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RL78習得（ネット利用編）

2013年7月10日2022年3月24日 WithHappy

ネットを利用したRL78/G13、RL78/G14の習得方法を紹介します。

Runesas提供のRunesas Interactive RL78コースは、だれでも、いつでも、無料で学習できる教材です。以下にその概要を示します。１コースを10～35分で学べ、途中で停止/再開もできるので、空いた時間にアクセスしてみてはいかがでしょうか？　使用した教材は、PDFでダウンロードもできます。

Runesas Interactive RL78コース概要と時間

MCU/MPU / RL78 / 概要編

スタートアップ編：RL78ファミリ用コンパイラのスタートアップについて学習できます。(10 mins) Released: 05/17/2013 Updated: 05/17/2013

MCU/MPU / RL78 / 周辺編

スタンバイ機能：このコンテンツでは、スタンバイ機能の基礎的な内容を学習します。はじめに、スタンバイ機能の背景と電力消費のメカニズムに触れスタンバイ機能をご紹介します。次に、スタンバイの代表的なモードのHALTモードとSTOPモード、SNOOZEモードをご説明します。更に、これら3つのモードの遷移の様子、SNOOZEモードの動作例として、シリアル・インターフェースとA/D変換機能をご説明します。最後に、その他の省電力のための手段と備考・注意点を添えます。(35 mins) Released: 04/24/2013 Updated: 04/24/2013

ウォッチドッグ・タイマ：このコンテンツでは、 RL78ファミリおよび78Kファミリのウォッチドッグ・タイマ機能の基礎的な内容を学習します。まず、ウォッチドッグ・タイマの背景から始まり、ウォッチドッグ・タイマの概念、ウォッチドッグ・タイマにおけるシステム安全性向上のための工夫、と進めて、ウォッチドッグ・タイマ使用上の注意点に触れ、まとめます。(20 mins) Released: 04/24/2013 Updated: 04/24/2013

ADC編：RL78/G13搭載のADC（A/D Converter）の特長と使い方について学習できます。(10 mins) Released: 05/24/2013 Updated: 05/24/2013

SAU編：RL78/G13搭載のSAU（Serial Array Unit）の特長と使い方について学習できます。(20 mins) Released: 04/24/2013 Updated: 04/24/2013

安全機能編：RL78/G13搭載の安全機能の特長と使い方について学習できます。
(10 mins) Released: 05/24/2013 Updated: 05/24/2013

DTC編：RL78/G14搭載のDTC（Data Transfer Controller）の特長と使い方について学習できます。(10 mins) Released: 05/17/2013 Updated: 05/17/2013

ELC編：RL78/G14搭載のELC（Event Link Controller）の特長と使い方について学習できます。(15 mins) Released: 05/17/2013 Updated: 05/17/2013

タイマRD編：RL78/G14搭載のタイマRDの特長と使い方について学習できます。(20 mins) Released: 05/24/2013 Updated: 05/24/2013

テンプレート使用法（２）：分析とテンプレート組込み

2013年6月20日2015年8月15日 WithHappy

第2回は、LCDアプリ分析とテンプレートへの追加方法の説明です。

ドライバとアプリ分離：先ず、LCD制御ソフトを、ドライバ処理とアプリケーション処理（以後アプリ処理と略す）に分けて考えます。ドライバ処理とは、制御対象がLCDコントローラのソフトです。アプリ処理は、ドライバ処理を使ってLCDに出力する文字列を設定するソフトのことです。

LCDドライバ処理：LCD表示を行うには、マイコンピン初期設定、LCDコントローラのパワーオン処理、LCDコントローラ初期設定、LCD表示データ書込みの4種の処理が必要です。そこで、各処理をそれぞれ関数化し、条件によりこの4ドライバ関数に分岐します。これらのドライバ処理をテンプレートへ組込むと、下図（左側）のようになります。

LCDアプリ処理：ドライバ処理で準備が完了したLCDコントローラに対して、LCDで表示する文字列を設定する関数です。コンローラ準備完了判断や、通常表示と、エラーを表示する場合などの条件で分離することを考慮すると、下図（右側）のようになります。

ドライバ処理もアプリ処理も、テンプレートへ組み込む形は同じです。ポータル関数でインタフェースRAMの値によって条件分離し、各イベント処理を実行します。各イベント処理後にインタフェースRAM値を変更し、次回の条件分岐に備えます。

インタフェースRAM：関数間の変数をRAMに展開したものをインタフェースRAMと呼びます。RL78/G13やG14には、アクセス頻度が高い変数は、ショート・ダイレクト・アドレッシングsreg領域（FFE20～FFEB3 の147バイト）へ配置すると高速化が図れます。引数で記述する場合に比べ、関数単体デバックが簡単になるメリットがあります。

処理が遅い周辺回路の対処：最近のマイコンは高速動作です。しかし、LCDコントローラなどの周辺回路は、マイコン動作に比べ、とても遅いという問題があります。この遅さに対して、マイコンのポーリングや割込みを使う方法で解決できます。しかし、今回のLCD接続は、リード動作ができないので、これらは使えません。第2の方法は、周辺回路動作完了まで、マイコン側の処理に待ち時間を入れる方法です。サンプルプログラムなどでは、この方法を多く用います。マイコン処理は簡単ですが、無駄に時間を消費しますので、高速マイコンに効果的な方法とは言えません。

第3の方法が、タイムシェアリングを使う方法です。周辺回路の動作を設定した後は、マイコンに別処理を行わせ、周辺回路の処理が完了したころを見計らってさらに追加処理をする方法です。第2の方法より、効率的にマイコンを使えますが、処理完了のころあいを見積もることが大切です。見積もりが上手くいけば、多重処理ができるので、高速マイコンの特長を活かせたソフトができます。リアルタイムOSも、簡単に言うとこの方法を使っています。プログラマの処理完了の見極めが不要で、タスク切換えをOSが行ってくれます。が、それなりの大容量RAMが必要で、4MB程度のRAMでは足りませんし、使いこなしの知識や経験も必要です。また、無料OSもありますが、有料版はコストアップになります。

タイムシェア間隔固定：提供テンプレートは、タイムシェアリング間隔が、予め決まっています。ドライバ処理起動用に、250ms/1ms/10ms/100ms/1s、アプリ処理起動用には、1ms/10ms/100ms/1sです。つまり、この間隔で、遅い周辺回路の処理完了を見積もって、割り振れば良い訳です。間隔が決まっていますので、リアルタイムOSよりは効率が下がりますが、オーバーヘッドは少なくなります。

LCDコントローラの場合は、パワーオン処理に5ms、表示クリアに1.64ms、その他の処理に40us（いずれも最大値）が必要です。そこで、ドライバ処理のポータル関数は10ms間隔、アプリ処理のポータル関数は1s間隔に割り振りました。40usの処理待ちは、タイムシェアリングせずに、時間消費で対応しました。テンプレートに組込んだドライバポータル関数を下図に示します。

リアルタイムOSに比べれば効率が低下しますが、テンプレートは、少ないRAM使用量で、高速マイコンの特徴を活かした多重処理を、簡単に実現できることが判ると思います。

テンプレート使用法（１）：追加アプリとハード構成

2013年6月18日2015年8月15日 WithHappy

今回から数回に分けて販売中のG1xTemplateの使用方法、すなわちアプリ追加の方法を説明します。

第1回は、追加するアプリ選択とハード構成です。

追加アプリ：追加するアプリは、LCD表示アプリとします。実は、このアプリは、G1xTempleteに既に組込み済みです。組込み済みのアプリを例とした方が、組込み結果が判りやすいのためです。別アプリを追加する場合にも、今回と同様の手順と方法が使えます。

ハード構成：LCDは、雑誌などでおなじみの、16文字x2行表示キャラクタディスプレイ、HD44780互換品、秋月電子などで入手容易なものです。LCDとRL78/G13との接続方法も、最も一般的な、3制御＋上位4ビットデータの7本インタフェースとします。このハード構成を下図に示します。

LCDはライト動作のみで、リードは行いませんのでLCD_RWは、LOW固定です。従って、マイコンに比べ動作が遅いLCDコントローラの処理終了の検出方法には、ポーリングや割込みは使いません。

RL78/G13ユーザーズマニュアルハードウエア編更新

2013年6月7日2015年8月15日 WithHappy

RL78/G13ユーザーズマニュアルハードウエア編が、2013/05/30、Rev.3.00へ更新されました。

付録の改版履歴を見ると、前版は、Rev.2.10で、メジャーバージョンアップです。全般的に見直して、追加/修正を加えたことが伺われます。特筆すべきは、前版までの改版履歴には無かった改版内容が、(a)～(d)の5段階に分類されたことです（付録A参照）。この分類と、修正場所を示す★マークで、より明確に変更が判るようになりました。

分類によると、今回の改版は、ほとんどが(c)：説明、注意事項の追加/変更ですが、電気的特性の通信関連に(b)：仕様（スペックを含む）追加/変更があります。RL78/G13と他マイコンを、通信動作でアプリを開発する場合などは、(b)箇所の見直しをお勧めします。また、(c)箇所も、最新版CubeSuite+の端子配置表の記述に合わせて変更されており、より判りやすくなっています。p876のオプション・バイト記述例などは、初級者にとって役立つと思います。

RL78/G1x用テンプレート販売

2013年6月2日2013年11月28日 WithHappy

RL78/G13とG14ソフト開発に使えるテンプレートを、1000円で販売いたします。

このテンプレートは、CubeSuite+のプロジェクトファイルで、LED点灯やタクトSW入力、LCD表示機能などの組込み処理に最低限必要な機能は、あらかじめプログラム済みで市販ボードで動作確認済みです。

テンプレートの開発動機は、以下です。

アプリ開発の早期着手：CubeSuite+の新たにプロジェクト作成時は、毎回多くのパラメタ設定が必要で、ミスの可能性もあります。これら開発の前段階を少なくし、早くアプリ開発に着手したい。

既存関数の部品的流用：参考になるアプリケーションノートのサンプルプロジェクトを、理解した後は、なるべくそのまま部品的に使いたい。また、これまで開発してきた関数を、部品として使いたい。

これらを満たす方法の1つとして、各種パラメタ設定済みのプロジェクトに、最低限必要な機能を盛り込み、市販ボードで動作するテンプレートプロジェクトを作成しました。このテンプレートは、なるべくトリッキーな方法を使わずに、素直にプログラムしておくことと、サンプルや既存関数をそのまま使えるように関数間のインタフェースを簡単にしておくことが重要です。時間がたってテンプレートを観た時、思い出し易いからです。また、アプリ開発では、開発が進むにつれ、要求の追加/変更が生じますので、開発当初は、市販ボード上にサッと組んで、ボトルネックになりそうな箇所の見通しをつける事も大切です。スケジュールが押し迫ってから、マイコン性能が足りない等の問題が見つかると最悪ですから。市販ボードなら、ハードウエアの完成を待たずに、確実に動くハードで開発ソフトを検証できます。

このテンプレートは、初級～中級のソフト開発者には最適です。上級者は、これに似たテンプレートを既に持っているからです。本来は、上級者がテクニックを含む自分のテンプレートを初心～中級者へ教え、教えられた側でさらに、テンプレートに修正を加えれば、技術継承も容易です。しかし、テンプレートは、習得済みの者にとっては、オーバーヘッドで、未収得の者にとっては、理解不能な面が多いので、技術継承はスムーズにいきません。

販売するテンプレートの、もくじ付き解説文書のうち、最初の1ページ（jpg文書）を示します。もくじの内容から、テンプレート詳細が、だれにでも解ると思います。購入ご希望の方は、メール（宛先：info@happytech.jp）にてお知らせください。銀行振込口座を返信いたしますので、この口座へ代金の1000円を振込でください。振込確認後、全ての解説文書（全てPDF文書）とテンプレートプロジェクトをメールにてお送りします。後は、ご自由にテンプレート変更や修正を加えて頂いて、少しでも本来のアプリ開発に役立てて頂ければ、幸いです。

※2013年11月28日、テンプレートをVersion2へ更新いたしました。Version2はコチラをご覧ください。

RL78マイコンコーステキスト更新

2013年5月31日2015年8月15日 WithHappy

ルネサス半導体セミナー無償テキストのRL78マイコンコースが、2013年2月28日 Rev.1.22版から2013年4月18日 Rev.1.23へ更新されました。どこが変更されたかは、変更履歴が無いので不明です。

このテキストは、RL78/G13とG14の割込み制御や割込みレジスタバンクの効能、SADDRとCALLTの効能、G14イベントリンクコントローラなどが記述された解りやすい解説書ですので、旧版をダウンロードした方は、最新版に更新することをお勧めします。

マイコン・トレーニング・キット￥9,980

2013年5月22日2015年8月15日 WithHappy

スマートフォンとの連携利用ができるRL78/G14のマイコン・トレーニング・キット：MTK-RL78G14が6月末まで￥9980の限定価格で販売されます（マルツパーツ館の情報。ルネサスエレクトロニクスサイトに2013年5月22日現在、掲載無し）。

実装されているマイコンは、ＲL78/G14（R5F104PJAFB：100ピン、256K-ROM、LQFP-0.5mm）で、無償版CubeSuite+は、64K-ROMコンパイル制限のために使えません。但し、カフェルネ情報では、裏ワザで回避策があるそうです。

スマートフォンとの連携動作のために、802.11b（11nではない）モジュールや3軸加速度センサーが付くなど、マイコン以外の周辺回路も豊富で、これで￥9980なら安い気がします。CPUコアがS3のRL78/G14でなく、S2のG13なら即購入なのですが、興味のある方は、6月末までに購入すると良さそうです。

RL78 CPUコアをS1/S2/S3で分類

2013年5月10日2018年8月7日 WithHappy

2013/04/11発行のRL78 ファミリユーザーズマニュアルソフトウェア編で、RL78 ファミリのCPUコアがS1/S2/S3の3種類に分類されました。本ブログ関連のRL78/G13とG14は、S2コアとS3コアに分類されます。

表各CPUコア機能差と製品例

項目	RL78-S1コア	RL78-S2コア	RL78-S3コア
CPU	8ビット	16ビット
命令の種類	74種類	75種類	81種類
汎用レジスタ	8ビット・レジスタ×8（バンクなし）	8ビット・レジスタ×8×4バンク
乗除算積和演算命令	なし		あり
製品例	RL78/G10	RL78/G13、RL78/G12、RL78/G1A、RL78/G1C、RL78/I1A等	RL78/G14

前の版、2011年1月31日Rev.1.00のユーザーズマニュアルソフトウェア編では、このCPUコア分類はありませんでした。製品が多くなったので、分類が追加され、これですっきりした感じがします。旧NEC系がS1、旧ルネサス系がS3、両者融合の現社ルネサスエレクトロニクスがS2といったところでしょうか？

RL78-S2コアでソフト設計しておけば、適用製品が多いソフト開発ができそうです。

マイコンセミナーテキストの概要

2013年4月4日 WithHappy

2013年4月2日発行のルネサスエレクトロニクスセミナーニュースVol.83によると、マイコンセミナーのテキストをPDFで公開しており、セミナー受講に関係なく閲覧ができます。そこで、RL78とR8Cのテキストをダウンロードしましたので、その概要を示します。

セミナーテキストは、1ページに“スライド＋解説”の構成で、網羅的記述のユーザーズマニュアルよりは、理解しやすいものです（但し、下記に示すように結構ページ数がある）。また、ユーザーズマニュアルの重要項目のみを抜き出して解説しているので、この内容を理解していれば、RL78、R8Cマイコンを使用するには十分な内容と推測されます。機種は、RL78/G14に限定して解説していますが、G13にもほとんどそのまま適用できます。

テキスト名

概要

RL78マイコンコース2013/2/26 Rev.1.22

（全243ページ）

RL78/G14のユーザーズマニュアル・ハードウエア編のサブセット。

G14特有のイベント・リンク・コントローラ、データ・トランスファ・コントローラの記述あり。第6章の割込み制御は、理解しやすく良くできている。CubeSuite+のコード生成を利用する際に、割込み優先順位とバンク設定の考え方の参考になる。

RL78コンパイラコース2013/3/18 Rev.1.05

(全194ページ)

ユーザーズマニュアル・RL78、78K0Rコーティング編のサブセット。

共用体を配列として宣言する場合は、全体が偶数サイズとなるようにメンバ調整が必須などの注意事項記述。第3章の効率アップ手法と、第6章のスタックサイズの算出は、必読。

R8Cマイコンコース2012/3/21 Rev.2.20

（全238ページ）

R8C/25のハードウエアユーザーズマニュアルと、Cコンパイラユーザーズマニュアルのサブセット。

R8Cは、3/x、5/xと性能と使いやすさを追求して展開中であるが、本テキストは、R8C/25に限定して解説しており、個人的にはうれしいし、役立つ。全体の目次ページが無いので、各章目次を抜き出したものを以下に添付。

R8Cマイコンコーステキスト全体目次

第1章　概要

1.1 R8Cファミリの特徴

1.2 R8Cファミリのシリーズ展開

1.3 R8C/25グループ概略仕様

1.4 開発ツール

第2章　R8C/2xシリーズのハードウェア

2.1 アドレス空間

2.2 リセット動作と電圧検出回路

2.3 発振回路

2.4 パワーコントロール

2.5 プロテクト機能

第3章　R8Cファミリのアーキテクチャ

3.1 SFR領域と固定ベクタテーブル

3.2 レジスタセット

3.3 扱えるデータタイプ

3.4 メモリとレジスタ上のデータ配置

3.5 アドレッシングモード

3.6 命令セット

第4章　NC30の実装仕様

4.1 概要

4.2 データ型と修飾子

4.3 絶対番地へのアクセス

4.4 メモリ配置

第5章　スタートアッププログラム

5.1 役割と構成

5.2 プログラム例

5.3 スタック使用量の算出

第6章　R8Cファミリの割り込み制御

6.1 割り込みの動作と使用方法

6.2 INT割り込み

第7章　割り込みプログラムの記述

7.1 割り込みを使うには

7.2 スタートアッププログラム

7.3 割り込みの初期化

7.4 割り込み関数

第8章　R8C/25グループの内蔵周辺機能

8.1 プログラマブル入出力ポート

8.2 タイマ

8.3 ウォッチドッグタイマ

8.4 シリアルインタフェース

8.5 A/Dコンバータ

8.6 フラッシュメモリ

付録

A. NC30起動オプション一覧

B. アセンブリ言語レベルの最適化