瑞萨RA8D1实用测评
瑞萨RA8D1 AI KIT核心板实用测评
测评人：高玉龙
测评单位：青岛大学自动化学院
测评指导教师：陈曦
文章目录
- 板卡概述
- 核心芯片介绍
- 开发环境搭建
- LED闪烁实验
- 串口通信实验
- 总结
一、板卡概述
逐飞RA8D1 AI KIT采用核心板+扩展板的设计方式，核心板与扩展板通过BTB（板对板）连接器进行连接，方便插拔与核心板更换。本次测评使用的是核心板（逐飞RA8D1 AI KIT核心板）。
核心板主要硬件资源如下：
- 主控芯片：瑞萨 A8D1AHEC（ARM Cortex-M85内核）
- 板载SDRAM：32MB（用于大内存需求场景，如AI推理、图像处理）
- 板载Flash：8MB（存放固件或数据）
- 调试接口：SWD（支持CMSIS-DAP调试器）
- USB接口：TYPE-C（供电兼数据传输）
- 摄像头接口：DVP（可连接逐飞各类摄像头模组）
- 按键：复位按键 x1、BOOT按键 x1
- 用户LED：1个（IO控制）
- 电源指示灯：1个（3.3V供电指示）
- 扩展接口：BTB 80pin连接器（引出全部IO）
核心板本身除了一颗用户LED和电源指示灯外，没有其他板载外设，所有IO均引出。可灵活接入用户自定义的外设电路。
二、核心芯片介绍
RA8D1 AI KIT核心板搭载的是瑞萨A8D1AHEC微控制器，为瑞萨RA8系列中的旗舰级产品，采用了ARMv8.1-M架构的ARM Cortex-M85处理器核心，具有以下突出特点：
内核架构：ARM Cortex-M85，支持ARM Helium（MVE）向量扩展，可对标低端DSP进行AI推理
主频性能：高达480MHz，提供超过3000 CoreMark的算力，是当前性能最强的Cortex-M内核之一
存储容量：内置2MB Flash + 1MB SRAM，配合外置32MB SDRAM，轻松应对复杂应用
丰富外设：支持USB-HS、CAN-FD、以太网、SDHI、SCI（UART）、SPI、I2C、ADC、DAC、GPT等多种外设
安全特性：支持TrustZone、加密加速器、安全密钥存储等高级安全功能
AI加速：Helium DSP指令集可提供最高15 GOPS算力，配合CMSIS-NN可运行轻量级神经网络
A8D1AHEC采用BGA-224封装，引脚资源丰富，对于需要高算力、多外设的嵌入式应用来说是一个非常理想的选择。
三、开发环境搭建
3.1 软件准备
本次测评使用Keil MDK作为开发环境，配合逐飞科技提供的RA8D1开源库（RA8D1_Library-master）进行开发。需要准备的软件和工具如下：
- Keil MDK v5.38及以上版本（推荐v5.38）
- Renesas RA8D1 Device Pack（在Keil Pack Installer中安装或从Renesas官网下载）
- 逐飞RA8D1开源库（RA8D1_Library-master）
- CMSIS-DAP调试器（推荐逐飞科技CMSIS-DAP调试器）/也可以用JLINK/瑞萨编程软件(Renesas Flash Programmer)/串口
- 串口调试助手,我用的是VOFA+
- USB转TTL模块（CH340用于SCI串口通信）
3.2 安装Keil MDK与Device Pack
- 打开Keil MDK安装包，按照安装向导完成安装。安装完成后，打开Keil uVision，点击菜单栏的"Pack Installer" 图标，在Pack Installer中搜索 "Renesas.RA8D1_DFP" 并安装，这样才能在Keil中找到RA8D1系列芯片。如果搜索不到，可以手动从Renesas官网下载Device Family Pack安装包进行安装。
设备系列包下载：
Github：Release v6.4.0 · renesas/fsp
Keil：Arm Keil | Renesas RA_DFP
下载解压完后打开就自动安装到你的keil文件夹下了.
其实我更推荐直接在官网下载，Keil的Pack Installer 弄了半天没下上.
3.3 获取逐飞RA8D1开源库
逐飞科技为RA8D1开发板提供了完善的开源库.
仓库地址为：RA8D1_Library: 逐飞科技针对参加各类竞赛以及使用RA8D1进行产品开发，制作的瑞萨RA8D1高性能MCU开源库。
可以使用Git克隆或直接下载ZIP压缩包。开源库目录结构如下：
3.4 导入例程并编译
以E01_debug_printf_demo为例，介绍如何打开并编译例程：
1. 打开Keil uVision，点击 Project -> Open Project
2. 导航到 RA8D1_Library-master/Example/Basic_demo/E01_debug_printf_demo/ 目录
3. 选择对应的.uvprojx工程文件并打开
4. 打开后可在左侧Project窗口中看到工程结构，包括ra_gen/（FSP生成代码）、src/（用户代码）、zf_libraries/（驱动库）
5. 点击 Build编译工程
如果一切顺利，编译完成后应在Build Output窗口看到
"0 Error(s), 0 Warning(s)"。
如果编译失败，请检查Device Pack是否安装正确，以及工程中是否选择了正确的芯片型号（RA8D1AHEC）。
3.5 硬件连接与下载
在逐飞开源库中内有瑞萨RA8D1程序下载教程文档.pdf，可参考选择程序下载方式
这里使用RA8D1 AI KIT核心板的USB接口烧录调试
让单片机进入 BOOT 模式后，使用瑞萨的 Renesas_Flash_Programmer 软件进行程序下载，软件可以自行在瑞萨官网下载，这里为了大家方便，给大家准备了一个百度云盘链接。
链 接 : 瑞萨ISP下载软件_免费高速下载|百度网盘-分享无限制 提取码 : wsn4
1. 将Type-c连接电脑和核心板USB接口，并打开Renesas Flash Programmer烧录软件
2. 在Keil中点击 编译程序 ，待出现编译成功后，此时会产生.hex文件
按照逐飞官方文档的方法就可将此.HEX文件烧录到核心板中
四、例程演示
核心板上有一颗用户LED灯，连接到MCU的P704引脚（LED1）。下面我们通过LED闪烁程序来验证开发环境搭建是否正确，同时熟悉逐飞开源库的GPIO操作API。
4.1 GPIO操作API简介
逐飞开源库提供了简洁的GPIO操作接口：
LED引脚定义：
编写LED闪烁程序
下面编写一个经典的LED闪烁程序，让LED以500ms的间隔交替亮灭：
4.2 实验现象
将程序编译下载到核心板后，按下复位键，可以看到核心板上的用户LED以500ms的间隔规律闪烁。如果LED不亮，请检查硬件连接是否正确，以及LED的驱动电平是否与原理图一致。
五、串口通信实验
逐飞开源库中已经封装好了UART的驱动接口，使用起来非常方便。
本项目使用了（SCI9，引脚PA14_TXD/PA15_RXD，波特率115200）。
printf默认通过调试串口（SCI9）输出。
5.1 串口引脚与硬件连接
本项目涉及两个串口，硬件连接如下：
调试串口（SCI9，printf输出串口）：
SCI9_TXD → PA14 （连接USB转TTL的RXD）
SCI9_RXD → PA15 （连接USB转TTL的TXD）
GND → GND （共地）
核心板上PA14/PA15引脚可通过BTB连接器引出，连接USB转TTL模块后即可在电脑端接收printf输出。
5.2 UART驱动API简介
逐飞开源库提供了简洁的UART操作接口：
5.3 实验现象
将程序编译下载到核心板后，按照以下步骤验证：
1. 打开串口调试助手（如SSCOM、Putty），选择USB转TTL模块对应的COM口
2. 设置波特率：115200、数据位：8、停止位：1、无校验
3. 按下核心板的复位键
六、总结
优点：
性能强：ARM Cortex-M85 @480MHz，配合Helium DSP指令集，算力在MCU中属于第一梯队
开源库完善：逐飞科技提供的开源库封装了底层驱动，调用简洁，上手门槛低，大大降低了开发难度
资源丰富：板载32MB SDRAM + 8MB Flash，轻松应对复杂应用场景
设计灵活：核心板+扩展板的设计模式，既适合快速原型验证，也适合直接集成到产品中
不足与建议：
- 核心板外设较少：核心板只有一颗用户LED，调试时只能看到GPIO输出状态，建议增加一个用户按键
- 缺乏板载调试串口芯片：核心板没有集成USB转串口芯片，需要外接USB转TTL模块才能使用SCI串口，稍显不便
- 资料中文化程度不足：逐飞库的注释是中文，但Renesas官方文档主要是英文，建议增加更多中文应用笔记
总的来说，逐飞RA8D1 AI KIT是一款非常出色的MCU开发板，特别适合需要高算力的嵌入式应用场景，如AI推理、机器视觉、边缘计算等。逐飞科技提供的开源库也极大地降低了开发门槛，使得开发者可以快速上手，专注于应用层开发。
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