Der 16-Bit-Controller R8C/15

Der R5F21154SP ist ein 16-Bit-Mikrocontroller mit internem 8-Bit-Datenbus aus der R8C-Familie von Renesas. Eine Besonderheit des Controllers ist die serielle Debug-Schnittstelle. Der Anwender benötigt kein spezielles Programmiergerät, sondern überträgt Programme über die serielle Schnittstelle. Als Entwicklungswerkzeug stellt Renesas einen kostenfreien C-Compiler mit Windows-Oberfläche zur Verfügung.

Das IC wird im 20-poligen LSSOP20-Gehäuse mit Pinabstand 0,65 mm geliefert. Für die ersten Versuche ist es daher sinnvoll, den Chip auf einer SMD-Adapterplatine unterzubringen. Eigentlich muss man nur die Betriebsspannung anlegen, denn der Controller verfügt über einen internen Oszillator. Wenn aber ein neues Programm in den Flash-Speicher übertragen werden soll, muss außerdem ein Quarz angeschlossen sein. Es funktioniert mit unterschiedlichen Frequenzen von z.B. 4 MHz, 10 MHz oder 20 MHz. Zusätzlich muss eine serielle Schnittstelle über Pegelwandler angeschlossen werden. Daten werden am Pin 2 (P3.7) gesendet und am Pin 9 (P4.5) empfangen. In dieser Schaltung werden zwei Transistor-Inverter für die Schnittstelle verwendet. Wichtig ist außerdem ein Reset-Kondensator am Pin 3 und eine Mode-Umschaltung am Pin 8. Wenn Mode an Masse liegt, startet nach einem Reset der interne Loader, legt man Mode hoch, startet das geladene Programm.

Und jetzt kommt die Software. Den freien C-Compiler und Assembler NC30 gibt es zusammen mit der Windows-Oberfläche bei Renesas. Außerdem gibt es einen freien Debugger und das Download-Tool FDT. Hier ein erstes kleines Programmbeispiel, das in C geschrieben wurde. Es klappert bei voller Geschwindigkeit mit den Leitungen am Port 1.

Test1.zip (69 KB)

Im Verzeichnis Test1\Release findet man die Datei Test.mot. Dies ist das Hex-File des fertig übersetzten Programms. Mit FDT kann es in den Controller übertragen werden. Dazu muss S1 in Richtung Masse stehen und der Controller z.B. durch Einschalten der Betriebsspannung neu gestartet werden.

Wenn FTD Erfolg meldet, ist das Programm geladen. Nun schaltet man S1 gegen VCC und startet den Controller neu. An den Portleitungen können dann schnelle Pegelwechsel beobachtet werden.

Der Versuch wurde hier auf einer Steckplatine aufgebaut. Die Elexs-Platine dient zum Anschluss an ein Schnittstellenkabel. Rechts unten wird die Betriebsspannung zugeführt. Als kleine Sicherheitsmaßnahme gegen Verpolung wurde außerdem eine parallele Diode an die Betriebsspannung gelegt.

Wichtiger Hinweis:
Die Zeitschrift Elektor behandelt das Thema R8C ebenfalls. Im Heft 11/05 gibt es eine Übersicht zur R8C-Familie und der zugehörigen Software. Im Dezemberheft gibt es sogar eine freie Mikrocontroller-Platine mit dem R8C/13, die von der Firma Glyn zur Verfügung gestellt wird. Der R8C/13 ist ein größerer Bruder des R8C/15 mit 32 Anschlüssen und mehr Ports. Die Programmierung ist aber weitgehend gleich, sodass Erfahrungen in beide Richtungen ausgetauscht werden können.

Links:
Mikrocontroller R8C/15 im Online-Shop
SMD-Adapterplatine im Online-Shop
R8C-Seite der Firma Glyn
R8C-Hardwareübersicht von B.Kainka
Startartikel aus Elektor 11/05 zum freien Download