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轻轻松松入门ARM系列微控制器——GD32 Colibri-F150R8开发板评测
发布时间:2015-04-27
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轻轻松松入门ARM系列微控制器——GD32 Colibri-F150R8开发板评测
发布时间:2015-04-27
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ARM生态圈的扩张速度用恐怖来形容一点也不为过,而早早就搭上了ARM这条船的意法半导体可谓尝尽了甜头,其STM32系列微控制器产品无论是在学生亦或是工程师群体中都有着“明星”般的效应,用户群体多而广。面对这种巨大的市场空间“诱惑”,2013年,国内专注于Flash的兆易创新也投身到ARM微控制器的浪潮中,结合自身在存储器方面的技术优势,推出了一系列基于Cortex-M3、兼容STM32的微控制器产品,而且在STM32产品的基础上,在性能和功能上都做了小幅度的提升,爱板网也在第一时间评测了其几款产品,如GD32103E EVALGD32107C-EVALGD32150R-EVAL,总体来说,兆易创新的GD32系列产品具有功能丰富、性价比高等特点,对于那些低成本的STM32系列代替方案的厂商的来说是非常合适的。

不过,仅仅如此似乎还不够,如今,兆易创新又重新定义了一款适合初学者入门使用的低成本开发板——GD32 Colibri-F150R8,可以帮助初次接触ARM开发板的用户从0开始学习,板卡具有丰富的扩展功能,可以兼容目前主流Arduino UNO扩展接口,实用性很强。我们先一起来了解下板卡。

GD32 Colibri-F150R8开发板

GD32 Colibri-F150R8为红色PCB板,大小跟一张信用卡差不多,是方便携带的口袋实验室。

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值得一提的是,此次兆易创新的板卡终于板载了仿真器功能,这是由兆易创新自己的GD32F1系列微控制器构成的GDLINK,我们可以借助它实现下载、调试等功能,告别了必须通过第三方仿真器调试的尴尬。

GD32 Colibri-F150R8板载的资源泾渭分明,如下图所示,主要由GDLINK以及基于GD32F150系列的主微控制器构成的最小系统组成。

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GD32 Colibri-F150R 开发板在功能设计做的尽量的简洁,主要包括 LED、Key、Uart,同时又通过兼容现在非常流行的 Arduino 接口来灵活的支持更多的外设。当然,如果说GD32 Colibri-F150R8开发板最大的优势,莫过于板载的这颗GD32F1X0系列的微控制器产品,它在引脚和代码上都可以兼容STM32F1X系列的产品,这使得工程师可以无阻碍的将代码从STM32F1系列平台移植到GD32的平台上。

GD32F150R8T6微控制器

GD32 Colibri-F150R8开发板主控制器搭载的是兆易创新的GD32F150R8T6,其实,对于这颗主控我们并不陌生,这和爱板网评测过的GD32150R-EVAL开发板的微控制器是一样的,其属于GD32F150系列中配置规格最高的一款,采用了LQFP64封装,最大可支持55个GPIO扩展,如下图所示。

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GD32f150R-18

GD32F150R8T6微控制器特性:

  • 基于ARM 最新版本的Cortex-M3处理器,最大支持72MHz主频,集成64KB FLASH、8KB SRAM
  • 16位通用定时器*5、32位GPTM*1、16位Adv. TM*1、16位Basic TM*1、系统时钟*1、看门狗*2、RTC*1
  • USART*2、I2C*2、SPI*2、I2S*1、USB2.0 FS*1、HDMI CEC*1、EXTI*16
  • 最大扩展55GPIO口、18路电容感应触摸通道(TSI)、两个模拟电压比较器、1个16通道的12位 SAR ADC、1个12位DAC

目前兆易创新GD32F150系列微控制器总共有10款产品,从超小型的TSSOP20封装到配置规格最高的LQFP64封装,基本功能保持一致,只是在Flash、SRAM以及外设接口的数量上有所增减,其GD32F150系列的微控制器都支持兆易特有的专利技术——内核访问闪存高速零等待技术,这使得GD32F150系列产品CPU达到的性能与频率呈线性关系,不会因为等待周期而影响性能,如下图所示。

GD32F150系列微控制器都支持2.6V~3.3V供电,部分IO可承受5V电平,这可以防止在不当的操作条件下意外损坏芯片。算起来,此次的GD32F150系列微控制器是兆易创新的第二代产品,相比前一代GD32F10X系列的微控制器更有几个重要功能的提升:

  • 新增实时SRAM硬件奇偶校验功能
  • 内置8MHz RC振荡器(HSI),出厂校准精度为+-1%
  • 新增支持“年月日”RTC格式输出的日历型实时时钟(RTC)
  • 新增1个32位通用定时器
  • 新增2个高速电压比较器
  • 新增支持HDMI的消费电子控制总线(CEC)接口
  • 新增触摸感应接口(TSI),适合按键滑动等触控应用

除此之外,GD32F150系列微控制器还可以完美的移植国内的一款开源的多线程操作系统——Trochili RTOS,在全功能配置下,SRAM占用约为2.8KB,Flash占用约为10KB,看来国产MCU和国产RTOS要紧密合作了,值得大家关注。 

上电使用

笔者拿到手上的GD32 Colibri-F150R8开发板只有光板一块,携带非常方便,使用起来同样如此。在正式使用前,我们首先需要了解几点:

  • 官方提供的GD32 Colibri-F150R8开发板例程资源是基于KEIL5.0版本以上的IDE
  • 兆易创新的微控制器软件包是在MDK-KEIL的官网列表中找不到的,这个由兆易创新提供
  • 用于串口、下载调试功能的GDLINK CMSIS-DAP CDC驱动由兆易创新提供

基本了解了GD32 Colibri-F150R8的开发环境后,我们实际来上电体验一番,通过miniUSB线将板卡与电脑连接,如下图所示,笔者手里拿到的板卡默认的是LED Blink的程序。

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此时,在电脑上可以看到板卡调试器的CMSIS-DAP CDC驱动未安装成功。

选择兆易提供的驱动(GD32_CMSIS_DAP.rar)安装,安装完成后就可以正式使用了,如下图

打开KEIL5.0版本以上 IDE工具,选择Pack Installer选项,安装兆易创新提供的GD32系列微控制器的软件包(Keil.GD32F1xx_DFP.1.0.1.pack),安装后我们就能选择兆易相应的微控制器产品。

载入官方提供的工程项目文件,这是一个包含了多个实验例程的总的工程项目,如下图所示,我们可以对照官方提供的Colibri150开发板基础实验手册(中文资料)进行学习开发,非常方便。

另外有一点需要注意的,由于所有的例程都是一个工程目录下,每个例程都有单独的宏控制,比如说笔者此时编译的uart例程,需要在example.h文件中定义EVB_EXAMPLE使用的是那种例程配置,如下图所示

宏控制修改完成后,最后一步确保下载调试的时候,GDLINK、Flash编程配置的准确

如下图所示,通过keil下载的uart例程,可以通过Arduino UNO扩展接口的TTL电平串口信号接口查看串口输出。

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同样我们也可以借助兆易提供的例程实现板卡更多功能的测试以及通过板载的GDLINK进行代码的调试,更多的内容在本文就不再一一演示了。有兴趣的朋友可以亲自来体验一番,爱板网100块GD32 Colibri-F150R8开发板的赠送活动也在进行中

小结

介绍了兆易创新针对初学者设计的一款入门级开发板——GD32 Colibri-F150R8,板卡基于GD32F150系列微控制器(引脚、代码兼容STM32F1X系列的微控制器)、板载正版的GDLINK仿真器、兼容现在非常流行的Arduino UNO扩展接口,可以方便灵活的支持更多的外设扩展。GD32 Colibri-F150R8开发板还配有丰富的例程资源和中文资料,方便初学者快速的上手学习ARM架构的微控制器产品。目前爱板网已经上线了GD32创意设计方案大赛,100块板卡免费来领

参考资料

原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!

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讨论 (6)

讨论区
虎爷 ·  2015-06-26
liunian__92 ·  2015-05-02
tjcfeng ·  2015-04-28
只取一瓢 ·  2015-04-30

在哪看到的,GD32F150有RI、RK?:?:

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trochili-2 ·  2015-04-28
ipi ·  2015-04-28
trochili-2 ·  2015-05-06

10元包邮挺好的。

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幸得安然 ·  2015-04-28

免费送,10元包邮:mrgreen:

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数码小叶 ·  2015-04-27
RISC-V ·  2016-04-18

现在有活动吗?这和STM32一样的的东西,很想上手试试

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trochili-2 ·  2015-05-06

5月中旬有活动,有100块板子可申请。

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