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横跨多领域应用,兆易创新GD32150R-EVAL开发板评测

作者:时间:2015-04-09来源:电子产品世界收藏

  半年前,第一次接触科技公司基于Cortex-M3处理器的增强型微控制器开发板GD32103E EVAL,也是在那时,了解了国内这个从Flash领域跨向MCU领域极具勇气的创新公司。半年多的时间,兆易科技的微控制器产品从最初的增强型MCU GD32F103系列已发展成为包括了基本型、互联型、超值型6大系列的124种规格型号,如此迅猛地发展,即使站在全球半导体产业的角度来看,用空前绝后来形容也不为过。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/272269.htm

  爱板网先前评测过科技的功能强大的GD32103E EVAL开发板以及面向互联网应用的GD32107C EVAL开发板,相信看过的朋友或多或少留下了不少印象,如软硬件兼容STM32F系列微控制器,同时又具有创新的零等待技术,更优的性能等特点。这次,爱板网又拿到了兆易最新推出的基于超值型MCU的开发板-EVAL评估板,一起去瞧瞧又会带给我们怎样的惊喜。

  

 

  

 

  -EVAL评估板

  刚拿到-EVAL开发板最直观的感受是包装盒变靚了,整体呈现乳白色色调的包装盒正面印有GD32产品系列的一个大黑Logo,包装盒采用翻盖式设计,从正边缘轻轻拉起就能打开,接触点用一小块磁铁吸合,非常注意细节。

  包装盒内采用了分隔式设计,仅有一块用防静电袋保护的GD32150R-EVAL板卡以及一根80多cm长的mini USB线,不过对于像笔者一样使用台式机并且主机放在桌子下面的朋友来说,这根mini USB线的长度就有不够看了,这也是很多无论国外国内厂商都存在的问题。

  GD32150R-EVAL开发板硬件

  当从防静电袋拿出GD32150R-EVAL开发板,仔细打量的时候,才真正能感受到这和之前的GD32103E EVAL开发板以及GD32107C EVAL开发板的与众不同之处,或者说风格迥异。首先不同于先前两款深蓝色的PCB板,这次采用了绿色阻焊油墨加工,另外板卡增加了很多小功能,如红外收发、触摸传感条(TSI),蜂鸣器等,不过,比较可惜的是板卡自带屏幕的尺寸有所减少(2.2寸),并且未配置触摸屏,我们先一起看下GD32150R-EVAL开发板整个硬件情况。

  

 

  GD32150R-EVAL开发板正反面

  GD32150R-EVAL开发板板载资源:

  基于Cortex-M3内核的32位微控制器GD32F150R8T6,最大主频位72MHz

  微控制器GD32F150R8T6所有IO引脚都通过排针座引出,方面调试、DIY,板载后备电池座

  2.2寸TFT LCD屏幕、红外收发器、蜂鸣器、microSD卡功能、触摸传感条(TSI)、2Kb EEPROM

  RS485接口、DAC、ADC接口、HDMI-CEC接口,标准20pinJTAG接口座(支持SWD调试),3.5mm音频接口

  5V miniUSB线供电接口、4个机械按键(RESET/WAKE UP/USER/TAMPER)、复用功能跳帽、LED*4

  从板载的功能不难发现GD32150R-EVAL开发板”简单粗暴“,横跨各个不同的领域,有适合入门级的点亮LED流水灯、蜂鸣器等功能,又有模拟类控制的DAC、ADC、音频接口,或者是面向工业级的领域的RS485、触摸感应条(TSI)等功能,可以说,针对不同的用户都有很好的适用性。而微控制器所有IO口引脚通过排针座引出则大大方便了用户调试、DIY,更能充分从用户角度去理解微控制器功能,虽然这仅仅是一个很简单的设计,但让我们看到了设计者为用户考虑的初心,值得称道。

  微控控制器GD32F150R8T6

  简单的看了GD32150R-EVAL开发板的硬件功能后,我们重点来看看这颗被称为超值型MCU GD32F150R8T6有何特点。

  

 

  GD32F150R8T6微控控制器

  

 

  微控制器GD32F150R8T6硬件系统框图

  GD32F150R8T6微控控制器特性:

  基于ARM 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GD32F150系列微控制器总共有10款产品,从超小型的TSSOP20封装到还可以接受的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,同时都具有3种省电模式:睡眠模式、深度睡眠模式以及待机模式。GD32F150系列微控制器支持2.6V~3.3V供电,部分IO可承受5V电平,防止在不当的操作条件下意外损坏芯片。

  而板载的GD32F150R8T6微控制器在这个系列之中无疑是最高规格配置的一款产品,集成64KB FLASH、8KB SRAM,最大可支持扩展55个GPIO口,用户可以通过GD32150R-EVAL开发板微控制器旁引出的IO口排针座高度灵活DIY。

  GD32F150R8T6微控制器的特点使之在众多场合都有非常广阔的应用前景,如工业控制、电机驱动、用户界面、警报系统、GPS、游戏等领域。

  微控制器外围硬件电路

  兆易GD32150R-EVAL开发板上的功能基本与爱板网先前评测的GD32103E EVAL开发板以及GD32F107C EVAL开发板上都有重复,不再一一细说,重点还是看下几个不同之处。

  

 

  GD32150R-EVAL开发板LCD

  取下板卡LCD屏幕模块,会发现被掩盖的板载纽扣电池座以及LCD模块背面的SD卡座,不过这里就有些诧异了,开发板本身已经板载一个microSD卡座,有必要再搞一个SD卡座吗?确实没必要,事实证明,这个SD卡座是徒有其表的,部分信号线未连接,是无法使用的,只是不知道安置在这是什么意思。不过看两个板不同颜色,很容易让人猜想到不是GD32150R-EVAL开发板专用的,可能是其他板卡上的兼容模块。

  当然,除了LCD屏幕模块的处理让人觉得有些粗糙外,其他几个闪光点真心让人觉得不错,比如红外收发器电路,大大方便了喜欢折腾、学习红外遥控原理的朋友,又或者是电容触摸感应功能(TSI),这是无论在工业控制或者家电产品都很实用的一项功能,在这之前爱板网评测过的ST、Atmel、Freescale等开发板都有类似功能,原理相似,有兴趣的朋友可以参考Atmel的QTouch原理。除此之外,接下来的两个功能光敏电阻、HDMI CEC也让笔者眼前一亮,见下图。

  

 

  光敏电阻及HDMI CEC功能

  光敏电阻大家都不陌生,笔者习惯称作为光电传感器,这可以说是最早的一批迈入传感器类别的电子元件,在这板卡上为什么值得笔者推崇?光敏电阻虽然只是一个简单的小电路,但是对于初次接触开发板的用户,用它来配合其他电子元件如蜂鸣器或者LED来实现光控的鸣叫或者LED点亮熄灭是非常有意义的,也能促使在枯燥的学习中找到乐趣,笔者确实不知道设计者设计这个电路的初衷,但这确实实实在在的提高了板卡开发的一些乐趣。

  .HDMI CEC

  另一个HDMI CEC功能可能没有接触过的朋友就比较陌生了,CEC即消费电子控制,而HDMI CEC则就是为所有通过HDMI线连接的家庭视听设备提供高级功能的一种协议,即你可以通过一个遥控器对这些通过HDMI线连接且所有连接电器都支持CEC功能的设备进行交互和控制。

  在HDMI接口中定义第13脚为CEC引脚,在低电平状态发送数据,从GD32150R-EVAL开发板上我们能看到CEC控制器采用了单根双向线来接受和发送数据,其CEC引脚通过一个27kΩ的上拉电阻连接到3.3V电压,如下图所示。

  

 

  HDMI-CEC控制器原理框图

  看完了兆易创新GD32150R-EVAL开发板上零零总总的功能,有种”麻雀虽小,五脏俱全“的感慨,从侧面也能反应出兆易对用心开发自己产品的态度,这点值得一些在新领域开拓的创新公司借鉴,下图则是开发板的硬件框图全貌,可能省去了部分功能。

  

 

  GD32150R-EVAL开发板硬件框图

  上电启动

  如一开始笔者所说,GD32150R-EVAL开发板提供的自带miniUSB线太短了,上电还操作还是要借助笔者从其它板卡上挪过来的”超长“miniUSB线。上电后,板卡自带程序启动,LCD屏幕显示start 0,不过捣鼓了半天,也没明白过来出厂内置的是一个什么程序,如下图。

  

 

  GD32150R-EVAL开发板出厂内置程序

  不过,没关系,兆易提供了相当多的例程,基本囊括了板卡所有的功能演示,回头可以慢慢研究。现在有必要介绍一下板卡在下载新程序前的一些准备工作:

  硬件工具,目前GD32150R-EVAL开发板上的接口支持J-LINK,或者ST-LINK的SWD下载、调试等操作。

  软件工具,GD32150R-EVAL开发板支持市面上常用的IAR或者Keil软件进行编译、下载、调试等操作;单单下载软件的话还有兆易创新公司专有的GD MCU ISP Programmer软件或者适合量产使用的GigaDevice MCU Multi-port download tool软件。

  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,介绍了基本的板卡开发工具以及文件配置,笔者挑几个有代表性的例程演示下。不过,在这之前不得不抱怨下,笔者开始使用的是Keil IDE工具以及clone版J-Link硬件调试工具,但是,由于使用的时候手一抖去点击了J-LINK固件升级,结果,结果发生的事大家都该清楚,J-LINK挂了,无奈,暂时没法使用,好在GD32150R-EVAL开发板也支持ST-LINK调试工具,所以最终结果就是借助ST板卡上对外的SWD调试工具,由于目标板本身有供电电源,SWD下载的话最少只要连接3根线即可,即数据/时钟/地 信号线,见下图。

  

 

  以电容感应触摸(TSI)例程为例,载入例程,我们发现国产的资料就是好,有中文注释,这可大大方便了国内的开发用户。

  

 

  电容感应触摸(TSI)例程

  下载前我们必须选择正确的硬件工具以及FLM,例程默认的硬件调试工具是J-LINK,此时我们要设置成ST-LINK,另外FLM设置成对应的GD32F1x0468,见下图

  

 

  FLM配置文件设置

  编译,下载,完成后按一下板卡上的复位键就可以运行刚下载完的程序,可以看到LCD屏幕显示类似音量增加条图标,而通过手指在触摸感应条上的滑动LCD屏幕出现对应的进度条显示,见下图

  

 

  

 

  电容感应触摸(TSI)演示

  接着我们再来看下microSD卡例程,同样的步骤流程,见下图

  

 

  microSD卡例程测试

  没有J-LINK,发现用ST-LINK硬件调试工具也非常不错。下面我们再用用兆易自家的GD MCU ISP Programmer软件工具下载程序看看。ISP下载需要连接串口COM1,并且将启动模式设置为SRAM 启动模式,所以需要将Boot0跳帽短接到+3.3V处,见下图

  

 

  连接串口COM1,设置Boot0

  打开ISP下载软件

  

 

  ISP下载软件界面

  其默认设置基本不用更改,直接点击下一步,直到如下的下载配置界面,选择”下载到设备“选项,打开编译完成的hex文件路径,这里笔者以LCD屏幕测试例程为例

  

 

  配置下载路径

  点击 下一步进行下载,下载完成后将Boot0跳帽恢复到GND处,复位开发板,板卡就出现了下载的LCD屏幕测试程序,见下图

  

 

  LCD屏幕颜色测试

  

 

  LCD屏幕文字测试

  在没有J-LINK或者ST-LINK的情况下,ISP软件不失为一个非常棒的下载工具,可以做到物尽其用。兆易创新科技的另一个量产下载工具操作和ISP下载软件类似,这里不再重复了,有兴趣的可以去兆易的技术支持论坛下载。从了解,到使用,我们基本把GD32150R EVAL开发板的情况摸了个透,在继承了上几代开发板的优点外,又发掘了不少新的功能,无论是对刚学习Co rtex-M3处理器的朋友还是本身用Cortex-M3微控制器开发产品的设计者来说,这都是一款极易上手使用的开发板。

  小结

  介绍了兆易创新科技最新开发板GD32150R EVAL的软硬件情况——基于Cortex-M3处理器的超值型的微控制器GD32F150R8T6,横跨各领域的多种功能,如电容触摸感应(TSI)、红外收发功能、HDMI-CEC功能等,支持市面上常用的IDE设计工具Keil、IAR,又有自家开发的ISP下载软件以及量产的专用下载工具,支持J-LINK、ST-Link等强大的硬件调试工具,加之不少的中文资料支持,本土企业的价格优势,综合来说,这是一款性价比极高的、面向多领域的、可开发、可折腾的作为由8位、16位微控制器向32位过渡的绝佳替代品。

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关键词: 兆易创新 GD32150R

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