diff --git a/bsp/gd32/README.md b/bsp/gd32/README.md index 1f0e415f5ada590f24d0f2bedb51386ca4d76c92..8d7a969ed9ef6058561aa30db4978d17a3264b45 100644 --- a/bsp/gd32/README.md +++ b/bsp/gd32/README.md @@ -8,3 +8,12 @@ GD32 系列 BSP 目前支持情况如下表所示: | **F4 系列** | | | [gd32407v-start](gd32407v-start) | 兆易创新 官方 GD32407V-START 开发板 | +可以通过阅读相应 BSP 下的 README 来快速上手,如果想要使用 BSP 更多功能可参考 docs 文件夹下提供的说明文档,如下表所示: + +| **BSP 使用教程** | **简介** | +|:-------------------- |:------------------------------------------------- | +| [外设驱动使用教程](docs/GD32系列BSP外设驱动使用教程.md) | 讲解 BSP 上更多外设驱动的使用方法 | +| [外设驱动介绍与应用](docs/GD32系列驱动介绍.md) | 讲解 GD32 系列 BSP 驱动的支持情况,以及如何利用驱动框架开发应用程序 | +| **BSP 制作与提交** | **简介** | +| [BSP 制作教程](docs/GD32系列BSP制作教程.md) | 讲解 GD32 系列 BSP 的制作方法 | + diff --git "a/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227BSP\345\210\266\344\275\234\346\225\231\347\250\213.md" "b/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227BSP\345\210\266\344\275\234\346\225\231\347\250\213.md" new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..8f50f631c90fe85de3b3da077852a3aea6f91655 --- /dev/null +++ "b/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227BSP\345\210\266\344\275\234\346\225\231\347\250\213.md" @@ -0,0 +1,941 @@ +# GD32 系列 BSP 制作教程 + +## 1. BSP 框架介绍 + +BSP 框架结构如下图所示: + +![BSP 框架图](./figures/frame.png) + +GD32的BSP架构主要分为三个部分:libraries、tools和具体的Boards,其中libraries包含了GD32的通用库,包括每个系列的HAL以及适配RT-Thread的drivers;tools是生成工程的Python脚本工具;另外就是Boards文件,当然这里的Boards有很多,我这里值列举了GD32407V-START。 + + + + +## 2. 知识准备 + +制作一个 BSP 的过程就是构建一个新系统的过程,因此想要制作出好用的 BSP,要对 RT-Thread 系统的构建过程有一定了解,需要的知识准备如下所示: + +- 掌握 GD32 系列 BSP 的使用方法 + + 了解 BSP 的使用方法,可以阅读 [BSP 说明文档](../README.md) 中使用教程表格内的文档。 + +- 了解 Scons 工程构建方法 + + RT-Thread 使用 Scons 作为系统的构建工具,因此了解 Scons 的常用命令对制作新 BSP 是基本要求。 + +- 了解设备驱动框架 + + 在 RT-Thread 系统中,应用程序通过设备驱动框架来操作硬件,因此了解设备驱动框架,对添加 BSP 驱动是很重要的。 + +- 了解 Kconfig 语法 + + RT-Thread 系统通过 menuconfig 的方式进行配置,而 menuconfig 中的选项是由 Kconfig 文件决定的,因此想要对 RT-Thread 系统进行配置,需要对 kconfig 语法有一定了解。 + + + +## 3. BSP移植 + +### 3.1 Keil环境准备 + +目前市面通用的MDK for ARM版本有Keil 4和Keil 5:使用Keil 4建议安装4.74及以上;使用Keil 5建议安装5.20以上版本。本文的MDK是5.30。 + +从MDK的官网可以下载得到MDK的安装包,然后安装即可。 + +[MDK下载地址](https://www.keil.com/download/product/) + +![MDK_KEIL](./figures/mdk_keil.png) + +安装完成后会自动打开,我们将其关闭。 + +接下来我们下载GD32F30x的软件支持包。 + +[下载地址](http://www.gd32mcu.com/cn/download) + + ![Download](./figures/dowmload.png) + + + +下载好后双击GigaDevice.GD32F4xx_DFP.2.1.0.pack运行即可: + + + + ![install paxk](./figures/install_pack.png) + + + +点击[Next]即可安装完成。 + + ![finish](./figures/pack_finish.png) + + + +安装成功后,重新打开Keil,则可以在File->Device Database中出现Gigadevice的下拉选项,点击可以查看到相应的型号。 + + ![Gigadevice](./figures/Gigadevice.png) + + + +### 3.2 BSP工程制作 + +**1.构建基础工程** + +首先看看RT-Thread代码仓库中已有很多BSP,而我要移植的是Cortex-M4内核。这里我找了一个相似的内核,把它复制一份,并修改文件名为:gd32407v-start。这样就有一个基础的工程。然后就开始增删改查,完成最终的BSP,几乎所有的BSP的制作都是如此。 + +**2.修改BSP构建脚本** + +bsp/gd32/gd32407v-start/Kconfig修改后的内容如下: + +```config +mainmenu "RT-Thread Configuration" + +config BSP_DIR + string + option env="BSP_ROOT" + default "." + +config RTT_DIR + string + option env="RTT_ROOT" + default "../../.." + +config PKGS_DIR + string + option env="PKGS_ROOT" + default "packages" + +source "$RTT_DIR/Kconfig" +source "$PKGS_DIR/Kconfig" +source "../libraries/Kconfig" +source "board/Kconfig" +``` + +该文件是获取所有路径下的Kconfig。 + + + +bsp/gd32/gd32407v-start/SConscript修改后的内容如下: + +```python +# for module compiling + +import os +Import('RTT_ROOT') + +from building import * + +cwd = GetCurrentDir() +objs = [] +list = os.listdir(cwd) + +for d in list: + path = os.path.join(cwd, d) + if os.path.isfile(os.path.join(path, 'SConscript')): + objs = objs + SConscript(os.path.join(d, 'SConscript')) + +Return('objs') +``` + + +该文件是用于遍历当前目录的所有文件夹。 + + +bsp/gd32/gd32407v-start/SConstruct修改后的内容如下: +```python +import os +import sys +import rtconfig + +if os.getenv('RTT_ROOT'): + RTT_ROOT = os.getenv('RTT_ROOT') +else: + RTT_ROOT = os.path.normpath(os.getcwd() + '/../../..') + +sys.path = sys.path + [os.path.join(RTT_ROOT, 'tools')] +try: + from building import * +except: + print('Cannot found RT-Thread root directory, please check RTT_ROOT') + print(RTT_ROOT) + exit(-1) + +TARGET = 'rtthread.' + rtconfig.TARGET_EXT + +DefaultEnvironment(tools=[]) +env = Environment(tools = ['mingw'], + AS = rtconfig.AS, ASFLAGS = rtconfig.AFLAGS, + CC = rtconfig.CC, CCFLAGS = rtconfig.CFLAGS, + AR = rtconfig.AR, ARFLAGS = '-rc', + CXX = rtconfig.CXX, CXXFLAGS = rtconfig.CXXFLAGS, + LINK = rtconfig.LINK, LINKFLAGS = rtconfig.LFLAGS) +env.PrependENVPath('PATH', rtconfig.EXEC_PATH) + +if rtconfig.PLATFORM == 'iar': + env.Replace(CCCOM = ['$CC $CCFLAGS $CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_CPPINCFLAGS -o $TARGET $SOURCES']) + env.Replace(ARFLAGS = ['']) + env.Replace(LINKCOM = env["LINKCOM"] + ' --map rtthread.map') + +Export('RTT_ROOT') +Export('rtconfig') + +SDK_ROOT = os.path.abspath('./') + +if os.path.exists(SDK_ROOT + '/libraries'): + libraries_path_prefix = SDK_ROOT + '/libraries' +else: + libraries_path_prefix = os.path.dirname(SDK_ROOT) + '/libraries' + +SDK_LIB = libraries_path_prefix +Export('SDK_LIB') + +# prepare building environment +objs = PrepareBuilding(env, RTT_ROOT, has_libcpu=False) + +gd32_library = 'GD32F4xx_HAL' +rtconfig.BSP_LIBRARY_TYPE = gd32_library + +# include libraries +objs.extend(SConscript(os.path.join(libraries_path_prefix, gd32_library, 'SConscript'))) + +# include drivers +objs.extend(SConscript(os.path.join(libraries_path_prefix, 'HAL_Drivers', 'SConscript'))) + +# make a building +DoBuilding(TARGET, objs) +``` +该文件用于链接所有的依赖文件,并调用make进行编译。 + + + +**3.修改开发环境信息** +bsp/gd32/gd32407v-start/cconfig.h修改后的内容如下: +```c +#ifndef CCONFIG_H__ +#define CCONFIG_H__ +/* Automatically generated file; DO NOT EDIT. */ +/* compiler configure file for RT-Thread in GCC*/ + +#define HAVE_NEWLIB_H 1 +#define LIBC_VERSION "newlib 2.4.0" + +#define HAVE_SYS_SIGNAL_H 1 +#define HAVE_SYS_SELECT_H 1 +#define HAVE_PTHREAD_H 1 + +#define HAVE_FDSET 1 +#define HAVE_SIGACTION 1 +#define GCC_VERSION_STR "5.4.1 20160919 (release) [ARM/embedded-5-branch revision 240496]" +#define STDC "2011" + +#endif +``` +该文件是是编译BSP的环境信息,需根据实际修改。 + + + +**4.修改KEIL的模板工程** + +双击:template.uvprojx即可修改模板工程。 + +修改为对应芯片设备: + + ![Chip](./figures/chip.png) + + + +修改FLASH和RAM的配置: + + ![storage](./figures/storage.png) + + + +修改可执行文件名字: + +![rename](./figures/rename.png) + + + +修改默认调试工具:CMSIS-DAP Debugger。 + +![Debug](./figures/debug.png) + + + +修改编程算法:GD32F4xx FMC。 + +![FMC](./figures/FMC.png) + + + +**5.修改board文件夹** + +(1) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.icf + +修改后的内容如下: + +``` +/*###ICF### Section handled by ICF editor, don't touch! / +/*-Editor annotation file-*/ +/* IcfEditorFile="$TOOLKIT_DIR$\config\ide\IcfEditor\cortex_v1_0.xml" */ +/*-Specials-*/ +define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000; +/*-Memory Regions-*/ +define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000; +define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__ = 0x082FFFFF; +define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000; +define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__ = 0x2002FFFF; +/*-Sizes-*/ +define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x2000; +define symbol __ICFEDIT_size_heap__ = 0x2000; +/ End of ICF editor section. ###ICF###*/ + +export symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__; + +define symbol __region_RAM1_start__ = 0x10000000; +define symbol __region_RAM1_end__ = 0x1000FFFF; + +define memory mem with size = 4G; +define region ROM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__ to __ICFEDIT_region_ROM_end__]; +define region RAM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__ to __ICFEDIT_region_RAM_end__]; +define region RAM1_region = mem:[from __region_RAM1_start__ to __region_RAM1_end__]; + +define block CSTACK with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__ { }; +define block HEAP with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_heap__ { }; + +initialize by copy { readwrite }; +do not initialize { section .noinit }; + +keep { section FSymTab }; +keep { section VSymTab }; +keep { section .rti_fn* }; +place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec }; + +place in ROM_region { readonly }; +place in RAM_region { readwrite, + block CSTACK, block HEAP }; +place in RAM1_region { section .sram }; +``` +该文件是IAR编译的链接脚本,根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》可知,GD32F407VKT6的flash大小为3072KB,SRAM大小为192KB,因此需要设置ROM和RAM的起始地址和堆栈大小等。 + + + +(2) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.ld + +修改后的内容如下: + +``` +/* Program Entry, set to mark it as "used" and avoid gc */ +MEMORY +{ + CODE (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 3072k /* 3072KB flash */ + DATA (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 192k /* 192KB sram */ +} +ENTRY(Reset_Handler) +_system_stack_size = 0x200; + +SECTIONS +{ + .text : + { + . = ALIGN(4); + _stext = .; + KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */ + . = ALIGN(4); + *(.text) /* remaining code */ + *(.text.*) /* remaining code */ + *(.rodata) /* read-only data (constants) */ + *(.rodata*) + *(.glue_7) + *(.glue_7t) + *(.gnu.linkonce.t*) + + /* section information for finsh shell */ + . = ALIGN(4); + __fsymtab_start = .; + KEEP(*(FSymTab)) + __fsymtab_end = .; + . = ALIGN(4); + __vsymtab_start = .; + KEEP(*(VSymTab)) + __vsymtab_end = .; + . = ALIGN(4); + + /* section information for initial. */ + . = ALIGN(4); + __rt_init_start = .; + KEEP(*(SORT(.rti_fn*))) + __rt_init_end = .; + . = ALIGN(4); + + . = ALIGN(4); + _etext = .; + } > CODE = 0 + + /* .ARM.exidx is sorted, so has to go in its own output section. */ + __exidx_start = .; + .ARM.exidx : + { + *(.ARM.exidx* .gnu.linkonce.armexidx.*) + + /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ + _sidata = .; + } > CODE + __exidx_end = .; + + /* .data section which is used for initialized data */ + + .data : AT (_sidata) + { + . = ALIGN(4); + /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ + _sdata = . ; + + *(.data) + *(.data.*) + *(.gnu.linkonce.d*) + + . = ALIGN(4); + /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ + _edata = . ; + } >DATA + + .stack : + { + . = . + _system_stack_size; + . = ALIGN(4); + _estack = .; + } >DATA + + __bss_start = .; + .bss : + { + . = ALIGN(4); + /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */ + _sbss = .; + + *(.bss) + *(.bss.*) + *(COMMON) + + . = ALIGN(4); + /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */ + _ebss = . ; + + *(.bss.init) + } > DATA + __bss_end = .; + + _end = .; + + /* Stabs debugging sections. */ + .stab 0 : { *(.stab) } + .stabstr 0 : { *(.stabstr) } + .stab.excl 0 : { *(.stab.excl) } + .stab.exclstr 0 : { *(.stab.exclstr) } + .stab.index 0 : { *(.stab.index) } + .stab.indexstr 0 : { *(.stab.indexstr) } + .comment 0 : { *(.comment) } + /* DWARF debug sections. + * Symbols in the DWARF debugging sections are relative to the beginning + * of the section so we begin them at 0. */ + /* DWARF 1 */ + .debug 0 : { *(.debug) } + .line 0 : { *(.line) } + /* GNU DWARF 1 extensions */ + .debug_srcinfo 0 : { *(.debug_srcinfo) } + .debug_sfnames 0 : { *(.debug_sfnames) } + /* DWARF 1.1 and DWARF 2 */ + .debug_aranges 0 : { *(.debug_aranges) } + .debug_pubnames 0 : { *(.debug_pubnames) } + /* DWARF 2 */ + .debug_info 0 : { *(.debug_info .gnu.linkonce.wi.*) } + .debug_abbrev 0 : { *(.debug_abbrev) } + .debug_line 0 : { *(.debug_line) } + .debug_frame 0 : { *(.debug_frame) } + .debug_str 0 : { *(.debug_str) } + .debug_loc 0 : { *(.debug_loc) } + .debug_macinfo 0 : { *(.debug_macinfo) } + /* SGI/MIPS DWARF 2 extensions */ + .debug_weaknames 0 : { *(.debug_weaknames) } + .debug_funcnames 0 : { *(.debug_funcnames) } + .debug_typenames 0 : { *(.debug_typenames) } + .debug_varnames 0 : { *(.debug_varnames) } +} +``` +该文件是GCC编译的链接脚本,根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》可知,GD32F407VKT6的flash大小为3072KB,SRAM大小为192KB,因此CODE和DATA 的LENGTH分别设置为3072KB和192KB,其他芯片类似,但其实地址都是一样的。 + +(3) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.sct +修改后的内容如下: + +``` +; ************************************************************* +; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision *** +; ************************************************************* + +LR_IROM1 0x08000000 0x00300000 { ; load region size_region + ER_IROM1 0x08000000 0x00300000 { ; load address = execution address + *.o (RESET, +First) + *(InRoot$$Sections) + .ANY (+RO) + } + RW_IRAM1 0x20000000 0x00030000 { ; RW data + .ANY (+RW +ZI) + } +} +``` +该文件是MDK的连接脚本,根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》手册,因此需要将 LR_IROM1 和 ER_IROM1 的参数设置为 0x00300000;RAM 的大小为192k,因此需要将 RW_IRAM1 的参数设置为 0x00030000。 + + + +(4) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/board.h文件 + +修改后内容如下: +```c +#ifndef __BOARD_H__ +#define __BOARD_H__ + +#include "gd32f4xx.h" +#include "drv_usart.h" +#include "drv_gpio.h" + +#include "gd32f4xx_exti.h" + +#define EXT_SDRAM_BEGIN (0xC0000000U) /* the begining address of external SDRAM */ +#define EXT_SDRAM_END (EXT_SDRAM_BEGIN + (32U * 1024 * 1024)) /* the end address of external SDRAM */ + +// Internal SRAM memory size[Kbytes] <8-64> +// Default: 64 +#ifdef __ICCARM__ +// Use *.icf ram symbal, to avoid hardcode. +extern char __ICFEDIT_region_RAM_end__; +#define GD32_SRAM_END &__ICFEDIT_region_RAM_end__ +#else +#define GD32_SRAM_SIZE 192 +#define GD32_SRAM_END (0x20000000 + GD32_SRAM_SIZE * 1024) +#endif + +#ifdef __CC_ARM +extern int Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit; +#define HEAP_BEGIN (&Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit) +#elif __ICCARM__ +#pragma section="HEAP" +#define HEAP_BEGIN (__segment_end("HEAP")) +#else +extern int __bss_end; +#define HEAP_BEGIN (&__bss_end) +#endif + +#define HEAP_END GD32_SRAM_END + +#endif +``` +值得注意的是,不同的编译器规定的堆栈内存的起始地址 HEAP_BEGIN 和结束地址 HEAP_END。这里 HEAP_BEGIN 和 HEAP_END 的值需要和前面的链接脚本是一致的,需要结合实际去修改。 + + + +(5) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/board.c文件 + +修改后的文件如下: +```c +#include +#include +#include +#include + +/** + * @brief This function is executed in case of error occurrence. + * @param None + * @retval None + */ + void Error_Handler(void) + { + /* USER CODE BEGIN Error_Handler */ + /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ + while (1) + { + } + /* USER CODE END Error_Handler */ + } + +/** System Clock Configuration +*/ +void SystemClock_Config(void) +{ + SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND); + NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0); +} + +/** + * This is the timer interrupt service routine. + * + */ + void SysTick_Handler(void) + { + /* enter interrupt */ + rt_interrupt_enter(); + + rt_tick_increase(); + + /* leave interrupt */ + rt_interrupt_leave(); + } + +/** + * This function will initial GD32 board. + */ + void rt_hw_board_init() + { + /* NVIC Configuration */ + #define NVIC_VTOR_MASK 0x3FFFFF80 + #ifdef VECT_TAB_RAM + /* Set the Vector Table base location at 0x10000000 */ + SCB->VTOR = (0x10000000 & NVIC_VTOR_MASK); + #else /* VECT_TAB_FLASH */ + /* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */ + SCB->VTOR = (0x08000000 & NVIC_VTOR_MASK); + #endif + + SystemClock_Config(); + +#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT + rt_components_board_init(); +#endif + +#ifdef RT_USING_CONSOLE + rt_console_set_device(RT_CONSOLE_DEVICE_NAME); +#endif + +#ifdef BSP_USING_SDRAM + rt_system_heap_init((void *)EXT_SDRAM_BEGIN, (void *)EXT_SDRAM_END); +#else + rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END); +#endif +} +``` +该文件重点关注的就是SystemClock_Config配置,SystemCoreClock的定义在system_gd32f4xx.c中定义的。 + + + +(6) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/Kconfig文件 +修改后内容如下: +```config +menu "Hardware Drivers Config" + +config SOC_GD32407V + bool + select SOC_SERIES_GD32F4 + select RT_USING_COMPONENTS_INIT + select RT_USING_USER_MAIN + default y + +menu "Onboard Peripheral Drivers" + +endmenu + +menu "On-chip Peripheral Drivers" + + config BSP_USING_GPIO + bool "Enable GPIO" + select RT_USING_PIN + default y + + menuconfig BSP_USING_UART + bool "Enable UART" + default y + select RT_USING_SERIAL + if BSP_USING_UART + config BSP_USING_UART1 + bool "Enable UART1" + default y + + config BSP_UART1_RX_USING_DMA + bool "Enable UART1 RX DMA" + depends on BSP_USING_UART1 && RT_SERIAL_USING_DMA + default n + endif + + menuconfig BSP_USING_SPI + bool "Enable SPI BUS" + default n + select RT_USING_SPI + if BSP_USING_SPI + config BSP_USING_SPI1 + bool "Enable SPI1 BUS" + default n + + config BSP_SPI1_TX_USING_DMA + bool "Enable SPI1 TX DMA" + depends on BSP_USING_SPI1 + default n + + config BSP_SPI1_RX_USING_DMA + bool "Enable SPI1 RX DMA" + depends on BSP_USING_SPI1 + select BSP_SPI1_TX_USING_DMA + default n + endif + + menuconfig BSP_USING_I2C1 + bool "Enable I2C1 BUS (software simulation)" + default n + select RT_USING_I2C + select RT_USING_I2C_BITOPS + select RT_USING_PIN + if BSP_USING_I2C1 + config BSP_I2C1_SCL_PIN + int "i2c1 scl pin number" + range 1 216 + default 24 + config BSP_I2C1_SDA_PIN + int "I2C1 sda pin number" + range 1 216 + default 25 + endif + source "../libraries/HAL_Drivers/Kconfig" + +endmenu + +menu "Board extended module Drivers" + +endmenu + +endmenu +``` +这个文件就是配置板子驱动的,这里可根据实际需求添加。 + + + +(7) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/SConscript文件 + +修改后内容如下: +```python +import os +import rtconfig +from building import * + +Import('SDK_LIB') + +cwd = GetCurrentDir() + +# add general drivers +src = Split(''' +board.c +''') + +path = [cwd] + +startup_path_prefix = SDK_LIB + +if rtconfig.CROSS_TOOL == 'gcc': + src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/GCC/startup_gd32f4xx.S'] +elif rtconfig.CROSS_TOOL == 'keil': + src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/ARM/startup_gd32f4xx.s'] +elif rtconfig.CROSS_TOOL == 'iar': + src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/IAR/startup_gd32f4xx.s'] + +CPPDEFINES = ['GD32F407xx'] +group = DefineGroup('Drivers', src, depend = [''], CPPPATH = path, CPPDEFINES = CPPDEFINES) + +Return('group') +``` +该文件主要添加board文件夹的.c文件和头文件路径。另外根据开发环境选择相应的汇编文件,和前面的libraries的SConscript语法是一样,文件的结构都是类似的,这里就没有注释了。 + +到这里,基本所有的依赖脚本都配置完成了,接下来将通过menuconfig配置工程。 + + + +**6.menuconfig配置** +关闭套接字抽象层。 + +![Disable socket](./figures/disable_socket.png) + +关闭网络设备接口。 + +![Disable net](./figures/disable_net.png) + +关闭LWIP协议栈。 + +![Disable lwip](./figures/disable_lwip.png) + +GD32407V-START板载没有以太网,因此这里主要是关闭网络相关的内容,当然GD32407V-START的资源丰富,不关这些其实也不影响,如果是其他MCU,根据实际需求自行修改吧。 + + + +**7.驱动修改** +一个基本的BSP中,串口是必不可少的,所以还需要编写串口驱动,这里使用的串口2作为调试串口。 +板子上还有LED灯,主要要编写GPIO驱动即可。 +关于串口和LED的驱动可以查看源码,这里就不贴出来了。 + + + +**8.应用开发** + +笔者在applications的main.c中添加LED的应用代码, +```c +#include +#include +#include +#include + +/* defined the LED2 pin: PC6 */ +#define LED2_PIN GET_PIN(C, 6) + +int main(void) +{ + int count = 1; + + /* set LED2 pin mode to output */ + rt_pin_mode(LED2_PIN, PIN_MODE_OUTPUT); + + while (count++) + { + rt_pin_write(LED2_PIN, PIN_HIGH); + rt_thread_mdelay(500); + rt_pin_write(LED2_PIN, PIN_LOW); + rt_thread_mdelay(500); + } + + return RT_EOK; +} +``` +当然,这需要GPIO驱动的支持。 + + + +**9.使用ENV编译工程** +在env中执行:scons + +![scons](./figures/scons.png) + +编译成功打印信息如下: + +![scons_success](./figures/scons_success.png) + + + +**10.使用env生成MDK工程** +在env中执行:scons --target=mdk5 + +![scons_mdk5](./figures/scons_mdk5.png) + + + +生成MDK工程后,打开MDK工程进行编译 + +![MDK Build](./figures/MDK_Build.png) + + +成功编译打印信息如下: + +![MDK Build success](./figures/MDK_Build_Success.png) + + + +### 3.3 使用GD-Link 下载调试GD32 + +前面使用ENV和MDK成功编译可BSP,那么接下来就是下载调试环节,下载需要下载器,而GD32部分开发板自带GD-link,可以用开发板上自带的GD-link调试仿真代码,不带的可外接GD-link模块,还是很方便的。具体操作方法如下。 + + + +1.第一次使用GD-link插入电脑后,会自动安装驱动。 + +在Options for Target -> Debug 中选择“CMSIS-DAP Debugger”,部分客户反馈找不到这一驱动器选项,那是因为MDK版本过低,只有Keil4.74以上的版本和Keil5才支持CMSIS-DAP Debugger选项。 + + ![CMSIS-DAP Debugger](./figures/CMSIS-DAP_Debugger.png) + +2.在Options for Target -> Debug ->Settings勾选SWJ、 Port选择 SW。右框IDcode会出现”0xXBAXXXXX”。 + + ![setting1](./figures/setting1.png) + +3.在Options for Target -> Debug ->Settings -> Flash Download中添加GD32的flash算法。 + + ![setting2](./figures/setting2.png) + +4.单击下图的快捷方式“debug”, 即可使用GD-Link进行仿真。 + + ![GD link debug](./figures/gdlink_debug.png) + + + +当然啦,也可使用GD-Link下载程序。 + + ![GD link download](./figures/gdlink_download.png) + +下载程序成功后,打印信息如下: + +![download success](./figures/download_success.png) + +接上串口,打印信息如下: + +![UART print](./figures/com_print.png) + +同时LED会不断闪烁。 + + + +### 3.4 RT-Thread studio开发 + +当然,该工程也可导出使用rt-thread studio开发。 + +先使用scons --dist导出工程。 + +![scons dist](./figures/scons_dist.png) + +再将工程导入rt-thread studio中 + + ![import_rt-thread_studio](./figures/import_rt-thread_studio.png) + +最后,就可在rt-thread studio就可进行开发工作了。 + +![rt-thread_studio](./figures/rt-thread_studio.png) + + + +## 4. 规范 + +本章节介绍 RT-Thread GD32 系列 BSP 制作与提交时应当遵守的规范 。开发人员在 BSP 制作完成后,可以根据本规范提出的检查点对制作的 BSP 进行检查,确保 BSP 在提交前有较高的质量 。 + +### 4.1 BSP 制作规范 + +GD32 BSP 的制作规范主要分为 3 个方面:工程配置,ENV 配置和 IDE 配置。在已有的 GD32 系列 BSP 的模板中,已经根据下列规范对模板进行配置。在制作新 BSP 的过程中,拷贝模板进行修改时,需要注意的是不要修改这些默认的配置。BSP 制作完成后,需要对新制作的 BSP 进行功能测试,功能正常后再进行代码提交。 + +下面将详细介绍 BSP 的制作规范。 + +#### 4.1.1 工程配置 + +- 遵从RT-Thread 编码规范,代码注释风格统一 +- main 函数功能保持一致 + - 如果有 LED 的话,main 函数里**只放一个** LED 1HZ 闪烁的程序 +- 在 `rt_hw_board_init` 中需要完成堆的初始化:调用 `rt_system_heap_init` +- 默认只初始化 GPIO 驱动和 FinSH 对应的串口驱动,不使用 DMA +- 当使能板载外设驱动时,应做到不需要修改代码就能编译下载使用 +- 提交前应检查 GCC/MDK/IAR 三种编译器直接编译或者重新生成后编译是否成功 +- 使用 `dist` 命令对 BSP 进行发布,检查使用 `dist` 命令生成的工程是否可以正常使用 + +#### 4.1.2 ENV 配置 + +- 系统心跳统一设置为 1000(宏:RT_TICK_PER_SECOND) +- BSP 中需要打开调试选项中的断言(宏:RT_DEBUG) +- 系统空闲线程栈大小统一设置为 256(宏:IDLE_THREAD_STACK_SIZE) +- 开启组件自动初始化(宏:RT_USING_COMPONENTS_INIT) +- 需要开启 user main 选项(宏:RT_USING_USER_MAIN) +- 默认关闭 libc(宏:RT_USING_LIBC) +- FinSH 默认只使用 MSH 模式(宏:FINSH_USING_MSH_ONLY) + +#### 4.1.3 IDE 配置 + +- 使能下载代码后自动运行 +- 使能 C99 支持 +- 使能 One ELF Section per Function(MDK) +- MDK/IAR 生成的临时文件分别放到build下的 MDK/IAR 文件夹下 +- MDK/GCC/IAR 生成 bin 文件名字统一成 rtthread.bin + +### 4.2 BSP 提交规范 + +- 提交前请认真修改 BSP 的 README.md 文件,README.md 文件的外设支持表单只填写 BSP 支持的外设,可参考其他 BSP 填写。查看文档[《GD32系列驱动介绍》](./GD32系列驱动介绍.md)了解驱动分类。 +- 提交 BSP 分为 2 个阶段提交: + - 第一阶段:基础 BSP 包括串口驱动和 GPIO 驱动,能运行 FinSH 控制台。完成 MDK4、MDK5 、IAR 和 GCC 编译器支持,如果芯片不支持某款编译器(比如MDK4)可以不用做。 BSP 的 README.md 文件需要填写第二阶段要完成的驱动。 + - 第二阶段:完成板载外设驱动支持,所有板载外设使用 menuconfig 配置后就能直接使用。若开发板没有板载外设,则此阶段可以不用完成。不同的驱动要分开提交,方便 review 和合并。 +- 只提交 BSP 必要的文件,删除无关的中间文件,能够提交的文件请对照其他 BSP。 +- 提交 GD32 不同系列的 Library 库时,请参考 f1/f4 系列的 HAL 库,删除多余库文件 +- 提交前要对 BSP 进行编译测试,确保在不同编译器下编译正常 +- 提交前要对 BSP 进行功能测试,确保 BSP 的在提交前符合工程配置章节中的要求 \ No newline at end of file diff --git "a/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227BSP\345\244\226\350\256\276\351\251\261\345\212\250\344\275\277\347\224\250\346\225\231\347\250\213.md" "b/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227BSP\345\244\226\350\256\276\351\251\261\345\212\250\344\275\277\347\224\250\346\225\231\347\250\213.md" new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..d33f9a7d016d35e0af52a88252c9fc3ec9b5541e --- /dev/null +++ "b/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227BSP\345\244\226\350\256\276\351\251\261\345\212\250\344\275\277\347\224\250\346\225\231\347\250\213.md" @@ -0,0 +1,77 @@ +# GD32系列BSP外设驱动使用教程 + +## 简介 + +本文档是为需要在 RT-Thread 操作系统上使用更多开发板资源的开发者准备的。通过使用 ENV 工具对 BSP 进行配置,可以开启更多板载资源,实现更多高级功能。 + +主要包括以下内容: + +1. 如何使用开发板上更多的板载资源 +2. 如何使用更多的片上资源 +3. 如何添加更多片上资源选项 + +## 前提要求 + +- 学会如何使用 ENV 工具,参考:[RT-Thread env 工具用户手册](https://www.rt-thread.org/document/site/programming-manual/env/env/) + +## 如何使用更多的板载资源 + +开发板上一般有很多板载资源,如 Flash、SD卡等,但是 BSP 工程默认没有开启这些外设驱动。RT-Thread 提供了 ENV 工具来开启或关闭 BSP 的外设驱动。下面以在GD32407V-START开发板上开启 UART2 驱动为例,一步步的展示如何使用 ENV 工具对 BSP 进行配置。 + +### 1)打开配置工具 + +在目录 `rt-thread\bsp\gd32\gd32407v-start` 下打开 menuconfig 配置界面。 + +![打开 menuconfig](figures/menuconfig_gd32407v-start.png) + +打开的配置工具界面如下所示: + +![RT-Thread 配置菜单](figures/config1.png) + +通过键盘上的上下键移动光标,选中 `Hardware Drivers Config`然后按回车键进入硬件驱动配置菜单。 + +### 2)进入硬件驱动配置菜单 + +在硬件配置菜单里有三个选项,分别是 **板载外设配置菜单**、**片上外设配置菜单**和**扩展模块配置菜单**,按回车键进入板载外设配置菜单。 + +![硬件驱动 配置菜单](figures/config2.png) + +### 3)在板载外设配置菜单里开启 UART2 选项 + +![板载外设 配置菜单](figures/UART2.png) + +### 4)保存退出 + +然后右移光标选中 Save 按回车键保存,然后按 Esc 键退出配置工具。 + +![保存退出](figures/save.png) + +### 5)更新软件包 + +输入命令 `pkgs --update` 使软件包配置生效。 + +![1543477036034](figures/update.png) + +### 6)生成 MDK5 工程 + +输入命令 `scons --target=mdk5 -s` 重新生成 MDK5 的工程。 + +![1543477194829](figures/scons_mdk5.png) + +### 7)编译下载 + +打开生成的 MDK5 工程文件,编译并下载。 + +![1543478492157](figures/complise.png) + +### 8)查看运行结果 + +程序运行后,输入命令 `list_device` 可以看到名为 uart2的设备,此时 `UART2` 设备已经可以使用了。 + +![1543478742034](figures/run_flash.png) + + + +## 总结 + +当开发者需要使用未开启的外设时,只要在 ENV 工具中使能相关的外设即可,重新生成的工程中就会添加对应的驱动文件。开发者就可以利用 RT-Thread 提供的驱动开快速开发应用了。 \ No newline at end of file diff --git "a/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227\351\251\261\345\212\250\344\273\213\347\273\215.md" "b/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227\351\251\261\345\212\250\344\273\213\347\273\215.md" new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..9c993f5dcae886428cee3567cf806a924905347c --- /dev/null +++ "b/bsp/gd32/docs/GD32\347\263\273\345\210\227\351\251\261\345\212\250\344\273\213\347\273\215.md" @@ -0,0 +1,63 @@ +# GD32系列驱动介绍 + +在 RT-Thread 实时操作系统中,各种各样的设备驱动是通过一套 I/O 设备管理框架来管理的。设备管理框架给上层应用提供了一套标准的设备操作 API,开发者通过调用这些标准设备操作 API,可以高效地完成和底层硬件外设的交互。设备管理框架的结构如下图所示: + +![rt_device](figures/rt_device.png) + +使用 I/O 设备管理框架开发应用程序,有如下优点: + +- 使用同一套标准的 API 开发应用程序,使应用程序具有更好的移植性 +- 底层驱动的升级和修改不会影响到上层代码 +- 驱动和应用程序相互独立,方便多个开发者协同开发 + +## 1. 驱动分类介绍 + +本小节介绍 BSP 提供的不同类别驱动的概念,对一个 BSP 而言,有如下三类驱动: + +- **板载外设驱动**:指 MCU 之外,开发板上外设,例如 TF 卡、以太网和 LCD 等 +- **片上外设驱动**:指 MCU 芯片上的外设,例如硬件定时器、ADC 和看门狗等 +- **扩展模块驱动**:指可以通过扩展接口或者杜邦线连接的开发板的模块,例如 ESP8266 模块 + +这三种外设的示意图如下所示: + +![Peripheral](figures/Peripheral.png) + +## 2. 外设驱动的使用方法 + +点击下表中的驱动名称,即可跳转到对应驱动框架的介绍文档。开发者可以通过阅读相关资料,了解如何在应用开发中通过设备驱动框架来使用这些外设驱动。 + +### 2.1 片上外设 + +| 序号 | 驱动 | 简介 | +| ---- | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------ | +| 1 | [GPIO](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/pin/pin.md) | 操作 GPIO 管脚 | +| 2 | [UART](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/uart/uart_v1/uart) | 通过串口收发数据 | +| 3 | [soft I2C](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/i2c/i2c.md) | 通过软件 I2C 收发数据 | +| 4 | [SPI](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/spi/spi) | 通过 SPI 收发数据 | +| 5 | [ADC](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/adc/adc.md) | 测量管脚上的模拟量 | +| 6 | SDIO | 通过 SDIO 读写数据 | +| 7 | [TIMER](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/hwtimer/hwtimer.md) | 使用硬件定时器实现测量时间和定时执行回调函数功能 | +| 8 | [PWM](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/pwm/pwm.md) | 在特定的管脚输出 PWM 波形 | +| 9 | [RTC](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/rtc/rtc.md) | 设置和读取时间 | +| 10 | [WDT](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/watchdog/watchdog.md) | 看门狗驱动 | +| 11 | [QSPI](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/spi/spi.md) | 通过 SPI(1、2、4线) 收发数据 | + +### 2.2 板载外设 + +| 序号 | 驱动 | 简介 | +| ---- | ------- | --------------------------------------- | +| 1 | SD | 适用于 SPI 接口或 SDIO 接口的 SD(TF) 卡 | +| 2 | ETH PHY | 以太网 | +| 3 | USB PHY | USB | +| 4 | LCD | 显示屏 | + +### 2.3 扩展模块 + +| 序号 | 驱动 | 简介 | +| ---- | -------- | ---------------------- | +| 1 | ESP8266 | 串口转 WIFI 模块 | +| 2 | ENC28J60 | SPI 接口的以太网控制器 | + +### 2.4 驱动示例代码 + +在 RT-Thread 的 `examples\test` 目录下,有 RT-Thread 提供的基于不同外设驱动的示例代码。在 env 工具中开启 BSP 中要测试的驱动,并将 `examples\test` 中对应的驱动框架测试文件加入工程,即可快速测试 BSP 中提供的驱动。 \ No newline at end of file diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/CMSIS-DAP_Debugger.png b/bsp/gd32/docs/figures/CMSIS-DAP_Debugger.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..e630ea236259a0025b000e828b00e1ca3b2bd08c Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/CMSIS-DAP_Debugger.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/FMC.png b/bsp/gd32/docs/figures/FMC.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..6a65b6e39efdf06099d2e0042977c2c33f9a603b Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/FMC.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/Gigadevice.png b/bsp/gd32/docs/figures/Gigadevice.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..581baf50ba344c65a10b1d464a81bc160eabba54 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/Gigadevice.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/MDK_Build.png b/bsp/gd32/docs/figures/MDK_Build.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..09b3cee3bb4f423aad85aa9bd80e357557bef345 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/MDK_Build.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/MDK_Build_Success.png b/bsp/gd32/docs/figures/MDK_Build_Success.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..6f421b11e8d0925a6087ebb29e777f1fcebdbe33 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/MDK_Build_Success.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/Peripheral.png b/bsp/gd32/docs/figures/Peripheral.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..af74c9ee389230e59e3bd72f9cba6d28e07ffe09 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/Peripheral.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/UART2.png b/bsp/gd32/docs/figures/UART2.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..8a4931aff49b5703c64c71f7c66924db9118b009 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/UART2.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/chip.png b/bsp/gd32/docs/figures/chip.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..e4e18a93f238aa19f927675b1d4a4320dc70e8e0 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/chip.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/com_print.png b/bsp/gd32/docs/figures/com_print.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..9566bbe54f810e1359094740df571cd399ae2846 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/com_print.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/complise.png b/bsp/gd32/docs/figures/complise.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..3b9a73829a5b2a1f755bc418835ab503cd94926a Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/complise.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/config1.png b/bsp/gd32/docs/figures/config1.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..c41344bd0a829de4c1bf46c1e09a052f84807127 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/config1.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/config2.png b/bsp/gd32/docs/figures/config2.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..5bbcf7e0bbca038551dd7c14b207b504747fcd7d Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/config2.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/debug.png b/bsp/gd32/docs/figures/debug.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..d70ae160f7be8e31c8d62524596e515d42ecc7ef Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/debug.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/disable_lwip.png b/bsp/gd32/docs/figures/disable_lwip.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..bce4afa91e88659ed0ad6628f602f9fe84aeec2b Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/disable_lwip.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/disable_net.png b/bsp/gd32/docs/figures/disable_net.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..6e318fa8efc8c293bd72d0c94ec8a3aabb448331 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/disable_net.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/disable_socket.png b/bsp/gd32/docs/figures/disable_socket.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..c5bd4e2985260f4041ca8c1417d6e180621f4d1b Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/disable_socket.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/dowmload.png b/bsp/gd32/docs/figures/dowmload.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..012077f45f48227a10409650ac07b6c4bd5f4b93 Binary files /dev/null and b/bsp/gd32/docs/figures/dowmload.png differ diff --git a/bsp/gd32/docs/figures/download_success.png b/bsp/gd32/docs/figures/download_success.png new file mode 100644 index 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