3 通道放大器
USB
VBAT，Σ-Δ AFE		 MATHACL，ASIL-B，150°C 2 个运算放大器
CAN-FD，USB，Fast4Msps sim-Sam ADC，数学加速		 2 个运算放大器
LCD (L2228)		 超小型 QFN 封装 (2x2)，0.5/0.65mm 间距封装，引脚与业内通用产品兼容
计时器数量 1/2/4/5 1/2/3 1/2/5 1/2 4 7 4
引脚数 16-128 引脚 32-100 引脚 20-100 引脚 20-144 引脚 20-100 引脚 16-80 引脚 8-48 引脚
安全性 CRC，
RNG，
AES 库，
SHA 哈希函数库，
RSA 库

CRC，AES GCM

 CRC CRC CRC、TRNG、AES256 CRC CRC
低功耗(1) 有效：低至 37.5μA/MHz，停止：低至 0.2μA 有效：低至 66μA/MHz，停止：低至 0.23μA 有效：低至 96μA/MHz，停止：低至 0.23μA （未提及） 有效：85µA/MHz，待机：1.5µA 有效：71µA/MHz，待机：1µA 有效：100µA/MHz，待机：5µA
(1) RL78 停止模式类似于 MSPM0 关断模式（CPU、时钟、外设均关断）

此处提供了 RL78 和 MSPM0 的一些性能比较。以下几节提供了详细信息。

2 生态系统和迁移

MSPM0 MCU 由广泛的硬件和软件生态系统提供支持，随附参考设计和代码示例，便于您快速开始设计。MSPM0 MCU 还具有在线资源、MSP Academy 培训支持和 TI E2E™ 支持论坛提供的在线支持。

2.1 生态系统比较

表 2-1 生态系统比较
功能 RL78 器件 MSPM0 器件
代码源 中间件
Renesas 闪存驱动程序/自编程库
驱动程序
操作系统		 MSPM0-SDK（DriverLib、中间件、RTOS、代码示例）
IDE e² studio
CS+
CC-RL
IAR		 CCS
IAR
Keil
软件配置 Smart Configurator SysConfig
闪存编程工具

Renesas Flash Programmer

 UniFlash
编程器 PG-FP6 MSP-GANG
调试器 E2 Emulator
E2 Emulator Lite
EZ-CUBE		 XDS110
J-LINK
硬件 快速原型开发板
目标板
入门套件		 LP-MSPM0G3507 LaunchPad
LP-MSPM0L1306 LaunchPadLP-MSPM0C1104 LaunchPad

图 2-1 显示了 MSPM0 生态系统概览。

GUID-63BFBAFD-908F-4852-BFF7-9C124BEA3069-low.png图 2-1 MSPM0 生态系统概览

2.1.1 MSPM0 软件开发套件 (MSPM0 SDK)

MSPM0 SDK 随附多种代码示例可供选择，使工程师能够在德州仪器 (TI) MSPM0+ 微控制器器件上开发应用。提供了各种示例来展示如何在每个受支持的器件上使用各功能区，这些示例可用作您开发自己的工程的起点。图 2-2 展示了 MSPM0 SDK 的结构。

GUID-1018FDEF-FF43-47BC-8D70-8BC832797ED2-low.png图 2-2 MSPM0 SDK 结构

可从 MSPM0-SDK 支持软件 | 德州仪器 TI.com.cn 下载 MSPM0 SDK。MSPM0 SDK 中包含四个文件夹：

示例：示例文件夹分为 RTOS 和非 RTOS 子文件夹（目前仅支持非 RTOS）。这些文件夹包含每个 LaunchPad™ 的示例，并根据功能进行整理，例如较低层的 Driverlib 示例、较高层的 TI 驱动程序 示例以及 GUI Composer、LIN、IQMath 等中间件 的示例。

文档：包含所有相关文档，包括用户指南和 API 指南。

源： 适用于所有驱动程序和中间件的源代码和库。

工具: 帮助开发和/或测试 MSPM0 应用的工具集。

虽然 Renesas RL78 支持大中型的广泛示例代码，例如 DSP、USB 驱动程序，但是没有用于代码开发程序的软件包，且 RL78 也没有示例代码，这意味着用户需要从头开始创建新工程并设置配置（例如调试器）。相比之下，MSPM0 SDK 将所有源代码与中间件和驱动程序库集成在一起，以便于开发。示例代码可帮助客户快速入门并详细了解 MCU 外设。

GUID-D4A628C0-4455-4609-830B-7C60A88ED212-low.png图 2-3 RL78 软件开发环境
表 2-2 软件生态系统
功能 RL78 软件 MSPM0 SDK
寄存器级代码 否 否
驱动程序库 是 是
中间件 是 是
自编程 是 否
开箱即用代码 否 有
免费 RTOS 是 是

大多数 MSPM0 示例都支持 SysConfig，以便简化器件配置和加快软件开发。

其他参考文档如下所示：

  • MSPM0 SDK 用户指南
  • MSPM0 工具指南
  • DriverLib API 指南

2.1.2 MSPM0 支持的 IDE

集成开发环境 (IDE) 是帮助程序员高效开发软件代码的软件应用程序，通常包括编辑器、编译器、调试器等。

RL78 的典型 IDE 是 e2studio。它可以下载示例代码并具有易于使用的 Eclipse 代码编辑器。对于 TI，强烈建议使用 Code Composer Studio IDE (CCS)，因为其支持 TI 的微控制器 (MCU) 和嵌入式处理器产品系列。由于 CCS 也是基于 Eclipse 的 IDE，因此用户更容易上手。尤其是 CCS 包含一系列用于开发和调试嵌入式应用程序的工具，其中包括优化的 C/C++ 编译器、源代码编辑器、工程构建环境、调试器、性能评测工具和许多其他功能。此外，CCS 的使用完全免费。

表 2-3 CCS 和 e2 Studio 之间的比较
IDE CCS e2studio
许可 免费 免费
编译器 TI Arm Clang/GCC CC-RL/LLVM
IDE 中集成的电流消耗分析工具 EnergyTrace Renesas QE
外设的 API 函数帮助 不支持 支持
显示语言 英语 英语
日语
中文
转换文件 十六进制文件
二进制文件
Motorola S-record 文件
Ti_txt 文件		 十六进制文件
二进制文件
Motorola S-record 文件
生成代码 GUI SysConfig Smart Configuration

CCS 集成了 SysConfig 的 MSPM0 器件配置和自动代码生成功能，并在集成式 TI Resource explorer 中集成了 MSPM0 代码示例和 Academy 培训。此外，CCS 提供一体式开发工具体验。

除 CCS 之外，表 2-6 中列出的业界通用 IDE 也支持 MSPM0 器件。

• CCS：https://www.ti.com.cn/tool/cn/CCSTUDIO

• IAR：https://www.iar.com/

• Keil：https://www.keil.com/

表 2-4 MSPM0 支持的 IDE 概览
IDE CCS (Eclipse) IAR Keil
许可 免费 付费 付费
编译器 TI Arm Clang GCC IAR C/C++ Compiler™ for Arm Arm 编译器版本 6
磁盘大小 3.44G (ccs1220)

6.33G (Arm 8.50.4)

 2.5G (µVision V5.37.0)
XDS110 支持 支持 支持
J-Link 支持 支持 支持
EnergyTrace 支持 否 否
MISRA-C 否 支持 否
安全性 否 支持 否
ULINKplus 否 否 支持
功能安全 否 支持 支持

节 2.2.2.2介绍了 CCS 的使用和一些功能。其他参考资料如下所示：

  • CCS 快速入门指南
  • CCS
  • CCS 培训视频
  • CCS 用户指南
  • IAR 快速入门指南
  • IAR 培训视频
  • IAR 用户指南
  • Keil 快速入门指南
  • Keil 培训视频
  • Keil 入门

 
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