近日瑞薩電子推出了一款最新的RA產品RA4L1，它有哪些特性以及適用于什么樣的應用場景呢？本篇文章給大家帶來詳細介紹。

基本信息如下：

內核Arm Cortex-M33，主頻80MHz。

Code Flash 256KB/512KB可選，最小擦除單元為2KB，最小寫入單元8Bytes。

Data Flash 8KB，最小擦除單元為256Bytes，最小寫入單元1Bytes。

豐富的數字通信接口如UART，SPI，IIC/I3C，Smart Card，Simple LIN，USB Full-Speed，CANFD，SSIE （Serial Sound Interface Enhanced），段碼LCD控制器（支持8位48段）。

豐富的模擬資源：12位ADC，12位DAC，兩路低功耗模擬比較器，溫度傳感器。

豐富的PWM定時器。

低功耗特性。

安全和加密相關的特性。

特別值得一提的是RA4L1的低功耗特性，包括了以下幾個方面：

支持寬電壓（1.6V~3.6V）操作。

喚醒時間短，最快可達3.5 μs（MOCO作為系統時鐘源時）。

支持低功耗串口UARTA（Low Power UART），不同于通用的SCI接口（時鐘源為PCLKA），UARTA的時鐘源可以從UARTAMCLK（主時鐘輸入），UARTALCLK（低速片上振蕩器），UARTASCLK（副時鐘輸入），UARTAHCLK（高速片上振蕩器）和UARTAMOCLK（中速片上振蕩器）中任選其一。

從低功耗喚醒后系統無需回到復位向量，避免沖擊電流對系統帶來的影響。

另外，RA4L1搭載了瑞薩安全IP（RSIP-E11A），通過硬件支持豐富的加密解密功能，如對稱算法如AES（支持128-bit和256-bit兩種密鑰長度），非對稱算法如ECC（支持最大256-bit密鑰長度，支持NIST P-256、Brainpool P256r1和secp256k1三種曲線）。另外，結合獨有的密鑰管理機制，RA4L1可以保護客戶的關鍵IP和算法。

開發工具的支持可以通過以下一張圖概括：

圖 RA4L1開發工具和開發板

跟其他的RA產品一樣，RA4L1支持的調試器包括瑞薩電子的E2/E2 Lite/EZ-CUBE3，Segger公司的J-Link，IAR公司的I-jet，Arm公司的ULINK，開源的CMSIS-DAP。

軟件開發依賴FSP（Flexible Software Package），FSP不僅提供了HAL Driver級別的驅動，還包含豐富的中間件如文件系統、USB協議棧和網絡協議等。另外，FreeRTOS和Azure RTOS的配置均可通過FSP UI界面完成。FSP從v5.8.0起支持RA4L1，所有內容托管在GitHub上，可自行下載。（您可復制下方鏈接至瀏覽器，或掃描二維碼進行查看）

編譯器則支持商用的Arm Compiler V6及IAR Arm Compiler，同時支持免費的GNU以及Arm LLVM。對于編譯器的版本要求，請參考下方鏈接頁面Tools列表中的細節。

FSP可以內嵌到瑞薩電子基于eclipse平臺的IDE e2 studio中使用。對于第三方的IDE如Keil MDK和IAR Embedded Workbench for Arm，FSP需要結合RASC （RA Smart Configurator）獨立運行插件使用，更多細節可參考RASC的文檔（您可復制下方鏈接至瀏覽器，或掃描二維碼進行查看）。VS Code在調試RA設備上的支持正在持續改進中，敬請期待。

各工具的下載鏈接請參考表格中的內容：

關于示例代碼和開發板，可以參考以下表格中的鏈接：

注：RA4L1的例程會在RA4L1正式發布后更新

圖 EK-RA4L1頂視圖

EK-RA4L1延續了RA系列EK的一貫風格，將MCU芯片本體、特別功能和系統控制等依次排開。

主要介紹以下幾個部分：

MCU

板子下方居中的是MCU RA4L1，EK-RA4L1采用了100-pin的R7FA4L1BD3CFP，Code Flash大小為512 KB，Data Flash大小為8KB。

所有I/O都連接到三個雙排插針（2.54mm間距），方便進行功能驗證。

底端的J2是段碼LCD接口，套件中包含的RTKLCDSEG1S00001BE（8 COM 44 SEG）可以直接插在板上，連接后的效果圖如下：

圖 EK-RA4L1連接段碼屏效果圖

J-Link OB Debug Interface

DEBUG1是Type C USB插座，用于連接調試器和PC。DEBUG2和DEBUG3是1.27mm間距的調試接口，支持兩種功能：外部調試器連接用于調試RA4L1（External Debug），利用板載的J-Link OB（Debug Out）調試外部的Arm核產品。具體選擇何種功能，請參考原理圖上的說明。

圖 EK-RA4L1調試接口

USB Full Speed Connector

RA41L支持USB 2.0全速模式，共有10個pipe，可以滿足大部分簡單的USB應用需求。

QSPI

RA4L1支持外部Nor Flash，板載一顆256 Mb （32 MB）Quad-SPI Flash （MX25L25645GZNI-08G），從地址0x60000000開始的地址即為QSPI空間。通過指定關鍵字聲明的變量和函數可以直接放在QSPI Flash區域，擴大了可用的存儲空間范圍，結合文件系統等可以對大量數據進行管理和操作。更多細節請參考FSP手冊的說明。

PMODs

EK-RA4L1支持兩個Digilent PmodTM口，遵循標準的PMOD規范，支持SPI、UART和IIC等接口，可以連接兼容的傳感器模塊等外部器件。

microBUS

EK-RA4L1支持MikroElektronikaTM microBUS連接器，兼容標準2.00版本的規范。

功耗測試點TP1 TP2 TP3 TP4

在MCU的電源通路上，有兩個高精度5 mΩ電阻，通過測量該電阻兩端的壓降，可以計算MCU的VCC和VCC_USB的電流消耗。

需要特別提醒一點，由于RA4L1的引腳功能復用比較豐富，板上增加了八檔撥動開關S4，用于將MCU的引腳連接至不同的電路接口。使用時需檢查S4的狀態和當前的配置一致。

圖 EK-RA4L1 S4撥動開關

除GitHub上托管的示例代碼，我們也會持續向Gitee上傳一些示例代碼，以下即利用RA4L1實現ECDH （Elliptic-curve Diffie–Hellman）的示例代碼。RA4L1和RA4M2通過ECDH得到一致的shared secret，用于后續的通信加密。