デバッグ方法 - renesas/rx72n-envision-kit GitHub Wiki

準備する物

必須
- RX72N Envision Kit × 1台
- USBケーブル(USB Micro-B --- USB Type A) × 2 本
- Windows PC × 1 台
  - Windows PC にインストールするツール
    - e2 studio 2020-04 以降
      - 初回起動時に時間がかかることがある
    - CC-RX V3.02以降
    - Tera Term 4.105以降
      - シリアル接続における高速なファイル転送の FileSendHighSpeedMode を OFF にする
        
        Tera Term -> 設定 -> 設定の読み込み -> TERATERM.INI をテキストエディタで開く -> 設定を変更 -> 保存 -> Tera Term再起動

前提条件

RX72N Envision Kitの初期ファームウェアのデバッグや機能追加を行いたい場合
ファームウェアアップデートの仕組みを学びたい場合
- ファームウェアアップデートの仕組みが不要な場合、およびRX72Nの単体機能の評価が必要な場合は新規プロジェクト作成方法を参照のこと

ソースコード一式をダウンロードする

最新版のコードをダウンロードする

git clone https://github.com/renesas/rx72n-envision-kit.git

確実に動作するビルドに戻す(最新版のソースコードがビルドできない場合等)

cd rx72n-envision-kit
git checkout 07469396d612f805ab158b5dae99a4d1bcea2aed

ベースフォルダの定義

gitでクローンしたルートフォルダを ${base_folder} と表記する
${base_folder} には demos や libraries フォルダが存在する
ベースフォルダは、Cドライブ直下等浅いパスにしてください。パス全長が256文字を超えるとe2 studioはビルド時にエラーを出力します。

e2 studio を起動する

ファイル -> インポート -> 一般 -> 既存プロジェクトをワークスペースへ -> ルートディレクトリの選択
- ${base_folder}/projects/renesas/rx72n_envision_kit/e2studio
以下3点のプロジェクトが読み込まれる
- aws_demos
- rx72n_boot_loader
- segger_emwin_demos
以下チェックボックスを外す
終了ボタン

コンパイラ設定の確認

以下のようにCCRXコンパイラがインストールされているか確認
もしバージョンが何も選択できない場合は、CCRXコンパイラをインストールする
- https://www.renesas.com/software-tool/cc-compiler-package-rx-family

準備

RX72N Envision KitのSW1-2 をOFF(ボードの下側)にする
CN8(USB Micro-B)と通信相手となるUSBポート(PC等)をUSBケーブルを用いて接続
- - Windows PC上でTeratermを立ち上げ、COMポート(COMx: RSK USB Serial Port(COMx))を選択し接続
    - 設定 -> シリアルポートで以下設定を行う
      - ボーレート: 115200 bps
      - データ: 8 bit
      - パリティ: none
      - ストップ: 1 bit
      - フロー制御: none
    - 設定 -> 端末で以下設定を行う
      - 改行コード
        
        受信: AUTO
        
        送信: CR+LF
      - ローカルエコー
        
        チェックを外す

ビルド・ダウンロード・実行

ビルド
- プロジェクト -> すべてをビルド
  - ${base_folder} が長かったり日本語パスが含まれる場合コンパイルエラーが出るので注意
ダウンロード
- Launch Configuration (画面上部歯車マーク付近） -> rx72n_boot_loader HardwareDebug -> 虫マーク（画面上部左側）
- resetprg.c の R_BSP_POR_FUNCTION()関数が表示されることを確認
実行
- 再開ボタン(画面上部)を押す
- main()関数が表示されることを確認
- 再開ボタン(画面上部)を押す
- teraterm に以下ログが出力されれば成功
  - 液晶にも同一表示が出る

-------------------------------------------------
RX72N secure boot program
-------------------------------------------------
Checking data flash ROM status.
Loading user code signer public key: not found.
provision the user code signer public key: OK.
Checking code flash ROM status.
bank 0 status = 0xff [LIFECYCLE_STATE_BLANK]
bank 1 status = 0xff [LIFECYCLE_STATE_BLANK]
bank info = 1. (start bank = 0)
start installing user program.
erase bank1 secure boot mirror area...OK
copy secure boot (part1) from bank0 to bank1...OK
copy secure boot (part2) from bank0 to bank1...OK
========== install user program phase ==========
erase install area (data flash): OK
erase install area (code flash): OK
send "userprog.rsu" via UART.

ファームウェアアップデートのメカニズム

設計メモ

aws_demosのMOTファイルに署名を付与する

${base_folder}/vendors/renesas/tools/mot_file_converter/Renesas Secure Flash Programmer/bin/Debug
- Renesas Secure Flash Programmer.exe
Initial Firm タブ
- Settings
  - Select MCU -> "RX72N(ROM 4MB)/Secure Bootloader=256KB"
  - Select Firmware Verification Type -> sig-sha256-ecdsa
  - Private Key Path (PEM Format) -> ${base_folder}/sample_keys
    - secp256r1.privatekey
  - Select Output Format -> Bank0 User Program (Binary Format)
- Bank0 User Program
  - Firmware Sequence Number -> 1
  - File Path (Motorola Format) -> ${base_folder}/projects/renesas/rx72n_envision_kit/e2studio/aws_demos/HardwareDebug
    - aws_demos.mot
Generate ボタンを押す
- userprog.rsu をデスクトップに保存

aws_demosをブートローダ経由(CN8(SCI2))でダウンロード

teraterm -> ファイル -> ファイル送信 -> オプション -> 「バイナリ」にチェック
デスクトップの userprog.rsu を指定
teratermと液晶に以下ログが流れた後、aws_demos (ベンチマーク) が起動することを確認

========== install user program phase ==========
erase install area (data flash): OK
erase install area (code flash): OK
send "userprog.rsu" via UART.
installing firmware...1%(32/1792KB).
installing firmware...3%(64/1792KB).
installing firmware...5%(96/1792KB).
installing firmware...7%(128/1792KB).
installing firmware...8%(160/1792KB).
installing firmware...10%(192/1792KB).
installing firmware...12%(224/1792KB).
installing firmware...14%(256/1792KB).
installing firmware...16%(288/1792KB).
installing firmware...17%(320/1792KB).
installing firmware...19%(352/1792KB).
installing firmware...21%(384/1792KB).
installing firmware...23%(416/1792KB).
installing firmware...25%(448/1792KB).
installing firmware...26%(480/1792KB).
installing firmware...28%(512/1792KB).
installing firmware...30%(544/1792KB).
installing firmware...32%(576/1792KB).
installing firmware...33%(608/1792KB).
installing firmware...35%(640/1792KB).
installing firmware...37%(672/1792KB).
installing firmware...39%(704/1792KB).
installing firmware...41%(736/1792KB).
installing firmware...42%(768/1792KB).
installing firmware...44%(800/1792KB).
installing firmware...46%(832/1792KB).
installing firmware...48%(864/1792KB).
installing firmware...50%(896/1792KB).
installing firmware...51%(928/1792KB).
installing firmware...53%(960/1792KB).
installing firmware...55%(992/1792KB).
installing firmware...57%(1024/1792KB).
installing firmware...58%(1056/1792KB).
installing firmware...60%(1088/1792KB).
installing firmware...62%(1120/1792KB).
installing firmware...64%(1152/1792KB).
installing firmware...66%(1184/1792KB).
installing firmware...67%(1216/1792KB).
installing firmware...69%(1248/1792KB).
installing firmware...71%(1280/1792KB).
installing firmware...73%(1312/1792KB).
installing firmware...75%(1344/1792KB).
installing firmware...76%(1376/1792KB).
installing firmware...78%(1408/1792KB).
installing firmware...80%(1440/1792KB).
installing firmware...82%(1472/1792KB).
installing firmware...83%(1504/1792KB).
installing firmware...85%(1536/1792KB).
installing firmware...87%(1568/1792KB).
installing firmware...89%(1600/1792KB).
installing firmware...91%(1632/1792KB).
installing firmware...92%(1664/1792KB).
installing firmware...94%(1696/1792KB).
installing firmware...96%(1728/1792KB).
installing firmware...98%(1760/1792KB).
installing firmware...100%(1792/1792KB).
completed installing firmware.
integrity check scheme = sig-sha256-ecdsa
bank1(temporary area) on code flash integrity check...OK
installing const data...5%(1/20KB).
installing const data...10%(2/20KB).
installing const data...15%(3/20KB).
installing const data...20%(4/20KB).
installing const data...25%(5/20KB).
installing const data...30%(6/20KB).
installing const data...35%(7/20KB).
installing const data...40%(8/20KB).
installing const data...45%(9/20KB).
installing const data...50%(10/20KB).
installing const data...55%(11/20KB).
installing const data...60%(12/20KB).
installing const data...65%(13/20KB).
installing const data...70%(14/20KB).
installing const data...75%(15/20KB).
installing const data...80%(16/20KB).
installing const data...85%(17/20KB).
installing const data...90%(18/20KB).
installing const data...95%(19/20KB).
installing const data...100%(20/20KB).
completed installing const data.
software reset...
-------------------------------------------------
RX72N secure boot program
-------------------------------------------------
Checking data flash ROM status.
Loading user code signer public key: found.
Checking code flash ROM status.
bank 0 status = 0xff [LIFECYCLE_STATE_BLANK]
bank 1 status = 0xfe [LIFECYCLE_STATE_TESTING]
bank info = 1. (start bank = 0)
integrity check scheme = sig-sha256-ecdsa
bank1(temporary area) on code flash integrity check...OK
update LIFECYCLE_STATE from [LIFECYCLE_STATE_TESTING] to [LIFECYCLE_STATE_VALID]
bank1(temporary area) block0 erase (to update LIFECYCLE_STATE)...OK
bank1(temporary area) block0 write (to update LIFECYCLE_STATE)...OK
swap bank...
-------------------------------------------------
RX72N secure boot program
-------------------------------------------------
Checking data flash ROM status.
Loading user code signer public key: found.
Checking code flash ROM status.
bank 0 status = 0xf8 [LIFECYCLE_STATE_VALID]
bank 1 status = 0xff [LIFECYCLE_STATE_BLANK]
bank info = 0. (start bank = 1)
integrity check scheme = sig-sha256-ecdsa
bank0(execute area) on code flash integrity check...OK
integrity check(parts of SHA256 process) needs 1211340 us.
integrity check(parts of ECDSA process) needs 93750 us.
jump to user program

aws_demosをブートローダ経由(CN6(SCI7))で高速ダウンロード

CN8(SCI2) は通信経路上のRL78/G1Cチップに律速し 115200 bps設定と低速であるため2MBのファームウェアをダウンロードするのに2分程度かかる
CN6(SCI7) は通信経路上のFTDIチップが 912600 bps 対応と高速設定可能であるため2MBのファームウェアをダウンロードするのに20秒程度で済む
- - (右側の赤枠は無視。後で写真を張り替える)
  - CN6にUSB-シリアル変換 PMODモジュールを接続
    - CN6は12ピン、USB-シリアル変換 PMODモジュールは6ピンのため、挿し込む位置・向きに注意。CN6付近のボード上の印字の1とUSB-シリアル変換 PMODモジュール上の印字の1を合わせること
  - USB-シリアル変換 PMODモジュールにUSBケーブルを接続し、通信相手となるUSBポート(PC等)をUSBケーブルを用いて接続
    - Windows PC上でTeratermを立ち上げ、COMポート(COMx: USB Serial Port(COMx))を選択し接続
      - 設定 -> シリアルポートで以下設定を行う
        
        ボーレート: 912600bps
        
        データ: 8 bit
        
        パリティ: none
        
        ストップ: 1 bit
        
        フロー制御: none
      - 設定 -> 端末で以下設定を行う
        
        改行コード
        
        受信: AUTO
        
        送信: CR+LF
        
        ローカルエコー
        
        チェックを外す
ブートローダのBSPの設定を変更し、ターミナル接続用のSCIチャネルの番号を2から7に、ボーレートを115200bpsから912600bpsに変更する
- 変更対象のコード
  - /rx72n-envision-kit/projects/renesas/rx72n_envision_kit/e2studio/boot_loader/src/smc_gen/r_config/r_bsp_config.h

/* This macro is used to select which SCI channel used for debug serial terminal.
   RX72N-Envision-Kit Default: SCI2 - G1CUSB0(RL78/G1C), bit rate 115200bps.
   RX72N-Envision-Kit Default: SCI7 - external of PMOD2, bit rate ~921600bps if user would attach FTDI chip.
 */
#define MY_BSP_CFG_SERIAL_TERM_SCI                  (7)

/* This macro is used to select which SCI bit-rate.
 */
#define MY_BSP_CFG_SERIAL_TERM_SCI_BITRATE          (921600)

/* This macro is used to select which SCI interrupt priority.
   0(low) - 15(high)
 */

boot_loader および aws_demos のデバッグ

e2 studio のデバッガ機能でダウンロードしたファームウェアはboot_loaderである
boot_loaderはダウンロードした直後からデバッグ可能である
一方でaws_demos はboot_loader経由でダウンロードしたため通常の手法だとデバッグができない
以下のように、boot_loaderのダウンロード時設定でaws_demosのシンボル情報も合わせてダウンロードする設定を施すことでこの問題を回避している

検討中

Renesas Secure Flash Programmer で生成したuserprog.motをrx-elf-objcopy.exeでデバッグできるelfファイルに変換する機能がある
- rx-elf-objcopy.exe がRXGCCに付属するツールだが、CC-RX環境でも利用可能
これを活用し、e2 studioでダウンロード時に以下設定を施すことで、上述した難解な手法を用いなくてもデバッグが可能