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GD32芯片移植完全攻略

發布時間：2024/2/2 综合教程 26 生活家

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 GD32芯片移植完全攻略小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

GD32是國產兆易創新公司生產的完全兼容STM32系列的Cortex-M3處理器，具有幾大亮點：
1，高主頻108MHz。性能提升30%以上，可超頻到120MHz
2，Flash零等待。STM32的72MHz需要兩個等待，其實兆易創新公司本來就是做Flash起家的，具有gFlash專利
3，采用ARM Cortex-M3新內核R2p1。STM32采用R1p1，帶有一些缺陷
4，性價比高。GD32比對應的STM32芯片一般便宜20%，某些芯片便宜30%以上

收到樣片GD32F103VET6后，替換STM32F103VET6，寫入最新版本TinyBooter和MF固件，以及MF測試例程，全部一次性通過！
兼容性非常好。
不過我們不能滿足于此，MF固件默認跑在72MHz主頻，Flash還是使用兩個等待，我們需要測試更高速度！
于是根據官方的資料，修改主頻為108MHz，Flash為零等待。

RCC->CFGR |= (uint32_t)(0x08000000 | RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | RCC_CFGR_PLLXTPRE_HSE_Div2 | RCC_CFGR_PLLMULL12);

修改以后發現USB無法識別，串口一團糟！
上面是網上能找到的最多的資料，意思是HSE/2*(12+15)，除以2和12都可以理解，15哪里冒出來的就實在不懂了。

請求官方技術支持，幾分鐘后得到郵件回復。
大意是108MHz無法分頻得到USB所需要的48MHz，STM32本來支持1分頻和1.5分配，然后GD32在這方面擴展了2分頻和2.5分配。所以，如果想要使用USB，要么降頻到96MHz，要么超頻到120MHz，這樣分別使用2分頻和2.5分配即可得到USB所需要的48MHz。
這就說明GD32無法在標準108MHz下使用USB，好杯具！！！

另外，關于串口亂碼的問題，給我的答復是修改RCC_GetClocksFreq函數：

void RCC_GetClocksFreq(RCC_ClocksTypeDef* RCC_Clocks)
{
uint32_t tmp = 0, pllmull = 0, pllsource = 0, presc = 0;

/* Get SYSCLK source -------------------------------------------------------*/
tmp = RCC->CFGR & CFGR_SWS_Mask;
 
switch (tmp)
{
case 0x00:/* HSI used as system clock */
RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = HSI_VALUE;
break;
case 0x04:/* HSE used as system clock */
RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = HSE_VALUE;
break;
case 0x08:/* PLL used as system clock */

/* Get PLL clock source and multiplication factor ----------------------*/
pllmull = RCC->CFGR &((uint32_t)0x203C0000);
pllsource = RCC->CFGR & CFGR_PLLSRC_Mask;

if(((pllmull)&(0x20000000)) != 0)
pllmull = (((pllmull)&(0x003C0000)) >> 18) + 17;
else
pllmull = ( pllmull >> 18) +2;

if (pllsource == 0x00)
{/* HSI oscillator clock divided by 2 selected as PLL clock entry */
RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = (HSI_VALUE >> 1) * pllmull;
}
else
{
/* HSE selected as PLL clock entry */
if ((RCC->CFGR & CFGR_PLLXTPRE_Mask) != (uint32_t)RESET)
{/* HSE oscillator clock divided by 2 */
RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = (HSE_VALUE >> 1) * pllmull;
}
else
{
RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = HSE_VALUE * pllmull;
}
}
break;
default:
RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = HSI_VALUE;
break;
}

/* Compute HCLK, PCLK1, PCLK2 and ADCCLK clocks frequencies ----------------*/
/* Get HCLK prescaler */
tmp = RCC->CFGR & CFGR_HPRE_Set_Mask;
tmp = tmp >> 4;
presc = APBAHBPrescTable[tmp];
/* HCLK clock frequency */
RCC_Clocks->HCLK_Frequency = RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency >> presc;
/* Get PCLK1 prescaler */
tmp = RCC->CFGR & CFGR_PPRE1_Set_Mask;
tmp = tmp >> 8;
presc = APBAHBPrescTable[tmp];
/* PCLK1 clock frequency */
RCC_Clocks->PCLK1_Frequency = RCC_Clocks->HCLK_Frequency >> presc;
/* Get PCLK2 prescaler */
tmp = RCC->CFGR & CFGR_PPRE2_Set_Mask;
tmp = tmp >> 11;
presc = APBAHBPrescTable[tmp];
/* PCLK2 clock frequency */
RCC_Clocks->PCLK2_Frequency = RCC_Clocks->HCLK_Frequency >> presc;
/* Get ADCCLK prescaler */
tmp = RCC->CFGR & CFGR_ADCPRE_Set_Mask;
 tmp = (tmp >> 14)+(tmp >> 26);
presc = ADCPrescTable[tmp];
/* ADCCLK clock frequency */
RCC_Clocks->ADCCLK_Frequency = RCC_Clocks->PCLK2_Frequency / presc;
}

大概意思是判斷一個標識位，如果有那個標識位，則采用另一條公式來計算倍頻。暫時猜測那個標識位是GD32專用。
但是這樣解決不了我的問題，我們的MF系統采用的是寄存器設定波特率，根本就沒有使用庫函數。我就想理清思路搞清楚這里為什么要這樣修改，然后我依葫蘆畫瓢同樣操作寄存器。結果我失敗了，這里的17跟上面的15同樣莫名其妙，不過+17比下面原來的+2剛好多了15，看來有什么關系。

就以0x20000000作為切入口，查看它在RCC->CFGR中的用途。

果然是GD32專用，0x20000000是第29位保留位。
小飛覺得這一位跟前面的15有關，那么我們嘗試把前面分頻使用的0x08000000改為0x20000000試試

RCC->CFGR |= (uint32_t)(0x20000000 | RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | RCC_CFGR_PLLXTPRE_HSE_Div2 | RCC_CFGR_PLLMULL12);

這個時候系統跑起來了，串口沒有亂碼，但是USB口不能使用，當然了，USB在108MHz不能用呀。
這樣子算是解決了串口亂碼這個問題。
但是有個非常奇怪的問題，Keil調試看到系統時鐘是48MHz，通過寄存器換算也是，百思不得其解！
花哥提醒，Keil的RCC調試界面是為STM32準備的，看GD32的特殊頻率可能不準。
其實關鍵就在于這個29位，由于它的存在，導致RCC_GetClocksFreq函數計算108MHz分頻時忽略了29位，從而得到48MHz，也就是8M/2*12，那個15不見了。
因此，GD32新手需要修改RCC_GetClocksFreq是為了讓頻率計算結果為108MHz，從而解決串口亂碼問題。而我用0x0800000分頻的時候，MCU實際工作在48MHz，然后在串口那里計算波特率的時候，我使用了108MHz。兩者犯了不同的錯誤，導致了相同的結果，然后歪打正著解決了這個問題。
之前很多人讓我等比例換算頻率，108M是72M的1.5倍，然后在波特率那里也這樣算。但是我不服氣，因為F407是168M，也是這個公式。
結論表明：串口亂碼的關鍵是計算波特率的頻率必須與實際MCU頻率相符！

對于MF系統來說，不能使用USB是不可原諒的，于是我們測試96MHz和120MHz，分別12倍頻和15倍頻，USB分別2分頻和2.5分頻，非常好算！
通過Keil調試發現系統成功工作在96MHz和120MHz，但是顯示的USB頻率有時是64MHz，有時是96MHz/80MHz/120MHz，很是莫名其妙！
PC無法發現USB設備，非常郁悶！
后來無意中清空一次芯片Flash后才明白，原來是TinyBooter工作在120MHz已經啟動，但是TinyCLR還跑在72MHz，導致發現不了USB。
重新編譯TinyCLR到120MHz后解決問題，發現USB。
并且，在刷寫TinyCLR的時候，速度明顯加快，大概100k Byte/s

實際上這些問題可能不是很難，但是官方沒有統一的詳細的文檔（沒有說清楚為什么那樣子改）。
事后在網上發現一個信息：

Q：GD32F105/107系列MCU 配置為108MHz有何不同？
A：通過Clock configuration register (RCC_CFGR) 中，第21：18位為PLLMUL[3:0]，再結合第29位PLLMUL[4]組成5 位的位域來確定PLL 倍頻系數，
即通過軟件配置來定義PLL 的倍頻系數，且PLL 輸出頻率絕對不得超過最高主頻(108MHz)。

真是坑爹呀，有木有？？？

120MHz主頻，加上Flash零等待，性能提升應該不止50%了吧，對于性能不足的MF來說，可是極大的利好！
至于是否穩定，咱不懂，直接裝上流水線試試！

End.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　轉石頭大哥

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GD32芯片移植完全攻略的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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