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        GD32F103替換STM32F103需要注意的地方

        作者: 時間:2024-01-29 來源:趣味硬件 收藏

        查了下GD的手冊和一些論壇中使用過的大佬發布的帖子,替換需要注意的地方總結如下:

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/202401/455180.htm

        一、相同點


        1) 、外圍引腳定義: 相同型號的管腳定義相同

        2) 、Cortex M3 內核: 內核 R1P1 版本, STM32F205 內核 R2P1, GD32 內核 R2P1 版本,此內核已經修復了 R1P1 的一些 bug

        3)、 芯片內部寄存器, 外部 IP 寄存器地址 : 邏輯地址相同,主要是根據 STM32 的寄存器和物理地址,做得正向研發.

        4) 、函數庫文件: 函數庫相同,優化需要更改頭文件

        5) 、編譯工具: 完全相同 例如:keil MDK、IAR

        6)、 型號命名方式: 完全相同

        二、外圍硬件區別

        1) 、電壓范圍(ADC): GD32F: 2.6-3.6V STM32F: 2.0-3.6V(外部電壓) GD32F: 1.2V(內核電壓)STM32F: 1.8V(內核電壓)

        2)、 BOOT 0 管腳: Flash 程序運行時,BOOT0 在 STM32 上可懸空,GD32 必須外部下拉(從 Flash 運行,BOOT0 必須下拉地)

        3)、 ESD 參數: STM32 人體模式 2KV,空氣模式 500V GD32 人體模式 4KV(內測 5KV),空氣模式 10KV(內測 15KV)


        三. 內部結構差別

        1) 、啟動時間: GD32 啟動時間相同,由于 GD 運行稍快,需要延長上電時間 配置(2ms)

        2) 、主頻時鐘: GD32F10 系列主頻 108MHZ STM32F10 系列主頻 72MHZ

        3)、 Flash 擦除時間: GD32 是 60ms/page,STM 30ms/page

        4) 、FLASH 容量: GD32 最大容量 3M Byte

        5)、 SRAM 空間: 系列、GD32F105107 大容量系列 SRAM 96K

        6)、 VB 外擴總線 FSMC:GD32 100PIN 配置總線輸出,STM32 144PIN 并且 256k 以上 才配置總線輸出

        四. 功耗區別(以 128k 以下容量的作為參考)

        1) 、睡眠模式 Sleep: GD32F: 12.4mA STM32F10X: 7.5mA

        2) 、深度睡眠模式 Deep Sleep: GD32F: 1.4mA STM32F10X: 24uA

        3)、 待機模式 Stand By: GD32F: 10.5uA STM32F10X: 3.4uA

        4) 、運行功耗: GD32F: 32.4mA/72M STM32F10X: 52mA/72M

        五、硬件替換要注意的地方

        從上面的介紹中,我們可以看出,系列和系列是兼容的,但也需要一些注意的地方。

        1、BOOT0必須接10K下拉或接GND,ST可懸空,這點很重要。

        2、RC復位電路必須要有,否則MCU可能不能正常工作,ST的有時候可以不要。

        3、有時候發現用仿真器連接不上。因為GD的swd接口驅動能力比ST弱,可以有如下幾種方式解決:

        a、線盡可能短一些;

        b、降低SWD通訊速率;

        c、SWDIO接10k上拉,SWCLK接10k下拉。

        4、使用電池供電等,注意GD的工作電壓,例如跌落到2.0V~2.6V區間,ST還能工作,GD可能無法啟動或工作異常。

        四、使用ST標準庫開發需要修改的地方

        1、GD對時序要求嚴格,配置外設需要先打開時鐘,再進行外設配置,否則可能導致外設無法配置成功;ST的可以先配置在開時鐘。

        2、修改外部晶振起振超時時間,不用外部晶振可跳過這步。

        原因:GD與ST的啟動時間存在差異,為了讓GD MCU更準確復位。

        修改:

        將宏定義:#define HSE_STARTUP_TIMEOUT ((uint16_t)0x0500)修改為:#define HSE_STARTUP_TIMEOUT ((uint16_t)0xFFFF)

        3、GD32F10X flash取值零等待,而ST需要2個等待周期,因此,一些精確延時或者模擬IIC或SPI的代碼可能需要修改。

        原因:GD32采用專利技術提高了相同工作頻率下的代碼執行速度。

        修改:如果使用for或while循環做精確定時的,定時會由于代碼執行速度加快而使循環的時間變短,因此需要仿真重新計算設計延時。使用Timer定時器無影響。

        4、在代碼中設置讀保護,如果使用外部工具讀保護比如JFLASH或脫機燒錄器設置,可跳過此步驟。

        在寫完KEY序列后,需要讀該位確認key已生效,修改如下:


        總共需要修改如下四個函數:

        FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void);FLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData(uint32_t Address, uint8_t Data);uint32_t FLASH_GetWriteProtectionOptionByte(void);FlagStatus FLASH_GetReadOutProtectionStatus(void);

        5、GD與ST在flash的Erase和Program時間上有差異,修改如下:


        6、需求flash大于256K注意,小于256K可以忽略這項。

        與ST不同,GD的flash存在分區的概念,前256K,CPU執行指令零等待,稱code區,此范圍外稱為dataZ區。兩者在擦寫操作上沒有區別,但在讀操作時間上存在較大差別,code區代碼取值零等待,data區執行代碼有較大延遲,代碼執行效率比code區慢一個數量級,因此data區通常不建議運行對實時性要求高的代碼,為解決這個問題,可以使用分散加載的方法,比如把初始化代碼,圖片代碼等放到data區。

        7、ADC采集

        a> ADC通道要配置成模擬輸入,芯片默認是浮空輸入,如果不配成模擬輸入,ST的可以正常采集,GD不行

        b> ADC時鐘沒有手動分頻最大運行頻率14Mhz以內,ST可以正常采集,GD不行。

        c> ADC使能后需要加不少于20us延時。

        d> 采樣精度不如STM32f103,GD32f103存在這個問題,如果對ADC精度要求不高可以選用,可以選用PIN TO PIN 兼容F103系列的GD32E103和GD32F303系列解決。

        總結:至此,經過以上修改,不使用USB和網絡等復雜協議的代碼,就可以使用ST的代碼操作了。

        PS:GD的主頻支持108MHz,有時候需要提供主頻,提供一個96MHZ的參考:

        static void SetSysClockTo96(void){
          __IO uint32_t StartUpCounter = 0, HSEStatus = 0;
          
        	RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
        	RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_AFIO|RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOE|RCC_APB2Periph_GPIOC,!ENABLE);	
          /* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration ---------------------------*/    
          /* Enable HSE */    
          RCC->CR |= ((uint32_t)RCC_CR_HSEON); 
          /* Wait till HSE is ready and if Time out is reached exit */
          do
          {
            HSEStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSERDY;
            StartUpCounter++;  
          } while((HSEStatus == 0) && (StartUpCounter != HSE_STARTUP_TIMEOUT));for(StartUpCounter=0;StartUpCounter<0x1fff;StartUpCounter++);  if ((RCC->CR & RCC_CR_HSERDY) != RESET)
          {
            HSEStatus = (uint32_t)0x01;
          }  else
          {
            HSEStatus = (uint32_t)0x00;
          }  
        
          if (HSEStatus == (uint32_t)0x01)
          {    /* Enable Prefetch Buffer */
            FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;    /* Flash 2 wait state */
            FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);
            FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;    
        
         
            /* HCLK = SYSCLK */
            RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;      
            /* PCLK2 = HCLK */
            RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;    
            /* PCLK1 = HCLK */
            RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;#ifdef STM32F10X_CL
            /* Configure PLLs ------------------------------------------------------*/
            /* PLL2 configuration: PLL2CLK = (HSE / 5) * 8 = 40 MHz */
            /* PREDIV1 configuration: PREDIV1CLK = PLL2 / 5 = 8 MHz */
                
            RCC->CFGR2 &= (uint32_t)~(RCC_CFGR2_PREDIV2 | RCC_CFGR2_PLL2MUL |
                                      RCC_CFGR2_PREDIV1 | RCC_CFGR2_PREDIV1SRC);
            RCC->CFGR2 |= (uint32_t)(RCC_CFGR2_PREDIV2_DIV5 | RCC_CFGR2_PLL2MUL8 |
                                     RCC_CFGR2_PREDIV1SRC_PLL2 | RCC_CFGR2_PREDIV1_DIV5);  
            /* Enable PLL2 */
            RCC->CR |= RCC_CR_PLL2ON;    /* Wait till PLL2 is ready */
            while((RCC->CR & RCC_CR_PLL2RDY) == 0)
            {
            }    
           
            /* PLL configuration: PLLCLK = PREDIV1 * 12 = 96 MHz */ 
            RCC->CFGR &= (uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLXTPRE | RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLMULL);
            RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLXTPRE_PREDIV1 | RCC_CFGR_PLLSRC_PREDIV1 | 
                                    RCC_CFGR_PLLMULL12); 
        #else    #if 0
            /*  PLL configuration: PLLCLK = HSE * 12 = 96 MHz */
            RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE |
                                                RCC_CFGR_PLLMULL));																				for(StartUpCounter=0;StartUpCounter<0x1fff;StartUpCounter++);
            RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | RCC_CFGR_PLLMULL12);#else//	RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE |//                                        RCC_CFGR_PLLMULL));
        																				
        	//RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE|(1<<17));
        	//RCC->CFGR &= ~(RCC_CFGR_PLLMULL);
        	//RCC->CFGR |= (uint32_t)(1<<27u);
        	RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE |
                                                RCC_CFGR_PLLMULL));
            RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE | (1<<27)|(7<<18)|(1<<17));#endif#endif /* STM32F10X_CL */
        
            /* Enable PLL */
            RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;    /* Wait till PLL is ready */
            while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)
            {
            }    for(StartUpCounter=0;StartUpCounter<0x1fff;StartUpCounter++);    /* Select PLL as system clock source */
            RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));
            RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;    
        		for(StartUpCounter=0;StartUpCounter<0x200;StartUpCounter++);		for(StartUpCounter=0;StartUpCounter<0x1fff;StartUpCounter++);    /* Wait till PLL is used as system clock source */
            while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08)
            {
            }
          }  else
          { /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clock 
                 configuration. User can add here some code to deal with this error */
          }
        }

        還是希望國產芯片能越做越好,早日實現國產化,這樣就不怕人家卡脖子了!




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