# micropython-RA4M2MINI

**Repository Path**: wth_iw0/micropython-RA4M2MINI

## Basic Information

- **Project Name**: micropython-RA4M2MINI
- **Description**: RA4M2MINI的micropython移植
- **Primary Language**: C
- **License**: MIT
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-05-09
- **Last Updated**: 2026-05-27

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# MicroPython Port for Renesas RA4M2 (Minimal)

本项目是针对 **瑞萨 RA4M2 (Cortex-M33)** 系列微控制器的 MicroPython 固件移植实现。基于官方 `minimal` 移植框架，成功打通了内核与底层硬件的指令链路。

**原始 README**: 见 README_UPSTREAM.md

> **项目状态**：已完成内核初步适配及核心外设（PWM）驱动开发，通过多项健壮性实验验证。

e2studio生成的固件位于 `micropython\lib\RA4M2_MINI` 路径

本项目核心源码位于 `micropython\ports\RA4M2_minimal` 路径

## 核心亮点

- **内核版本**：基于 MicroPython v1.20+ 核心。
- **硬件外设**：实现了基于 **GPT (General Purpose Timer)** 的硬件 PWM 驱动，支持动态频率与占空比调节。
- **Bug 修复**：针对瑞萨 FSP API 在状态获取上的滞后问题，在 C 语言底层引入了 `current_period` 缓存机制，确保了 PWM 调制的绝对物理精度。
- **性能验证**：完整通过了 VM 算力、内存堆栈边界、以及 QSTR 符号表查找等多维度压力测试。

## 移植验收实验 (Experimental Validation)

### 1. 虚拟机 (VM) 指令集验证
通过复杂位运算组合验证 Cortex-M33 指令集适配完整性。
- **测试指令**：`(0xAA << 8) | 0x55` 与 `(val ^ 0xFFFF) & 0x0F0F` 逻辑组合。
- **实验结果**：`VM Logic Check: True` (计算结果 `0x050A` 与理论一致)。

### 2. 堆内存与对象管理 (Heap Integrity)
验证 `main.c` 中分配的 Heap 区物理读写及对象头寻址。
- **实验内容**：创建包含列表、元组、字符串的复合对象，并验证物理地址唯一性。
- **实验结果**：`Heap Integrity: True` (证明 GC 与内存分配算法工作正常)。

### 3. 符号表 (QSTR) 与哈希检索
验证符号查找系统在 RA4M2 上的实现。
- **实验内容**：通过字典推导式动态生成键名并进行哈希检索。
- **实验结果**：`QSTR Lookup: True`。

### 4. 堆栈边界探测 (Stack Boundary Probe)
通过经典的 **Ackermann(1, 1)** 递归函数进行压力测试。
- **实验结果**：探测到当前 Minimal 版在默认链接脚本下的栈深度限制（触发系统复位）。
- **工程结论**：该实验成功定义了系统当前的物理运行边界，为后续优化 `.ld` 文件的栈空间分配提供了数据支撑。

## 硬件连接与测试
- **开发板**：RA4M2 核心板
- **PWM 引脚**：`P111` (GTIOCA)
- **验证工具**：万用表 (DC 20V 档位)
- **实测数据**：设置 50% 占空比时，引脚电压稳定输出为 **1.65V**。

## 如何编译
```bash
cd ports/RA4M2_minimal
make
```

### 固件输出路径 (Output Path)

编译成功后，生成的固件位于以下目录：
- **路径**: `micropython/ports/RA4M2_minimal/build/firmware.hex` (或 `firmware.bin`)
- **文件說明**: 
  - `firmware.elf`: 包含调试信息的二进制文件。
  - `firmware.hex`: 标准 Intel Hex 格式，适用于大多数烧录器。

### 4. 烧录建议 (Flashing)
推荐使用以下工具将固件烧录至 RA4M2：
- **Renesas Flash Programmer (RFP)**: 用串口线连接单片机与电脑，选择 `firmware.hex` 进行烧录。