當前者包含一個具有足夠內存的快速，低功耗MCU時，演示套件和開發系統之間的界限很難定義。足夠的外圍設備可以處理任何類型的應用程序;一個1-1/4英寸的液晶顯示屏;一整套開發工具;內置調試器;十幾個示例程序，帶有構建自己的框架;代碼生成工具;最后是原理圖和Gerber文件。如果缺少某些東西，那就不明顯了。

圖1：RL78/G13演示板。

用于RL78/G13 MCU的瑞薩演示套件（RDK）（見圖1）提供了一個用于評估超低功耗瑞薩RL78/G13 MCU的多功能平臺。許多外圍設備包括揚聲器，麥克風，紅外發射器，紅外探測器，LCD屏幕，3軸加速度計，溫度傳感器和環境光傳感器，所有這些都可以通過套件中包含的示例代碼進行操作。 RDK包括IAR KickStart工具和集成的Renesas TK調試器。

RDK圍繞瑞薩16位32 MHz RL78/G13構建 - 一種通用的超低功耗CISC MCU，適用于廣泛的消費和工業應用。 G13目前有14種不同的封裝，從帶有16 KB閃存的R5F101FAAFP＃V0到帶有512 KB閃存和32 KB RAM的R5F100MLAFB＃V0。 RL78包含一個片上32 MHz振蕩器，但該芯片可以快速切換到32 kHz子系統時鐘，以實現超低速運行。片上還包括單電源閃存，調試功能，乘法器和分頻器/累加器，中斷功能，四個定時器，一個8/10位ADC，16到120個I/O端口等等。瑞薩足以將其中一個較大的芯片放入RDK。

入門

套件入門很簡單。安裝盤會自動安裝所有瑞薩軟件和驅動程序，以及適用于RL78，KickStart版本的IAREmbeddedWorkbench?，您必須在安裝時注冊。 IAR編譯器限制為16 KB，因此如果您要認真對待，則需要升級許可證或切換到其他工具。十個示例程序的代碼是可移植的并且評論很好，因此移植肯定是可能的。代碼整齊地打包和調試，以便在IAR工具上運行，使用此許可證肯定會啟動開發。其中一個示例程序是從頭開始構建自己的程序的詳細框架。

安裝完所有軟件后，將電路板置于調試模式（SW5-2關閉），然后通過USB電纜將其連接到PC。如果需要，請告訴Windows在哪里找到驅動程序，此步驟應該快速進行。

要驗證安裝，請再次單擊SW5-2（RUN）并按下電路板的Reset按鈕，啟動一個名為“Theramin”的程序（雖然我認為它應該被稱為“憤怒的蜜蜂”）。液晶顯示屏上出現十字準線，同時還有一個點，當您傾斜屏幕時，該點會改變位置。按S3啟動“憤怒的蜜蜂”聲音，這會改變音量和/或音調，具體取決于您傾斜電路板的方式。這是ADI公司推出的ADXL345BCCZ-RL7 3軸加速度計的一個很好的演示，但聲音關閉時不那么煩人。

ADI公司的加速度計不是電路板上唯一的非瑞薩電子組件（見圖2）。事實上，瑞薩已經在其生態系統合作伙伴中安裝了許多其他外設，包括但不限于美國國家半導體的LM4808和LM4889音頻功率放大器，ADI公司的ADMP401硅麥克風和SSM2167低壓麥克風前置放大器，Vishay的TSKS5400S紅外發射器，第三方LDC屏幕，揚聲器，溫度傳感器，LED，晶體，EPROM等。

為了控制低功率交流負載，瑞薩包含自己的BCR3AS-12A TRIAC，它可以打開和關閉負載，但不用于調光或比例（相位）控制。相反，瑞薩的N溝道功率開關MOSFET可以對小型電機（最高60伏，2安培）進行PWM控制。

圖2：RL78/G13演示板組件布局（由Renesas提供）。

開始營業

設置完成后，啟動IAREmbeddedWorkbench?并單擊示例程序代碼（“入門指南”中的步驟10到17）。示例程序執行RL78/G13的許多關鍵功能，包括ADC_OneShot，ADC_Repeat，Async_Serial，DMAC，IIC_Master（需要第二塊板），LVD，RTC，定時器和WDT。還有一個教程程序，以及一個名為Application的程序，它是一個用于開發自己的程序的框架 - 盡管顯然你可以構建一個示例，或者如果你喜歡從其他程序中將代碼剪切并粘貼到Application中刮。

如果你決定使用RDK開發自己的程序，你會發現一個有用的工具是Applilet3，它為不同的MCU外設功能（時鐘，定時器，串行接口，A/D轉換器，DMA）生成設備驅動程序控制器等）基于您輸入程序GUI的設置。驅動程序功能作為API提供，不限于外圍功能的初始化。

要編譯，下載和運行程序，選擇一個程序，右鍵單擊它，然后選擇“設置為活動狀態”。然后：

在“工作區”窗口下，單擊項目以查看

從Project菜單中，選擇Rebuild All。

如果您還沒有這樣做，請通過USB電纜將電路板連接到PC并設置SW5 -2到調試位置（OFF）。

選擇Project/Download and Debug。項目下載到RL78，Workbench切換到調試模式。如果一切順利，你的屏幕應該與圖3中的類似。

點擊Reset圖標，然后點擊Go按鈕。

LCD屏幕現在將顯示一條歡迎信息，并說明下一步該做什么，所有這些都與您剛剛下載的程序有所不同。

圖3： IAR調試屏幕。

由于RL78/G13的設計考慮了低功耗電池供電應用，因此我對低壓檢測器（LVD）程序特別感興趣。 RL78具有低壓檢測電路，可確保CPU的電壓范圍，并在電源電壓降至某一水平以下時將器件設置為停止模式，如圖4所示。

圖4：RL78低壓檢測電路動作（由Renesas提供）。

我根據每個示例程序附帶的Description.txt文件中的說明構建，下載和啟動程序。接下來，我將電路板置于運行模式（SW5-2 ON），斷開USB電纜，并將五伏電源連接到J4。打開電源啟動程序運行，LCD屏幕左側的指示燈閃爍。

將DVM連接到電源的輸出端和RTC的范圍，我慢慢降低電壓，看著液晶屏快速開始褪色。在3.2伏特時，紅色LED熄滅，剩余的綠色LED熄滅，但仍然亮著。在大約1.8伏特的電壓下，綠色LED熄滅，因為除了RTC之外的所有東西都關閉了，它的電壓大約為1.5伏。

我按照承諾將電壓重新調高，LED恢復到大約1.9伏的壽命。只是為了確保不是僥幸（J4的剩余電壓，電源一直向下轉動仍然是24 mV），我完全斷開了電源，數到10，慢慢地將電壓恢復 - 相同的結果。上電復位按照承諾工作。

掉電

除了停止模式外，RL78還有兩種掉電模式。 RL78的一個獨特功能是貪睡模式，與沒有此模式的實現相比，它使RL78/G13 MCU的平均系統功耗降低了30％以上。

RL78/G13有三種電源管理模式：Halt，Snooze和Stop（參見圖5）：

在Halt模式下，CPU時鐘被禁用但所有外圍設備仍在運行。

在貪睡模式下，除了配置ADC，UART和CSI外，外設的時鐘被禁用。

在停止模式下，高速系統時鐘和內部高電平 - 禁用速度振蕩器，停止整個系統;但是，子系統時鐘設置會保留。

圖5：RL78電源管理模式（由Renesas提供）。

要從運行模式進入暫停或停止模式，只需分別輸入暫停或停止指令。返回運行模式需要未屏蔽中斷請求或復位信號。由于高速時鐘仍以Halt模式運行，因此返回僅需要正常的中斷服務延遲。當在產生中斷請求時立即重啟CPU操作很重要時，建議使用暫停模式。

由于時鐘在停止模式下停止，因此返回運行模式需要額外的時間來穩定時鐘。當所需的響應時間長于喚醒時間（最長可達20μs）時，最好使用停止模式。

如果啟用了貪睡模式，則高速內部時鐘正在運行，只需執行手頭任務所需的外圍設備。這些可能包括RTC，間隔定時器，看門狗定時器，上電復位，低壓檢測器，外部中斷和按鍵中斷。

在貪睡模式下，無需等待CPU喚醒以接收串行數據。例如，ADC可以接收數據并檢查它是否在預定范圍內。如果數據在“安全范圍”內，則RL78從“貪睡”模式轉換為“停止”模式。如果不是，則CPU返回“運行”模式以處理數據。

利用貪睡模式可以在便攜式應用中延長電池壽命，可以盡可能地停止或停止MCU。表1列出了RL78/G13的典型工作電流，其中96 KB的閃存工作電壓為3伏，工作頻率為32 MHz。請注意，運行，暫停和停止模式不包括ADC或LVD電流，因此如果在模式期間使用這些功能，則必須添加其電流。

運行期間的電流功率4.7 mA（32 MHz，30。 V，典型值。）停止時的功率6.21 mA（32 MHz，3.0 V，典型值）停止時的功率0.23μA（-40°C至+ 70°C，無WDT，典型值）貪睡期間的功率停止電流加有效功能RTC工作電流0.02μA（3.0 V，32 kHz，典型值）RTC +32 kHz振蕩電流0.54μA（3.0 V，32 kHz，典型值）WDT工作電流0.22μA（3.0 V，15 kHz） ，典型值。）ADC工作電流0.5 mA（低壓模式，3V，典型值）溫度傳感器75μA（典型值3.0 V）LVD工作電流0.08μA（典型值3.0 V）

表1：RL78/G13工作電流（FIH，32 MHz，3伏，96 KB，典型值）（由Renesas提供）。那么表1中的數字如何與真實世界的設計相關？表2顯示了使用RL78/G13在不使用貪睡模式的情況下使用RDK上的傳感器測量溫度的功率曲線 - 在這種情況下，CPU需要喚醒以進行處理 - 與表3相反，表3顯示了使用結果貪睡模式。

功能操作 - 無貪睡當前時間總測量溫度5.2 mA42.8μsec2.2256E-07 Amp-Sec存儲事件4.7 mA8μs3.76E-08 Amp-Sec等待事件0.62μA（0.5 s - 50.8 μs3.1E-07 Amp-Sec平均電流0.57μA0.5s1.14 Amp-Sec

表2：平均電流估算 - 無貪睡（由Renesas提供）。

功能操作 - 貪睡當前時間段總測量溫度1.12 mA42.8μsec4.7E-08 Amp-Sec存儲事件4.7 mA8μs3.76E-08 Amp-Sec等待事件0.62μA（0.5 s - 50.8μs3.10E-07 Amp-Sec平均電流0.791μA0.5s3.95E- 07 Amp-Sec

表3：平均電流估計 - 使用貪睡（由Renesas提供）。

將這些數字與表2和表3進行比較，使用Snooze m ode將溫度測量功能的電流從大約0.2 mA降低到1.12 mA，降低了79％。此外，整個周期的工作功率從1.14安培 - 秒降至3.95E-07安培 - 秒，節電約31％。