SIL3功能安全软件平台介绍
1.概述
本文基于瑞萨FUSA套件中的RX72N-RX72N参考板,介绍如何使用符合SIL3标准的功能安全平台软件PLSW软件,使开发者可快速上手瑞萨的功能安全开发套件。
在参考本文前,请先阅读《瑞萨SIL3功能安全软件平台介绍》,从而对PLSW软件有基础的了解。
2.硬件和软件准备
2.1
RX72N-RX72N开发板
详细介绍参考手册RX Functional Safety Functional Safety Reference Board.pdf,参考板链接:
IA-FUSA-REF - Industrial Automation Functional Safety Reference Board - Reference Evaluation Board with RX MCU | Renesas
https://www.renesas.com/en/products/microcontrollers-microprocessors/rx-32-bit-performance-efficiency-mcus/ia-functional-safety-reference-board-industrial-automation-functional-safety-reference-board-reference-evaluation-board-rx-mcu

2.2
调试器
E2 Emulator Lite或者E1 Emulator
2.3
串口线及电源适配器
串口线FTDI TTL-232R-3V3两条(非必须)以及24V电源适配器。
2.4
SIL3软件包
RTK0EF0061F32002SJ_Ev221_RX72N_E
2.5
开发工具
e2studio with CCRX Compiler(Ver V3.01.00)或者安全版本IAR:EWRXFS-4142-5433-Autorun。
本文以e2studio为例。

3.PLSW软件调试
3.1
单MCU调试模式
硬件设置
PLSW软件支持单MCU运行调试或者双MCU运行调试模式。使用单MCU模式时,开发板硬件设置如下loop back模式,如下图:

开发板硬件设置开关SW7,SW7-1复位RX72N-A,SW7-2复位RX72N-B。调试时把不需要Debug的MCU设置为复位模式。
设置SCI连线CON10(CON11不做任何设置),如下图,设置RX72N-A为loop back模式,RX72N-B为复位状态,此时只对板子上的RX72N-A进行调试。
连接E2 Emulator Lite到CON2(CON3为RX72N-B调试接口)。

3.2
单MCU软件调试
PLSW工程导入:
为Master MCU创建新的workspaceC:/sample_workspace_Master/RX/PL-SW,打开workspace,将软件包RTK0EF0061F32002SJ_Ev221_RX72N_E中的PLSW工程导入到e2studio中。
此处只能对Master MCU做单MCU调试,Slave MCU则不支持这种模式。因为Salve MCU启动运行需要有Master MCU,否则会报0x3C错误。具体错误代码含义可查询developer guide 5.2章节。

在PSW_user_setting.h文件中,修改为SCI通道为 SCI5,如果不设置为SCI5,会报0x3c错误。
可选功能
(某些开发板不没有对应的LED指示灯),可在app3中,把DISP_FUNC_ONOFF置1,开启Operation check app功能,打开led指示,详细可参考developer hand book5.7章节

其他项目均采用默认配置,具体编译选项设置可参考开发者手册章节how to use PL-SW编译下载,打开虚拟调试窗口可看到程序正常运行,LED指示灯正常显示,至此单MCU调试步骤结束。

3.3
双MCU调试硬件设置
PLSW软件支持双MCU运行调试。双MCU调试时,需要开发板硬件设置为cross monitoring模式,如下图:

参考下图配置开发板的SW2/SW3/SW7,以及连接CON10和CON11。

3.4
双MCU软件调试
为Master MCU和Slave MCU创建新的workspace:
Master C:/sample_workspace_Master/RX/PL-SW
Slave C:/sample_workspace_Slave/RX/PL-SW
导入Master MCU工程:打开C:/sample_workspace_Master/RX/PL-SW,将软件包RTK0EF0061F32002SJ_Ev221_RX72N_E中的PLSW工程导入到e2studio中,此处默认RX72N-A为Master。
导入Slave MCU工程:打开C:/sample_workspace_Slave/RX/PL-SW,将软件包RTK0EF0061F32002SJ_Ev221_RX72N_E中的PLSW工程导入到e2studio中,此处默认RX72N-B为Slave。
由于是双MCU运行,双MCU之间需要实现同步和交叉监控,因此需要对双MCU时序做一些特殊设置:
PL-SW Window Time的设置:
参考user guide中5.11 PL-11:PL-SW Window Time章节描述以及Appendix B Master MCU的PL-SW Window Time需要大于等于Reference time, 19us Slave MCU的PL-SW Window Time需要大于等于reference time + allowable clock deviation time,21us
为了使用默认的时序以及100us的PL-SW Window Time,设置allowable clock deviation time为71us。
Master工程中系统配置文件设置如下:

Slave工程中系统配置文件设置如下:

Master和Slave使用SCI12作为cross monitoring串口通道:

可选功能中(某些开发板不没有对应的LED指示灯),可在app3中,DISP_FUNC_ONOFF置1,开启Operation check app功能,打开led指示,详细可参考developer hand book5.7章节

分别编译下载Master工程和Slave工程:如果只有一个调试器,可以先连接CON2,下载RX72N-A,断开连接后,再连接CON3,下载RX72N-B;才打打开虚拟调试串口,debug调试后会出现0x3c错误代码(因为双MCU已经不同步了),此时重新复位开发板,即可看到打印信息,显示Slave MCU程序正常运行,板子上双MCU对应的LED灯显示正常。至此双MCU调试步骤结束。

总结
上述完成了PLSW软件在双MCU功能安全平台初步适配,接下来就是在各个用户应用层序做应用层开发,可关注后续文章。
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