GD32学习

article/2025/9/27 6:29:06

1.简介

关于兆易创新GD32的产品，目前在单片机MCU的业务上，GD全部是32bit的单片机，目前GD32的单片机从内核上区分有Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M23三个系列，其中红色框框为主推系列：

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开发调试环境： 支持主流的Keil MDK4/5、IAR、Eclipse等IDE环境
开发编程/烧写工具： 因为采用标准的Cortex-M内核，所有支持标准的JlinkV8/V9、Ulink2和自己的GD-link工具
开发特色： 同样是基于标准库的形式进行开发，每一个外设都有相对应的API封装库，不必要去熟悉每个外设的底层寄存器，可以快速上手

2.新建工程（IAR、Keil5）

2.1 IAR工程（基于GD32F105RCT6）

第一步：
GD官网下载GD32F10x_Firmware_Library_V2.2.2
新建工程文件夹iar_progect_uart其中包括：
Application：GD32F10x_Firmware_Library_V2.2.2\Template所包含文件
Firmware： GD32F10x_Firmware_Library_V2.2.2\Firmware
Utilities： GD32F10x_Firmware_Library_V2.2.2\Utilities 在这里插入图片描述
第二步：
新建工程，选择工程文件夹iar_project_uart,输出工程名字iar_uart:

右键add，添加5个group分别为：

第三步：
向group中添加源文件（.C文件）
Application分组中添加Application文件夹中的.c文件

CMSIS中添加Firmware\CMSIS\GD\GD32F10x\Sourcesystem_gd32f10x.c
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Peripherals中添加Firmware\GD32F10x_standard_peripheral\Source所有.c

Startup中添加Firmware\CMSIS\GD\GD32F10x\Source\IAR\startup_gd32f10x_cl.s

Utilities中添加用户编写的文件

第四步：
Options设置：
选择芯片型号，需要提前安装GD32F10x_AddOn_V2.0.2支持包
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然后添加头文件路径：

第五步：
编译完成后烧录

2.2 Keil5工程（基于GD32F105RCT6）

第一步：
创建工程文件夹，准备好相应文件
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建立工程，选择工程文件夹，然后选择对应芯片

第二步：
同样创建五个group，然后添加.c文件：

需要注意的是Startup中添加Firmware\CMSIS\GD\GD32F10x\Source\ ARM \startup_gd32f10x_cl.s
第三步：
添加头文件路径与宏定义
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补充：Use MicroLIB 需要勾选，否则程序下载后不运行

第四步：
设置下载器，下载程序调试
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3.时钟配置

第一步：
打开时钟配置文件，修改为外部高速晶振
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第二步：
选择外部晶振频率

第三步：
修改gd32f10x.h中外部晶振的频率值

第四步：
上述操作只是选择了108MHz作为时钟频率，但距离真正产生108MHz时钟还需要先对时钟源（高速外部时钟）进行倍频等处理。
在system_gd32f10x.c文件中找到如下代码段：

static void system_clock_108m_hxtal(void)
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4 GPIO的使用

4.1 输出高电平

1.使能时钟
2.配置GPIO端口
3.电平置零

void user_gpio_init_PA9()
{/* enable clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);/* configure GPIO port */gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_9);GPIO_BC(GPIOA) = GPIO_PIN_9;
}

 使用：gpio_bit_set(GPIOA,GPIO_PIN_9);gpio_bit_reset(GPIOA,GPIO_PIN_9);gpio_input_bit_get(GPIOA,GPIO_PIN_9);gpio_output_bit_get(GPIOA,GPIO_PIN_9);

5 ARM内核中断使用

5.1中断知识

1.优先级数值越小，优先级越高。
2. Cortex-M支持中断嵌套，高优先级异常会抢占低优先级异常。
3. 有三个系统异常：复位/NMI/Hardfault 它们的优先级是负数
4. GD32Fxxx使用了4bit来表达优先级，4bit分为抢占优先级和子优先级。
5. 抢占优先级高的会打断抢占优先级低的中断；
如果抢占优先级相同，谁先发生的先执行完谁，若同时发生，则执行子优先级高的中断；
如果抢占优先级相同，子优先级也相同，若同时发生，则比较中断编号，中断编号越小优先级越高。
6.EXTI是中断/事件控制器包括边沿检测电路，能够向处理器内核产生中断请求或者唤醒事件，三种触发类型：上升沿、下降沿、任意沿。
7.Arm Cortex-M3处理器和嵌套式矢量型中断控制器(NVIC)在处理(Handler)模式下对所有异常进行优先级区分以及处理。当异常发生时，系统自动将当前处理器工作状态压栈，在执行完中断服务子程序 (ISR)后自动将其出栈。
取向量是和当前工作态压栈并行进行的，从而提高了中断入口效率。处理器支持咬尾中断，可实现背靠背中断，大大削减了反复切换工作态所带来的开销。
8.EXTI触发源包括来自I/O管脚的16根线以及来自内部模块的4根线。(包括LVD、RTC闹钟、USB唤醒、以太网唤醒)。
通过配置GPIO模块的AFIO_EXTISSx寄存器，所有的GPIO管脚都可以被选作EXTI的触发源。
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5.2 按键中断的使用

int main(void)
{systick_config();//系统配置rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);gpio_init(GPIOA, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_9);gpio_bit_reset(GPIOA, GPIO_PIN_9);//配置一个输出控制LED的GPIOrcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);//配置一个输入按键用于中断的产生gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_0);rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);//中断时钟nvic_irq_enable(EXTI0_IRQn, 2U, 0U);//中断使能gpio_exti_source_select(GPIO_PORT_SOURCE_GPIOB, GPIO_PIN_SOURCE_0);//设置中断源为PB0exti_init(EXTI_0, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_FALLING);//中断/事件控制器初始化exti_interrupt_flag_clear(EXTI_0);//清除中断标志位uint16_t temp = 0;while(1){temp++;delay_1ms(1000);}
}

void EXTI0_IRQHandler(void)//中断处理函数
{if(RESET != exti_interrupt_flag_get(EXTI_0)){gpio_bit_write(GPIOA, GPIO_PIN_9, (bit_status)(1 - gpio_input_bit_get(GPIOA,GPIO_PIN_9)));exti_interrupt_flag_clear(EXTI_0);}
}

中断处理函数的名字在启动文件startup_gd32f10x_cl.s中：
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中断号IRQn在gd32f10x.h中：

EXTI线的编号为0-19共20根，位置在gd32f10x_exti.h中：

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5.3 串口中断

USART：通用同步和异步收发器
UART：通用异步收发器
当进行异步通信时,这两者是没有区别的。区别在于USART比UART多了同步通信功能。这个同步通信功能可以把USART当做SPI来用，比如用USART来驱动SPI设备。

同步是指：发送方发出数据后，等接收方发回响应以后才发下一个数据包的通讯方式。
异步是指：发送方发出数据后，不等接收方发回响应，接着发送下个数据包的通讯方式。

同步是阻塞模式，异步是非阻塞模式。

其中SPI IIC为同步通信 UART为异步通信, usart为同步&异步通信。
单工、半双工、全双工
单工数据传输只支持数据在一个方向上传输；
半双工数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；
全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。
I2C是半双工，SPI是全双工，uart是全双工。

设置uart3接收中断：

uart3_init();/* USART interrupt configuration */
nvic_irq_enable(UART3_IRQn, 0, 0);/* enable receive interrupt */
usart_interrupt_enable(UART3, USART_INT_RBNE);// receive buffer not empty

void UART3_IRQHandler(void)
{if(RESET != usart_interrupt_flag_get(UART3, USART_INT_FLAG_RBNE)){/* read one byte from the receive data register */rx_buffer[rx_counter++] = (uint8_t)usart_data_receive(UART3);}user_gpio_toggle(GPIO_PA9);
}