關(guān)于GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板的性能分析和介紹

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，不少企業(yè)都打出了自己的明星產(chǎn)品。今天要談的這個產(chǎn)品就是來自兆易創(chuàng)新GigaDevice最新的基于ARM Cortex-M4處理器系列的微控制器——GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板。

從Flash與兆易結(jié)緣，到如今GD32系列微控制器產(chǎn)品，兆易通過融合創(chuàng)新，成功成為一家前景可期的微控制器半導(dǎo)體企業(yè)。在基于ARM系列處理器的生態(tài)圈越來越廣的今天，兆易已經(jīng)從趨勢中找到了自身企業(yè)的發(fā)展之路，從Cortex-M3系列到最新的Cortex-M4系列MCU，穩(wěn)步創(chuàng)新，結(jié)合自身Flash技術(shù)上的實力，在微控制器領(lǐng)域中開創(chuàng)了新一片天地。

因為筆者之前有幸體驗過兆易最新的基于ARM Cortex-M4處理器的全功能板GD32450i-EVAL，第一次拿到GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板的時候內(nèi)心還是很激動的，直接上圖。

其實如果以前玩過兆易的其它微控制器的口袋實驗板，那對這款GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板的外觀就不會陌生，微控制器的IO引腳都通過排針引出，方便用戶DIY。雖然板載的外設(shè)資源模塊不多，但是目前市面上外設(shè)模塊的生態(tài)系統(tǒng)很成熟（如各種傳感器、各種通信模塊等），按照自己的需求購買外設(shè)模塊更加符合自己對產(chǎn)品的定義，同時也多了一些DIY的樂趣。

GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板

GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板大致分為兩部分，主微控制系統(tǒng)部分以及調(diào)試器部分。主控制器部分主要包括 LED、Key、串口、同時又通過引出的IO口兼容現(xiàn)在非常流行的Arduino UNO3接口，方便靈活擴(kuò)展支持更多的外設(shè)。調(diào)試器部分主要以GD-LINK芯片、USB HUB芯片、USB轉(zhuǎn)串口芯片實現(xiàn)通過一個MicroUSB擴(kuò)展出調(diào)試器、串口等功能，電路復(fù)雜了，但是方便了工程師的使用，一條MicroUSB線就能解決供電、串口、調(diào)試三合一的功能，非常棒。

GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板具體的資源分布如下圖所示。

GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板主要的板載資源：

GD32F450VET6微控制器，基于ARM Cortex-M4處理器，最大主頻達(dá)200MHz，是業(yè)界M4內(nèi)核最高主頻

機(jī)械按鍵：一個復(fù)位按鍵、一個喚醒按鍵、兩個用戶按鍵

1個MicroUSB接口，通過板載的USB HUB控制器實現(xiàn)GD-LINK調(diào)試器以及USB轉(zhuǎn)串口功能

兼容Arduino UNO3擴(kuò)展接口、支持Colibri擴(kuò)展接口

正如上面所說的那樣，GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板在功能設(shè)計上做到盡量的簡潔，主要包括 LED、Key、串口、GD-LINK，同時又通過兼容現(xiàn)在非常流行的Arduino UNO3 接口來靈活的擴(kuò)展支持更多的外設(shè)。

其中板卡引出的擴(kuò)展IO除了支持Arduino擴(kuò)展接口，還支持Colibri接口，這種接口貌似是這板卡獨有的，市面上也沒有這種接口的單獨模塊供應(yīng)，有興趣的朋友可以看看原理圖具體的引腳定義，當(dāng)然，也可以參考板子背面的白色絲印標(biāo)注出的信號。

板子的另外一個是調(diào)試器部分的組成，包括了USB轉(zhuǎn)串口IC、USB集線器IC、兆易GD32的USB系列微控制器作為調(diào)試器IC。板子上的布局雖然復(fù)雜了，但是對于工程師使用來說更加方便了，一根MicroUSB線就可以搞定。

總的來說，GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板和目前主流的最小微控制器系統(tǒng)板基本上是同一種模式，中規(guī)中矩，沒什么好吐槽的點。當(dāng)然，如果要說GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板最大的優(yōu)勢，莫過于板載的這顆GD32F450系列的微控制器產(chǎn)品以及支持Trochili RTOS系統(tǒng)，Trochili是一個全新的國產(chǎn)的適用于嵌入式領(lǐng)域的實時操作系統(tǒng)內(nèi)核。支持多線程、多優(yōu)先級、搶占式調(diào)度。內(nèi)核代碼大部分由C語言開發(fā)，代碼結(jié)構(gòu)清晰，可維護(hù)性好，GD32F450系列微控制器可以完美的移植Trochili RTOS，在全功能配置下，SRAM占用約為2.8KB，F(xiàn)lash占用約為10KB，看來國產(chǎn)MCU和國產(chǎn)RTOS要紛紛登上世界舞臺了。

GD32F450微控制器

先來看下板子上的這顆巨大無比的微控制器，具體規(guī)格型號為GD32F450VET6，LQFP100封裝，屬于LQFP100封裝系列中配置規(guī)格最高的一款產(chǎn)品，如下圖所示。

GD32 Colibri-F450VE相比兆易官方推出的全功能板上的GD32450i-EVAL開發(fā)板上的MCU在Flash跟SRAM容量上是持平了，同樣是3MB Flash+256KB SRAM，炫酷拽，要說區(qū)別的話，就是在IO上有所刪減，不過對于GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板，如果真要使用最高規(guī)格的MCU，引腳都沒地方引出來。

GD32F450VET6微控制器特性：

基于ARM Cortex-M4處理器，最高200MHz主頻，集成512KB Flash、256KB SRAM

集成了8個16位通用定時器、2個32位通用定時器，2個先進(jìn)的16位定時器，2個基本定時器、一個SysTick、兩個看門狗、1個RTC

4個USART、4個UART、3個I2C，5/2個SPI/I2S，1個SDIO，2個CAN2.0B，USB OTG FS/HS、

1個以太網(wǎng)MAC、一個TFT-LCD接口、1個數(shù)字?jǐn)z像頭接口，1 個 EXMC，3個16位ADC，兩個DAC

最大可支持?jǐn)U展82個GPIO口

GD32F450VET6資源非常豐富，真是一點也不夸張，除了秉承了優(yōu)秀的數(shù)字?jǐn)U展外設(shè)外，還集成了眾多的模擬外設(shè)，如3個16位高速ADC、2個DAC。并且片上集成了2個CAN2.0B的總線控制器，而且內(nèi)置了一個CAN2.0B的物理層收發(fā)接口（PHY），這點是在其它具備CAN控制器的微控制器上也是不常見的，可以有效的協(xié)助工程師簡化板級設(shè)計并降低成本。本身豐富的片上資源加上200MHz主頻的高性能ARM Cortex-M4處理器，非常適合需要功能、性能強(qiáng)大的嵌入式領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域等。

GD32F450系列微控制器同樣支持兆易特有的專利技術(shù)——內(nèi)核訪問閃存高速零等待技術(shù)，這使得處理器訪問Flash的速度能達(dá)到最快，不需要等待時間，大大增強(qiáng)了代碼的執(zhí)行效率；同時GD32F450系列微控制器都具有3種省電模式：睡眠模式、深度睡眠模式以及待機(jī)模式，支持2.6V~3.3V供電，部分IO還可以承受5V電平，防止在不當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下意外損壞芯片。

GD32F450系列更具備了優(yōu)異的靜電防護(hù)(ESD)和電磁兼容(EMC)能力，并符合工業(yè)級高可靠性和溫度標(biāo)準(zhǔn)。超強(qiáng)的性能、豐富的功能，穩(wěn)定可靠的安全性，使GD32F450系列微控制器在眾多場合都有非常廣闊的應(yīng)用前景，如工業(yè)控制、電機(jī)變頻、圖形顯示、安防監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等市場。

上電使用

如果第一次使用GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板，還是要做一些準(zhǔn)備工作，比如安裝GD32F450的Database，CMSIS-DP驅(qū)動，這些都能在網(wǎng)上找到，不過若想體驗下trochili RTOS系統(tǒng)、針對GD32 Colibri-F450VE開發(fā)板的軟件包，目前而言還需要官方提供。

安裝GD32F4系列微控制器的Database并安裝CMSIS-DAP的調(diào)試器的驅(qū)動。

安裝CH340的USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動。

基本環(huán)境搭建后就可以正式進(jìn)行開發(fā)了。開發(fā)IDE工具選用Keil比較方便，因為官方提供的軟件包就是基于Keil的。修改正確的路徑。

載入例程

編譯、下載并調(diào)試

板卡運行程序

借助官方提供的源代碼我們可以極易的實現(xiàn)板卡各種功能的測試、開發(fā)，以及通過板載的GDLINK進(jìn)行功能的調(diào)試，更多的內(nèi)容在本文就不再一一演示了。愛板網(wǎng)接下來將準(zhǔn)備好100塊板卡的免費試用的機(jī)會，而且到時可不是筆者手上的這種手工焊接的板子，將會是正式的量產(chǎn)板，有興趣的朋友可以親自來體驗一番。

介紹了兆易創(chuàng)新基于最新的GD32F4系列微控制器推出的一款簡單好用的入門級開發(fā)板——GD32 Colibri-F450VE，板載正版的GDLINK仿真器、USB轉(zhuǎn)串口功能、兼容現(xiàn)在非常流行的Arduino UNO3擴(kuò)展接口，可以方便靈活的支持更多的外設(shè)擴(kuò)展。開發(fā)板搭載GD32F450系列中配置規(guī)格較高的GD32F450VET6，主頻達(dá)恐怖的200MHz，內(nèi)部更是集成了高達(dá)3MB的Flash，256KB SRAM，并支持EXMC接口，存儲擴(kuò)展非常的豐富，此系列微控制器還集成了LCD、數(shù)字?jǐn)z像頭接口等，無論是性能、功能亦或是價格等綜合優(yōu)勢明顯，非常適合應(yīng)用在工業(yè)控制、人機(jī)界面、安全支付、電機(jī)變頻、圖形顯示、安防監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)、機(jī)器人、車載設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等市場領(lǐng)域，稍后愛板網(wǎng)也將推出100塊此板卡免費試用的活動，有興趣的工程師千萬不要錯過了。