Zephyr 在 Renesas RZ/T2M RSK 评估板上的开发实战：板级支持、构建调试与烧录全指南

Zephyr 在 Renesas RZ/T2M RSK 评估板上的开发实战：板级支持、构建调试与烧录全指南

【免费下载链接】zephyrPrimary Git Repository for the Zephyr Project. Zephyr is a new generation, scalable, optimized, secure RTOS for multiple hardware architectures.项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ze/zephyr

导读

本文以 Zephyr RTOS 仓库中 Renesas Starter Kit+ for RZ/T2M（rzt2m_rsk）开发板文档为核心，系统讲解这块面向高性能多功能 MPU 的评估板的硬件资源、Zephyr 板级支持（BSP）实现、UART/GPIO/存储等外设的连接方式，以及基于 J-Link 的构建、调试与烧录全流程。读完本文，你将能够用west build为rzt2m_rsk/r9a07g075m24gbg/cr520目标编译并运行 hello_world 示例，并掌握如何从设备树源码中追溯板载资源的实际引脚与分区配置。

硬件概览：Renesas Starter Kit+ for RZ/T2M

RZ/T2M 是 Renesas 面向高速处理与高精度控制场景的多功能 MPU。Renesas Starter Kit+ for RZ/T2M（简称 RSK+RZT2M）是一块围绕该 MPU 打造的评估与开发板，由 board.yml 可确认其官方全称与 SoC 型号：

• 板名：rzt2m_rsk（Renesas Starter Kit+ for RZ/T2M）
• 板载 SoC：r9a07g075m24gbg（RZ/T2M MPU，320 引脚封装）

开发板通过 5V 输入供电，电源可来自直流电源插座（DC Power Jack）或 USB Type-C 接口。根据板级文档 index.rst，其核心特性如下：

• 板载 RZ/T2M MPU（R9A07G075M24GBG，320 引脚）
• 丰富的功能 IC：板载千兆以太网 PHY、Octal Flash 等，可以完整评估目标 MPU 的功能
• 通用扩展接口：Pmod、Grove、QWIIC、mikroBUS
• 排针（Pin Header）：用户可自由与自己的硬件系统组合，评估 RZ/T2M
• 板载仿真器电路：只需将 USB 线连接 PC 即可开始程序调试（随板附带两根 USB 线：一根用于仿真器，另一根用于供电）

从 SoC 层设备树 r9a07g075.dtsi 可以看到 RZ/T2M 的核心计算资源：双核 Arm Cortex-R52（arm,cortex-r52），配合 GIC v3 中断控制器（arm,gic-v3）、Armv8 架构定时器，以及 512KB 带 ECC 的 ATCM（cpu0_atcm，基址 0x00000000）与 64KB BTCM。板级设备树将zephyr,sram指定到cpu0_atcm，RAM 容量为 2048KB（见 rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520.yaml）。

上图来自板级文档目录，清晰展示了 RZ/T2M 的架构分区：左侧为面向电机控制与安全（motor control w/safety）的外设群（CAN-FD、SPI、SCI、ΔΣ 接口、编码器接口、三角函数单元、12bit ADC 等），右侧为面向网络安全（network w/safety）的外设群（EtherCAT 从站控制器、带交换与 IEEE 1588 时间同步的 Ether MAC、USB HS 等），并包含 2MB Shared RAM 与 16 通道 ×2 单元的 DMA。

板载存储器件

文档明确列出了板载存储组件（括号内为容量）：

其中 QSPI Serial Flash（型号mx25u51245g，Macronix 512Mbit）在设备树中被配置为 Zephyr 的 flash 与代码分区来源，详情见后文“存储与启动分区”小节。

通信接口

板级文档列出的通信接口包括：

• 调试接口：J-Link OB、MIPI-10、MIPI-20
• 通信外设：Ethernet（以太网）、CAN、USB、RS485、UART、I2C、SPI

Zephyr 板级支持：设备树与配置结构

rzt2m_rsk板在 Zephyr 仓库中的目录结构（boards/renesas/rzt2m_rsk/）体现了标准的 Zephyr 板级布局：

• Kconfig.rzt2m_rsk：定义BOARD_RZT2M_RSK并select SOC_R9A07G075M24GBG
• board.cmake：声明默认调试器/烧录器为 J-Link
• board.yml：板的元数据（名称、厂商、SoC）
• rzt2m_rsk-pinctrl.dtsi：引脚复用配置
• rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520.dts：主设备树
• rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520_defconfig：板级默认 Kconfig 配置
• rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520.yaml：目标标识与支持的驱动列表

从 rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520.yaml 可以看到完整的板级标识信息：

identifier: rzt2m_rsk/r9a07g075m24gbg/cr520 name: Renesas Starter Kit+ for RZ/T2M type: mcu arch: arm ram: 2048 toolchain: - zephyr supported: - uart - gpio - pwm - adc - i2c - counter - dma - spi - watchdog vendor: renesas

可见该板默认支持的 Zephyr 驱动子系统包括 UART、GPIO、PWM、ADC、I2C、Counter、DMA、SPI 与 Watchdog。

设备树核心：chosen 节点与别名

主设备树 rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520.dts 通过chosen与aliases建立系统级约定：

chosen { zephyr,sram = &cpu0_atcm; /* 使用 CPU0 的 512KB ATCM 作为 SRAM */ zephyr,flash = &mx25u51245g; /* 板载 QSPI Serial Flash */ zephyr,code-partition = &slot0_partition; zephyr,console = &uart0; /* 控制台走 UART0 */ zephyr,shell-uart = &uart0; }; aliases { led0 = &led0; sw0 = &sw1; watchdog0 = &wdt0; };

这意味着：Zephyr 控制台与 shell 默认绑定 UART0；led0别名指向板载 LED0；sw0指向按键 SW1；看门狗wdt0可用作watchdog0。

板载 LED 与按键

设备树中定义了 4 个 GPIO LED（led0~led3）与 2 个按键（sw1、sw2）：

leds { compatible = "gpio-leds"; led0: led0 { gpios = <&gpio19 6 0>; label = "led0"; }; led1: led1 { gpios = <&gpio19 4 0>; label = "led1"; }; led2: led2 { gpios = <&gpio20 0 0>; label = "led2"; }; led3: led3 { gpios = <&gpio23 4 0>; label = "led3"; }; }; gpio_keys { compatible = "gpio-keys"; sw1: sw1 { label = "sw1"; gpios = <&gpio10 5 0>; zephyr,code = <INPUT_KEY_0>; }; sw2: sw2 { label = "sw2"; gpios = <&gpio16 3 0>; zephyr,code = <INPUT_KEY_1>; }; };

各 LED/按键对应的 GPIO 控制器与引脚号如下：

按键通过irq2中断控制器（下降沿触发，见&irq2 { trigger-type = "falling"; }）与gpio10的irqs = <&irq2 5>关联，SW1 被映射为 Zephyr input 子系统事件INPUT_KEY_0。

连接与 IO：默认引脚分配

板级文档明确指出，该板默认配置为：

• UART0 连接到 USB 串口（引脚 K18、K19）
• UART3 连接到 PMOD 排针（J25，引脚 H16、G20）
• LED定义为led0、led1、led2、led3
• Zephyr 控制台使用 UART0

从引脚复用文件 rzt2m_rsk-pinctrl.dtsi 可以看到 UART0（SCI0）的引脚复用定义：

/omit-if-no-ref/ sci0_default: sci0_default { sci0-pinmux { pinmux = <RZT_PINMUX(PORT_16, 5, 1)>, /* TXD */ <RZT_PINMUX(PORT_16, 6, 2)>; /* RXD */ }; };

即 UART0 的 TXD 位于 PORT_16 引脚 5、RXD 位于 PORT_16 引脚 6。UART0 在设备树中被配置为 115200 波特率：

&sci0 { pinctrl-0 = <&sci0_default>; pinctrl-names = "default"; status = "okay"; uart0: uart { current-speed = <115200>; status = "okay"; }; };

板级默认配置 rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520_defconfig 也印证了控制台相关使能：

CONFIG_XIP=n # Enable UART driver CONFIG_SERIAL=y CONFIG_UART_CONSOLE=y CONFIG_UART_INTERRUPT_DRIVEN=y # Enable console CONFIG_CONSOLE=y

其中CONFIG_XIP=n表示程序从 RAM 执行（非 XIP 模式），这是由 Renesas 的启动流程决定的。其余外设的引脚复用同样定义在 pinctrl 文件中，例如：

• I2C1：i2c1_default，SCL 位于 PORT_22 引脚 6、SDA 位于 PORT_22 引脚 7
• SPI2：spi2_pins，CK2/MOSI2/MISO2/SSL20 位于 PORT_18
• XSPI0：xspi0_default，覆盖 XSPI0_CKP/CKN/CS0/IO0~IO3/RESET0/RSTO0 等引脚
• GPT0/GPT4：gpt0_pins、gpt4_pins，用于 PWM/定时器输出（GTIOCA/GTIOCB）

设备树中还使能了adc0、adc1、spi2、wdt0、i2c1等外设节点，与 yaml 中supported列表一一对应。

存储与启动分区

板载 QSPI Serial Flash（mx25u51245g，64MB 地址空间）在设备树中被声明为soc-nv-flash，通过 Renesasrenesas,rz-qspi-xspi控制器访问，映射地址范围0x60000000起 64MB。其分区布局如下（定义于 rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520.dts）：

其中slot0_partition被chosen的zephyr,code-partition引用，是应用固件的存放位置；storage_partition是剩余空间的存储分区。Flash 的write-block-size = <1>、erase-block-size = <4096>。

编程与调试：构建、调试与烧录

调试器与烧录器配置

board.cmake 中指定了默认调试/烧录工具链：

board_set_debugger_ifnset(jlink) board_set_flasher_ifnset(jlink) board_runner_args(jlink "--device=R9A07G075M2") include(${ZEPHYR_BASE}/boards/common/jlink.board.cmake)

即默认使用J-Link作为调试器与烧录器，并为 J-Link 指定目标器件R9A07G075M2。

使用 J-Link OB（板载仿真器）

根据板级文档，要使用 RSK+RZT2M 上的 J-Link OB，需要执行以下步骤：

1. 打开跳线 J9（用于切换调试连接）
2. 将 micro-USB type-B 线连接到 J-Link OB 的 USB 接口（J10），此时 LED4 点亮

控制台

UART 端口通过USB-Serial 端口（CN16）访问，也就是上文所说的 UART0 连接 USB 串口（K18、K19）。

构建与调试 hello_world

板级文档给出了使用 hello_world 示例构建并调试的命令（对应:goals: build debug）：

west build -b rzt2m_rsk/r9a07g075m24gbg/cr520 samples/hello_world west debug -b rzt2m_rsk/r9a07g075m24gbg/cr520

（等价形式：在示例目录下执行west build -b rzt2m_rsk/r9a07g075m24gbg/cr520 -t build与-t debug。）编译目标为samples/hello_world，构建完成后即可通过 J-Link 连接目标板进入调试会话。hello_world 的运行输出（“Hello World! <board_name>”）会通过 UART0 出现在连接 CN16 的串口终端上，默认波特率 115200。

烧录（Flashing）

执行flash命令前，必须将板卡设置为 xSPI 启动模式。随后运行：

west build -b rzt2m_rsk/r9a07g075m24gbg/cr520 samples/hello_world west flash -b rzt2m_rsk/r9a07g075m24gbg/cr520

烧录过程由 J-Link 完成，固件被写入slot0_partition对应的 QSPI Flash 区域（偏移 0x0000E000 起 4MB），之后板卡可从 xSPI 启动加载应用。

常见问题提示

• 若west debug无法连接，请确认 J9 跳线已断开、J10 已连接且 LED4 点亮；
• 若串口无输出，请确认终端波特率设置为 115200，并检查连接的是 CN16（USB-Serial）而非其他串口；
• 若烧录失败，请确认板卡已切换为 xSPI 启动模式。

参考资源

• 板级文档：boards/renesas/rzt2m_rsk/doc/index.rst
• 主设备树：rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520.dts
• 引脚复用：rzt2m_rsk-pinctrl.dtsi
• 板级 Kconfig：Kconfig.rzt2m_rsk
• 默认配置：rzt2m_rsk_r9a07g075m24gbg_cr520_defconfig
• 构建与烧录工具：board.cmake
• SoC 设备树：r9a07g075.dtsi

RZ/T2M 的详细产品文档（数据手册、用户手册）可在 Renesas 官方 RZ/T2M 产品页面获取（板级文档中的RZT2M Product page链接指向该页面）。通过本文介绍的 BSP 结构与命令流程，你可以快速在 RSK+RZT2M 上运行 Zephyr 应用，并在此基础上扩展电机控制、工业以太网等 RZ/T2M 的典型场景。

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