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【GD32F310开发板试用】入门向-usart的使用及printf函数的重定向

网友: 文档中心 2022-05-16 11:09:35

首发极术社区。如对兆易创新GD32F310 MCU感兴趣，欢迎添加微信 aijishu2020 加入GD32技术讨论群。

摘要

  • 首先感谢极术社区和兆易创新公司给我这次机会，入选GD32F310K-START开发板的测评和试用。
  • 本开发板板载一块GD32F310K8T6芯片，该芯片是ARM Cortes-M4的核心，片内内置64K的FLASH及8K的SRAM供开发者使用。板载一个用户LED及一个用户Wakeup按键，同时版上集成了GD-Link下载器，开箱即用。
  • 本人是微电子专业，所以在项目中，重点使用单片机对ASIC芯片进行测试，开发相应的测试程序。这对单片机的IO及外设性能和可靠性有较高的要求。本文站在入门的角度，从建立工程开始到配置工程再到USART外设的使用，重点提及printf的重定向问题。
  • 后续将会陆续完成对USART、IIC及SPI等外设的DEMO及功能测评。

正文

开发环境

  • 系统：windows 10 professional
  • 软件：keil uVision 5.36

开箱上电

拿到开发板，如果供电正确，即会开始执行板内程序，用户LED1会开始闪烁。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eATiLrVY-1649731067799)(/img/bVbt70 “图片1.jpg”)]

创建工程

打开Keil软件后新建工程

选择保存路径，注意不要出现中文
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9YtbUQF5-1649731067802)(/img/bVbt72 “图片3.png”)\

选择器件，选择GigaDevice -> GD32F3x0 -> GD32F310 -> GD32F310K8

这里不使用操作系统，cancel即可

之后，右键工程，配置工程

在这里可以重命名，可以对代码文件进行管理和添加删除。

库文件和源代码。

这里沿用固件库的文件组织方式，包括Application、CMSIS、Peripherals、Startup和Utilities几个组，其中CMSIS、Peripherals、Startup都是沿用固件库中的文件，将开发板配置文件夹中加入GD32F310K-START开发板的驱动文件，驱动文件可在开发板历程库中获取。

之后，在usart.c文件中配置usart的initial和config函数。

/*!    \brief      configure the USART0 GPIO ports    \param[in]  none    \param[out] none    \retval     none*/void usart0_gpio_config(void){    /* enable COM GPIO clock */    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);    /* connect port to USARTx_Tx */    gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_9);    /* connect port to USARTx_Rx */    gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_10);    /* configure USART Tx as alternate function push-pull */    gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_9);    gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, GPIO_PIN_9);    /* configure USART Rx as alternate function push-pull */    gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_10);    gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, GPIO_PIN_10);}/*!    \brief      configure the USART0    \param[in]  none    \param[out] none    \retval     none*/void usart0_config(void){    /* enable USART clock */    rcu_periph_clock_enable(RCU_USART0);    /* USART configure */    usart_deinit(USART0);    /* config data length */    usart_word_length_set(USART0, USART_WL_8BIT);    /* config stop bit(s) length */    usart_stop_bit_set(USART0, USART_STB_1BIT);    /* config if has parity length */    usart_parity_config(USART0, USART_PM_NONE);    /* config usart speed(BPS) */    usart_baudrate_set(USART0, 115200U);    /* config receive mode enable */    usart_receive_config(USART0, USART_RECEIVE_ENABLE);    /* config transmit mode enable */    usart_transmit_config(USART0, USART_TRANSMIT_ENABLE);    usart_enable(USART0);}

在usart.h中配置头文件

#ifndef USART_H#define USART_H/* configure the USART0 GPIO ports */void usart0_gpio_config(void);/* configure the USART0 */void usart0_config(void);#endif /* USART_H */

创建主函数文件main.c

#include "gd32f3x0.h"#include "systick.h"#include #include "main.h"#include "gd32f310k_start.h"#include "usart.h"#include "gpio.h"/*!    \brief      main function    \param[in]  none    \param[out] none    \retval     none*/int main(void){    /* initilize the USART  */    usart0_gpio_config();    usart0_config();    /* print out */    printf("Hello world!\n\r");    while(1) {    }}

配置工程

之后配置工程，点开小锤子
【GD32F310开发板试用】入门向-usart的使用及printf函数的重定向

在define中加入与开发板和芯片相关的define选项

之后查看include paths，将所需要的头文件include进工程。

之后将仿真器和下载器配置成板载的GD-Link，也就是CMSIS-DAP，下载器与仿真器一致即可。

之后进入setting，勾选reset and run，方便后续下载后即复位运行。

至此，配置完成，可以点击rebuild进行工程建立，无错后即可进行Download。但是，如果打开串口助手，并没有出现”Hello world”的输出。经对比库中例程发现，其相比较本工程，多配置了一个Use MicroLIB，即使用缺省C语言库。它可装入少量内存中，与嵌入式应用程序配合使用，且这些应用程序不在操作系统中运行。MicroLib提供了一个有限的stdio子系统，它仅支持未缓冲的stdin、stdout和stderr。勾选该选项后重写fputc函数即可实现printf输出到串口。实际上该问题有三种解决方法。

printf重定向

方法1

使用microLIB库

之后重定向fputc

/* retarget the C library printf function to the USART */int fputc(int ch, FILE *f){    usart_data_transmit(USART0, (uint8_t) ch);    while(RESET == usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TBE));    return ch;}

方法2

不使用MicroLIB库，但要取消半主机模式，然后重定向fputc

#if __ARMCC_VERSION >= 6000000    __asm(".global __use_no_semihosting");#elif __ARMCC_VERSION >= 5000000    #pragma import(__use_no_semihosting) struct __FILE {   int handle;  };#endifFILE __stdout;   void _sys_exit(int x) {     x = x; }/* retarget the C library printf function to the USART */int fputc(int ch, FILE *f){    usart_data_transmit(USART0, (uint8_t) ch);    while(RESET == usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TBE));    return ch;}

根据此处配置的编译器不同而编译不同的语句

方法3

如果使用gcc编译，则上两种方法都不可行，所以此时不用重定义fputc函数，而是重定义_write函数。

#include int _write(int fd, char *ptr, int len)  {    HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)ptr, len, 0xFFFF);  return len;}

至此，通过编译及下载，连上串口助手，即可看到久违的“Hello World”。

结果展示

参考文档及blog

GD32F3x0_Firmware_Library_V2.2.0
GD32F3x0_Demo_Suites_V2.2.0
GD32F3x0_yonghushouce_Rev2.5.pdf
GD32F3x0_shiyongzhinan_Rev1.2.pdf
https://blog.csdn.net/toopoo/article/details/115287497
https://blog.csdn.net/zjutczj/article/details/115751191

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