【GD32 MUC 移植教程】从 GD32F10x 移植到 GD32F30x

news2024/9/24 15:20:38

1. 前言

对于使用 GD32 系列微控制器进行产品开发的设计人员来说，因产品及功能升级，往往需要将一种微控制器替换成另一种微控制器，在保留既有功能的情况下增加新功能。为了更快地推出新产品，设计人员经常要将应用程序移植到新的微控制器。

本应用笔记旨在帮助您快速将应用程序从 GD32F10x 系列微控制器移植到 GD32F30x 系列微控制

器。

为了更好的利用本应用笔记中的信息，您需要对 GD32 系列微控制器有比较深刻的了解。您可在兆易创新资料网站 gd32mcu.21ic.com 或网盘 https://pan.baidu.com/s/1mhQsNpu 下载 GD32 各系列微控制器资料，如 Datasheet 、用户手册、官方例程及各种开发工具等。

2. 引脚兼容性

GD32F10x 与 GD32F30x 在相同封装下是 Pin To Pin 兼容的。但由于 GD32F30x 较 GD32F10x 增加了内部 48MHz RC 振荡器给 USBD 模块提供固定频率，为满足精度要求， GD32F30x 含有一个时钟校准控制器(CTC) ，所以两者引脚定义有细微差别，如下表所示：

表 1 GD32F10x 系列和 GD32F30x 系列引脚区别

3. 内部资源兼容性

下表给出了 GD32F10x 与 GD32F30x 的资源对比总览 ( 以 GD32F103xE 和 GD32F303xE 对比为

例 ) ：

表 2 GD32F10x 系列和 GD32F30x 系列内部资源对比总览

4. 程序移植

由上节可看出， GD32F10x 和 GD32F30x 的主要差异性在于主频 (RCU 系统时钟 ) 、内核版本和 CTC 上，而 M4 内核是向下兼容 M3 的，所以无需修改，现就 RCU 方面阐述程序移植过程。

4.1 RCU 系统时钟配置

GD32F10x 系列和 GD32F30x 系列的时钟配置过程相同，但 GD32F30x 支持更高的系统时钟。若

用户选择继续使用原有的时钟频率，则在应用程序中无需做任何改变；若用户选择使用更高的时钟

频率，按以下步骤进行程序修改 ( 以 GD32F103 移植到 GD32F303 、使用外部 8MHz 高速晶振 HXTAL 为例，其他对应型号、使用内部晶振的移植过程类似) ：

(1) 在 system_gd32f10x.c 文件中增加宏定义：

#define __SYSTEM_CLOCK_120M_PLL_HXTAL (uint32_t)(120000000)

如图 1 所示：

(2) 在 system_gd32f10x.c 文件中增加使用 120MHz 频率函数的声明，如图 2 所示：

(3) 在 system_gd32f10x.c 文件中增加使用 120MHz 频率函数的定义：

static void system_clock_120m_hxtal(void)
{
 uint32_t timeout = 0U;
 uint32_t stab_flag = 0U;
 /* enable HXTAL */
 RCU_CTL |= RCU_CTL_HXTALEN;
 /* wait until HXTAL is stable or the startup time is longer than 
HXTAL_STARTUP_TIMEOUT */
 do{
 timeout++;
 stab_flag = (RCU_CTL & RCU_CTL_HXTALSTB);
 }while((0U == stab_flag) && (HXTAL_STARTUP_TIMEOUT != timeout));
 /* if fail */
 if(0U == (RCU_CTL & RCU_CTL_HXTALSTB)){
 while(1){
 }
 }
 /* HXTAL is stable */
 /* AHB = SYSCLK */
 RCU_CFG0 |= RCU_AHB_CKSYS_DIV1;
 /* APB2 = AHB/1 */
 RCU_CFG0 |= RCU_APB2_CKAHB_DIV1;
 /* APB1 = AHB/2 */
 RCU_CFG0 |= RCU_APB1_CKAHB_DIV2;
#if (defined(GD32F10X_MD) || defined(GD32F10X_HD) || defined(GD32F10X_XD))
 /* select HXTAL/2 as clock source */
 RCU_CFG0 &= ~(RCU_CFG0_PLLSEL | RCU_CFG0_PREDV0);
 RCU_CFG0 |= (RCU_PLLSRC_HXTAL | RCU_CFG0_PREDV0);
 /* CK_PLL = (CK_HXTAL/2) * 30 = 120 MHz */
 RCU_CFG0 &= ~(RCU_CFG0_PLLMF | RCU_CFG0_PLLMF_4);
 RCU_CFG0 |= RCU_PLL_MUL30;
#elif defined(GD32F10X_CL)
 /* CK_PLL = (CK_PREDIV0) * 30 = 120MHz */ 
 RCU_CFG0 &= ~(RCU_CFG0_PLLMF | RCU_CFG0_PLLMF_4);
 RCU_CFG0 |= (RCU_PLLSRC_HXTAL | RCU_PLL_MUL30);
 /* CK_PREDIV0 = (CK_HXTAL)/5 *8 /10 = 4 MHz */ 
 RCU_CFG1 &= ~(RCU_CFG1_PREDV0SEL | RCU_CFG1_PLL1MF | 
RCU_CFG1_PREDV1 | RCU_CFG1_PREDV0);
 RCU_CFG1 |= (RCU_PREDV0SRC_CKPLL1 | RCU_PLL1_MUL8 |
RCU_PREDV1_DIV5 | RCU_PREDV0_DIV10);
 /* enable PLL1 */
 RCU_CTL |= RCU_CTL_PLL1EN;
 /* wait till PLL1 is ready */
 while(0U == (RCU_CTL & RCU_CTL_PLL1STB)){
 }
#endif /* GD32F10X_MD and GD32F10X_HD and GD32F10X_XD */
 /* enable PLL */
 RCU_CTL |= RCU_CTL_PLLEN;
 /* wait until PLL is stable */
 while(0U == (RCU_CTL & RCU_CTL_PLLSTB)){
 }
 /* select PLL as system clock */
 RCU_CFG0 &= ~RCU_CFG0_SCS;
 RCU_CFG0 |= RCU_CKSYSSRC_PLL;
 /* wait until PLL is selected as system clock */
 while(0U == (RCU_CFG0 & RCU_SCSS_PLL)){
 }
}

(4) 在 system_gd32f10x.c 文件中增加使用 120MHz 频率函数的调用，如图 3 所示：

5. 外设差异性

GD32F10x 与 GD32F30x 在外设上都是兼容的，但 GD32F30x 作为更高级的 MCU ，较 GD32F10x 在很多外设上增加了部分功能，用户可根据以下罗列出的外设差异性选择是否使用这些功能。

5.1 通用和备用输入/输出接口（GPIO 和 AFIO）

I/O 端口在作为输出使用时， GD32F30x 可将 IO 的速度设置为 120MHz(GD32F10x 最大 50MHz),

当 I/O 端口输出速度大于 50MHz 时，建议使用 I/O 补偿单元对 I/O 端口进行斜率控制，从而降低 I/O 端口噪声对电源的影响。具体功能以及寄存器设置，请用户参考 GD32F30x 用户手册。

5.2 模数转换器 ADC

为减轻 CPU 的负担， GD32F30x 较 GD32F10x 增加了片上硬件过采样单元。它能够处理多个转换，并将多个转换的结果取平均，得出一个 16 位宽的数据。片上硬件过采样单元是以降低数据输出率为代价，换取较高的数据分辨率。具体功能以及寄存器设置，请用户参考 GD32F30x 用户手册。

5.3 通用同步异步收发器 USART

GD32F30x 较 GD32F10x 在 USART 上增加了块模式 (GD32F10x 只支持字节模式 ) 、数据极性设置、数据位反转以及 TX 、 RX 引脚电平反转等功能，因此， GD32F30x 多了三个寄存器，分别为： USART_CTL3、 USART_RT 、 USART_STAT1 。具体功能以及寄存器设置，请用户参考 GD32F30x 用户手册

5.4 内部集成电路总线接口 I²C

GD32F30x 和 GD32F10x 的 I ² C 都支持标速 ( 最高 100KHz) 和快速 ( 最高 400KHz) ，同时 GD32F30x 可支持高速模式( 最高 1MHz) ，要使能高速模式，需将 I2C_FMPCFG 寄存器的 FMPEN 置 1 。具体功能以及寄存器设置，请用户参考 GD32F30x 用户手册。

5.5 串行外设接口/片上音频接口 SPI/I²S

GD32F30x 和 GD32F10x 的 SPI/I ² S 模块差异性主要表现在 GD32F30x 支持 SPI TI 模式、 SPI NSS 脉冲模式和 SPI 四线功能 ( 只有 SPI0) ，其中 SPI 的四线模式是用于控制四线 SPI Flash 外设，此模式下，数据传输速率是普通模式下的 4 倍。具体功能以及寄存器设置，请用户参考 GD32F30x 用户手册。