橫跨多領(lǐng)域應(yīng)用,兆易創(chuàng)新GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板評(píng)測(cè)
半年前,第一次接觸兆易創(chuàng)新科技公司基于Cortex-M3處理器的增強(qiáng)型微控制器開(kāi)發(fā)板GD32103E EVAL,也是在那時(shí),了解了國(guó)內(nèi)這個(gè)從Flash領(lǐng)域跨向MCU領(lǐng)域極具勇氣的創(chuàng)新公司。半年多的時(shí)間,兆易科技的微控制器產(chǎn)品從最初的增強(qiáng)型MCU GD32F103系列已發(fā)展成為包括了基本型、互聯(lián)型、超值型6大系列的124種規(guī)格型號(hào),如此迅猛地發(fā)展,即使站在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的角度來(lái)看,用空前絕后來(lái)形容也不為過(guò)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/272269.htm愛(ài)板網(wǎng)先前評(píng)測(cè)過(guò)兆易創(chuàng)新科技的功能強(qiáng)大的GD32103E EVAL開(kāi)發(fā)板以及面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的GD32107C EVAL開(kāi)發(fā)板,相信看過(guò)的朋友或多或少留下了不少印象,如軟硬件兼容STM32F系列微控制器,同時(shí)又具有創(chuàng)新的零等待技術(shù),更優(yōu)的性能等特點(diǎn)。這次,愛(ài)板網(wǎng)又拿到了兆易最新推出的基于超值型MCU的開(kāi)發(fā)板GD32150R-EVAL評(píng)估板,一起去瞧瞧又會(huì)帶給我們?cè)鯓拥捏@喜。
GD32150R-EVAL評(píng)估板
剛拿到兆易創(chuàng)新GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板最直觀的感受是包裝盒變靚了,整體呈現(xiàn)乳白色色調(diào)的包裝盒正面印有GD32產(chǎn)品系列的一個(gè)大黑Logo,包裝盒采用翻蓋式設(shè)計(jì),從正邊緣輕輕拉起就能打開(kāi),接觸點(diǎn)用一小塊磁鐵吸合,非常注意細(xì)節(jié)。
包裝盒內(nèi)采用了分隔式設(shè)計(jì),僅有一塊用防靜電袋保護(hù)的GD32150R-EVAL板卡以及一根80多cm長(zhǎng)的mini USB線,不過(guò)對(duì)于像筆者一樣使用臺(tái)式機(jī)并且主機(jī)放在桌子下面的朋友來(lái)說(shuō),這根mini USB線的長(zhǎng)度就有不夠看了,這也是很多無(wú)論國(guó)外國(guó)內(nèi)廠商都存在的問(wèn)題。
GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板硬件
當(dāng)從防靜電袋拿出GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板,仔細(xì)打量的時(shí)候,才真正能感受到這和之前的GD32103E EVAL開(kāi)發(fā)板以及GD32107C EVAL開(kāi)發(fā)板的與眾不同之處,或者說(shuō)風(fēng)格迥異。首先不同于先前兩款深藍(lán)色的PCB板,這次采用了綠色阻焊油墨加工,另外板卡增加了很多小功能,如紅外收發(fā)、觸摸傳感條(TSI),蜂鳴器等,不過(guò),比較可惜的是板卡自帶屏幕的尺寸有所減少(2.2寸),并且未配置觸摸屏,我們先一起看下GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板整個(gè)硬件情況。
GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板正反面
GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板板載資源:
基于Cortex-M3內(nèi)核的32位微控制器GD32F150R8T6,最大主頻位72MHz
微控制器GD32F150R8T6所有IO引腳都通過(guò)排針座引出,方面調(diào)試、DIY,板載后備電池座
2.2寸TFT LCD屏幕、紅外收發(fā)器、蜂鳴器、microSD卡功能、觸摸傳感條(TSI)、2Kb EEPROM
RS485接口、DAC、ADC接口、HDMI-CEC接口,標(biāo)準(zhǔn)20pinJTAG接口座(支持SWD調(diào)試),3.5mm音頻接口
5V miniUSB線供電接口、4個(gè)機(jī)械按鍵(RESET/WAKE UP/USER/TAMPER)、復(fù)用功能跳帽、LED*4
從板載的功能不難發(fā)現(xiàn)GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板”簡(jiǎn)單粗暴“,橫跨各個(gè)不同的領(lǐng)域,有適合入門級(jí)的點(diǎn)亮LED流水燈、蜂鳴器等功能,又有模擬類控制的DAC、ADC、音頻接口,或者是面向工業(yè)級(jí)的領(lǐng)域的RS485、觸摸感應(yīng)條(TSI)等功能,可以說(shuō),針對(duì)不同的用戶都有很好的適用性。而微控制器所有IO口引腳通過(guò)排針座引出則大大方便了用戶調(diào)試、DIY,更能充分從用戶角度去理解微控制器功能,雖然這僅僅是一個(gè)很簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì),但讓我們看到了設(shè)計(jì)者為用戶考慮的初心,值得稱道。
微控控制器GD32F150R8T6
簡(jiǎn)單的看了GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板的硬件功能后,我們重點(diǎn)來(lái)看看這顆被稱為超值型MCU GD32F150R8T6有何特點(diǎn)。
GD32F150R8T6微控控制器
微控制器GD32F150R8T6硬件系統(tǒng)框圖
GD32F150R8T6微控控制器特性:
基于ARM Cortex-M3處理器,最大支持72MHz主頻,集成64KB FLASH、8KB SRAM
16位通用定時(shí)器*5、32位GPTM*1、16位Adv. TM*1、16位Basic TM*1、系統(tǒng)時(shí)鐘*1、看門狗*2、RTC*1
USART*2、I2C*2、SPI*2、I2S*1、USB2.0 FS*1、HDMI CEC*1、EXTI*16
最大擴(kuò)展55GPIO口、18路電容感應(yīng)觸摸通道(TSI)、兩個(gè)模擬電壓比較器、1個(gè)16通道的12位 SAR ADC、1個(gè)12位DAC
目前兆易GD32F150系列微控制器總共有10款產(chǎn)品,從超小型的TSSOP20封裝到還可以接受的LQFP64封裝,基本功能保持一致,只是在Flash、SRAM以及外設(shè)接口的數(shù)量上有所增減,其GD32F150系列的微控制器都支持兆易特有的
專利技術(shù)——內(nèi)核訪問(wèn)閃存高速零等待技術(shù),同時(shí)都具有3種省電模式:睡眠模式、深度睡眠模式以及待機(jī)模式。GD32F150系列微控制器支持2.6V~3.3V供電,部分IO可承受5V電平,防止在不當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下意外損壞芯片。
而板載的GD32F150R8T6微控制器在這個(gè)系列之中無(wú)疑是最高規(guī)格配置的一款產(chǎn)品,集成64KB FLASH、8KB SRAM,最大可支持?jǐn)U展55個(gè)GPIO口,用戶可以通過(guò)GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板微控制器旁引出的IO口排針座高度靈活DIY。
GD32F150R8T6微控制器的特點(diǎn)使之在眾多場(chǎng)合都有非常廣闊的應(yīng)用前景,如工業(yè)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、用戶界面、警報(bào)系統(tǒng)、GPS、游戲等領(lǐng)域。
微控制器外圍硬件電路
兆易GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板上的功能基本與愛(ài)板網(wǎng)先前評(píng)測(cè)的GD32103E EVAL開(kāi)發(fā)板以及GD32F107C EVAL開(kāi)發(fā)板上都有重復(fù),不再一一細(xì)說(shuō),重點(diǎn)還是看下幾個(gè)不同之處。
GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板LCD
取下板卡LCD屏幕模塊,會(huì)發(fā)現(xiàn)被掩蓋的板載紐扣電池座以及LCD模塊背面的SD卡座,不過(guò)這里就有些詫異了,開(kāi)發(fā)板本身已經(jīng)板載一個(gè)microSD卡座,有必要再搞一個(gè)SD卡座嗎?確實(shí)沒(méi)必要,事實(shí)證明,這個(gè)SD卡座是徒有其表的,部分信號(hào)線未連接,是無(wú)法使用的,只是不知道安置在這是什么意思。不過(guò)看兩個(gè)板不同顏色,很容易讓人猜想到不是GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板專用的,可能是其他板卡上的兼容模塊。
當(dāng)然,除了LCD屏幕模塊的處理讓人覺(jué)得有些粗糙外,其他幾個(gè)閃光點(diǎn)真心讓人覺(jué)得不錯(cuò),比如紅外收發(fā)器電路,大大方便了喜歡折騰、學(xué)習(xí)紅外遙控原理的朋友,又或者是電容觸摸感應(yīng)功能(TSI),這是無(wú)論在工業(yè)控制或者家電產(chǎn)品都很實(shí)用的一項(xiàng)功能,在這之前愛(ài)板網(wǎng)評(píng)測(cè)過(guò)的ST、Atmel、Freescale等開(kāi)發(fā)板都有類似功能,原理相似,有興趣的朋友可以參考Atmel的QTouch原理。除此之外,接下來(lái)的兩個(gè)功能光敏電阻、HDMI CEC也讓筆者眼前一亮,見(jiàn)下圖。
光敏電阻及HDMI CEC功能
光敏電阻大家都不陌生,筆者習(xí)慣稱作為光電傳感器,這可以說(shuō)是最早的一批邁入傳感器類別的電子元件,在這板卡上為什么值得筆者推崇?光敏電阻雖然只是一個(gè)簡(jiǎn)單的小電路,但是對(duì)于初次接觸開(kāi)發(fā)板的用戶,用它來(lái)配合其他電子元件如蜂鳴器或者LED來(lái)實(shí)現(xiàn)光控的鳴叫或者LED點(diǎn)亮熄滅是非常有意義的,也能促使在枯燥的學(xué)習(xí)中找到樂(lè)趣,筆者確實(shí)不知道設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)這個(gè)電路的初衷,但這確實(shí)實(shí)實(shí)在在的提高了板卡開(kāi)發(fā)的一些樂(lè)趣。
.HDMI CEC
另一個(gè)HDMI CEC功能可能沒(méi)有接觸過(guò)的朋友就比較陌生了,CEC即消費(fèi)電子控制,而HDMI CEC則就是為所有通過(guò)HDMI線連接的家庭視聽(tīng)設(shè)備提供高級(jí)功能的一種協(xié)議,即你可以通過(guò)一個(gè)遙控器對(duì)這些通過(guò)HDMI線連接且所有連接電器都支持CEC功能的設(shè)備進(jìn)行交互和控制。
在HDMI接口中定義第13腳為CEC引腳,在低電平狀態(tài)發(fā)送數(shù)據(jù),從GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板上我們能看到CEC控制器采用了單根雙向線來(lái)接受和發(fā)送數(shù)據(jù),其CEC引腳通過(guò)一個(gè)27kΩ的上拉電阻連接到3.3V電壓,如下圖所示。
HDMI-CEC控制器原理框圖
看完了兆易創(chuàng)新GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板上零零總總的功能,有種”麻雀雖小,五臟俱全“的感慨,從側(cè)面也能反應(yīng)出兆易對(duì)用心開(kāi)發(fā)自己產(chǎn)品的態(tài)度,這點(diǎn)值得一些在新領(lǐng)域開(kāi)拓的創(chuàng)新公司借鑒,下圖則是開(kāi)發(fā)板的硬件框圖全貌,可能省去了部分功能。
GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板硬件框圖
上電啟動(dòng)
如一開(kāi)始筆者所說(shuō),GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板提供的自帶miniUSB線太短了,上電還操作還是要借助筆者從其它板卡上挪過(guò)來(lái)的”超長(zhǎng)“miniUSB線。上電后,板卡自帶程序啟動(dòng),LCD屏幕顯示start 0,不過(guò)搗鼓了半天,也沒(méi)明白過(guò)來(lái)出廠內(nèi)置的是一個(gè)什么程序,如下圖。
GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板出廠內(nèi)置程序
不過(guò),沒(méi)關(guān)系,兆易提供了相當(dāng)多的例程,基本囊括了板卡所有的功能演示,回頭可以慢慢研究?,F(xiàn)在有必要介紹一下板卡在下載新程序前的一些準(zhǔn)備工作:
硬件工具,目前GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板上的接口支持J-LINK,或者ST-LINK的SWD下載、調(diào)試等操作。
軟件工具,GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板支持市面上常用的IAR或者Keil軟件進(jìn)行編譯、下載、調(diào)試等操作;單單下載軟件的話還有兆易創(chuàng)新公司專有的GD MCU ISP Programmer軟件或者適合量產(chǎn)使用的GigaDevice MCU Multi-port download tool軟件。
配置IDE工具的FLM配置文件,包括Keil、IAR(配置文件由兆易提供)
OK,介紹了基本的板卡開(kāi)發(fā)工具以及文件配置,筆者挑幾個(gè)有代表性的例程演示下。不過(guò),在這之前不得不抱怨下,筆者開(kāi)始使用的是Keil IDE工具以及clone版J-Link硬件調(diào)試工具,但是,由于使用的時(shí)候手一抖去點(diǎn)擊了J-LINK固件升級(jí),結(jié)果,結(jié)果發(fā)生的事大家都該清楚,J-LINK掛了,無(wú)奈,暫時(shí)沒(méi)法使用,好在GD32150R-EVAL開(kāi)發(fā)板也支持ST-LINK調(diào)試工具,所以最終結(jié)果就是借助ST板卡上對(duì)外的SWD調(diào)試工具,由于目標(biāo)板本身有供電電源,SWD下載的話最少只要連接3根線即可,即數(shù)據(jù)/時(shí)鐘/地 信號(hào)線,見(jiàn)下圖。
以電容感應(yīng)觸摸(TSI)例程為例,載入例程,我們發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)的資料就是好,有中文注釋,這可大大方便了國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)用戶。
電容感應(yīng)觸摸(TSI)例程
下載前我們必須選擇正確的硬件工具以及FLM,例程默認(rèn)的硬件調(diào)試工具是J-LINK,此時(shí)我們要設(shè)置成ST-LINK,另外FLM設(shè)置成對(duì)應(yīng)的GD32F1x0468,見(jiàn)下圖
FLM配置文件設(shè)置
編譯,下載,完成后按一下板卡上的復(fù)位鍵就可以運(yùn)行剛下載完的程序,可以看到LCD屏幕顯示類似音量增加條圖標(biāo),而通過(guò)手指在觸摸感應(yīng)條上的滑動(dòng)LCD屏幕出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的進(jìn)度條顯示,見(jiàn)下圖
電容感應(yīng)觸摸(TSI)演示
接著我們?cè)賮?lái)看下microSD卡例程,同樣的步驟流程,見(jiàn)下圖
microSD卡例程測(cè)試
沒(méi)有J-LINK,發(fā)現(xiàn)用ST-LINK硬件調(diào)試工具也非常不錯(cuò)。下面我們?cè)儆糜谜滓鬃约业腉D MCU ISP Programmer軟件工具下載程序看看。ISP下載需要連接串口COM1,并且將啟動(dòng)模式設(shè)置為SRAM 啟動(dòng)模式,所以需要將Boot0跳帽短接到+3.3V處,見(jiàn)下圖
連接串口COM1,設(shè)置Boot0
打開(kāi)ISP下載軟件
ISP下載軟件界面
其默認(rèn)設(shè)置基本不用更改,直接點(diǎn)擊下一步,直到如下的下載配置界面,選擇”下載到設(shè)備“選項(xiàng),打開(kāi)編譯完成的hex文件路徑,這里筆者以LCD屏幕測(cè)試?yán)虨槔?/p>
配置下載路徑
點(diǎn)擊 下一步進(jìn)行下載,下載完成后將Boot0跳帽恢復(fù)到GND處,復(fù)位開(kāi)發(fā)板,板卡就出現(xiàn)了下載的LCD屏幕測(cè)試程序,見(jiàn)下圖
LCD屏幕顏色測(cè)試
LCD屏幕文字測(cè)試
在沒(méi)有J-LINK或者ST-LINK的情況下,ISP軟件不失為一個(gè)非常棒的下載工具,可以做到物盡其用。兆易創(chuàng)新科技的另一個(gè)量產(chǎn)下載工具操作和ISP下載軟件類似,這里不再重復(fù)了,有興趣的可以去兆易的技術(shù)支持論壇下載。從了解,到使用,我們基本把GD32150R EVAL開(kāi)發(fā)板的情況摸了個(gè)透,在繼承了上幾代開(kāi)發(fā)板的優(yōu)點(diǎn)外,又發(fā)掘了不少新的功能,無(wú)論是對(duì)剛學(xué)習(xí)Co rtex-M3處理器的朋友還是本身用Cortex-M3微控制器開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),這都是一款極易上手使用的開(kāi)發(fā)板。
小結(jié)
介紹了兆易創(chuàng)新科技最新開(kāi)發(fā)板GD32150R EVAL的軟硬件情況——基于Cortex-M3處理器的超值型的微控制器GD32F150R8T6,橫跨各領(lǐng)域的多種功能,如電容觸摸感應(yīng)(TSI)、紅外收發(fā)功能、HDMI-CEC功能等,支持市面上常用的IDE設(shè)計(jì)工具Keil、IAR,又有自家開(kāi)發(fā)的ISP下載軟件以及量產(chǎn)的專用下載工具,支持J-LINK、ST-Link等強(qiáng)大的硬件調(diào)試工具,加之不少的中文資料支持,本土企業(yè)的價(jià)格優(yōu)勢(shì),綜合來(lái)說(shuō),這是一款性價(jià)比極高的、面向多領(lǐng)域的、可開(kāi)發(fā)、可折騰的作為由8位、16位微控制器向32位過(guò)渡的絕佳替代品。
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評(píng)論