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文件名称:Renesas 系列:RA2 系列 (基于 Cortex-M23)_(3).RA2系列微控制器的硬件特性.docx
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更新时间:2025-06-14
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RA2系列微控制器的硬件特性

在上一节中,我们介绍了RA2系列微控制器的基本概述,包括其在嵌入式系统中的应用和优势。接下来,我们将深入探讨RA2系列微控制器的硬件特性,这将帮助您更好地理解其工作原理和设计特点。

1.内核架构

1.1ARMCortex-M23内核

RA2系列微控制器基于ARMCortex-M23内核,这是ARM公司推出的一种高性能、低功耗的微处理器内核。Cortex-M23内核具有以下特点:

32位RISC架构:Cortex-M23内核采用32位RISC架构,提供高效的指令执行和低功耗特性。

TrustZone技术:支持ARM的TrustZone技术,可以实现安全区和非安全区的隔离,增强系统的安全性。

中断处理:具有灵活的中断处理机制,支持多种中断源和优先级配置。

调试支持:内核集成了丰富的调试支持,包括单步调试、断点设置等。

1.2内核工作模式

Cortex-M23内核支持两种工作模式:

特权模式(PrivilegedMode):在特权模式下,内核可以访问所有资源,执行所有指令。

用户模式(UserMode):在用户模式下,内核只能访问受限的资源,执行受限的指令,以增强系统的安全性。

代码示例:切换工作模式

//切换到特权模式

__asmvolatile(MOVS0x03,%0:=r(xPSR));//设置xPSR寄存器

__asmvolatile(MSRCONTROL,%0::r(xPSR));//将xPSR寄存器值写入CONTROL寄存器

//切换到用户模式

__asmvolatile(MOVS0x00,%0:=r(xPSR));//清除xPSR寄存器

__asmvolatile(MSRCONTROL,%0::r(xPSR));//将xPSR寄存器值写入CONTROL寄存器

2.存储器架构

2.1存储器类型

RA2系列微控制器内置多种存储器类型,包括:

闪存(FlashMemory):用于存储程序代码和常量数据。

SRAM(静态随机存取存储器):用于存储变量和运行时数据。

EEPROM(电可擦可编程只读存储器):用于存储需要非易失性保存的数据。

2.2存储器映射

RA2系列微控制器的存储器映射如下:

0x0000_0000-0x0003_FFFF:闪存区域,用于存储程序代码和常量数据。

0x2000_0000-0x2000_7FFF:SRAM区域,用于存储变量和运行时数据。

0x4000_0000-0x4000_0FFF:系统寄存器和外设寄存器区域。

代码示例:读取闪存中的数据

//读取闪存中的数据

uint32_treadFlashData(uint32_taddress){

if(address=0x0000_0000address=0x0003_FFFF){

return*(__IOuint32_t*)address;

}else{

return0;//无效地址

}

}

intmain(){

uint32_tdata=readFlashData(0x0000_1000);//读取闪存地址0x0000_1000的数据

//处理读取的数据

}

3.时钟系统

3.1时钟源

RA2系列微控制器支持多种时钟源,包括:

内部高速时钟(HOCO):默认时钟源,频率为16MHz。

外部高速时钟(HOCO-E):外部晶体时钟,频率可达24MHz。

内部低速时钟(LCO):低功耗时钟源,频率为32kHz。

外部低速时钟(LCO-E):外部晶体时钟,频率为32kHz。

3.2时钟配置

时钟配置通常通过系统寄存器来实现,包括时钟源的选择、分频等。

代码示例:配置外部高速时钟

#includer_cg_macrodriver.h

voidconfigureExternalHighSpeedClock(void){

//选择外部高速时钟源

SYSTEM.PRCR_b.PRC2=1;//解锁时钟寄存器

SYSTEM.MOSCWTCR_b.WTCNT=0x0F;//设置等待时间

SYSTEM.OSCER=0x03;//选择外部高速时钟源

SYSTEM.PRCR_b.PRC2=0;//锁定时钟寄存器

//等待时钟稳定

while(SYSTEM.OSCSR_b.OST5!=1);

}