一、开启 GD32 单片机的学习之门

文章目录

一、开启GD32单片机的学习之门
二、筑牢根基：GD32单片机基础知识全解析
- （一）单片机概述
三、开发环境搭建
- （一）软件下载与安装
- （二）安装GD32F450设备支持包
- （三）编译器配置
- - 1、新建工程目录
  - 2、拷贝工程文件
  - 3、新建Keil工程

一、开启GD32单片机的学习之门

在当今科技飞速发展的时代，嵌入式系统在各个领域都发挥着极为重要的作用。我最初接触GD32单片机，是源于对物联网项目开发的浓厚兴趣。在探索如何构建高效、智能的物联网设备时，发现GD32单片机以其出色的性能、丰富的外设资源以及良好的性价比脱颖而出。它能够满足从简单的传感器数据采集到复杂的无线通信控制等多种任务需求，为实现创新的物联网应用提供了坚实的硬件基础。

我的学习历程犹如一场充满挑战与惊喜的冒险。起初，面对全新的单片机体系，我感到既兴奋又有些迷茫。从最基础的概念学习开始，一点点摸索它的工作原理和编程方式。在学习过程中，遇到了各种各样的问题，比如硬件连接的错误导致电路无法正常工作，代码中的逻辑漏洞使得程序运行异常等。但正是这些问题促使我不断深入研究，查阅大量的资料，参考官方文档和技术论坛上的经验分享，逐步积累知识和技能。通过不断地实践项目，从简单的LED灯控制到复杂的多模块协同工作，我逐渐掌握了GD32单片机的开发技巧，也深刻体会到了嵌入式开发的魅力与乐趣。

本次将以嘉立创的梁山派学习板作为学习工具进行学习，从学习到总结、从总结到应用，一步一步将学到的知识应用起来。

二、筑牢根基：GD32单片机基础知识全解析

（一）单片机概述

GD32单片机基于先进的ARM Cortex-M内核架构构建，这一架构赋予了它强大的运算能力和高效的指令执行效率。其内核采用哈佛结构，数据总线和指令总线相互独立，使得数据读取和指令执行能够同时进行，大大提高了运行速度。

在特点方面，GD32具有丰富的外设资源。例如，它配备了多个通用定时器，可用于精确的定时任务、PWM信号生成等；拥有多种通信接口，如USART、SPI、I2C等，方便与各类传感器、通信模块进行连接。同时，它还具备较高的工作频率，能够快速响应各种任务需求，并且在低功耗模式下也有出色的表现，适用于电池供电的便携式设备。

在应用领域，GD32单片机广泛应用于智能家居、工业自动化、智能穿戴设备、医疗设备等众多领域。在智能家居中，它可以作为智能家电的控制核心，实现远程控制、智能监测等功能；在工业自动化领域，用于数据采集、电机控制等任务；在智能穿戴设备里，负责处理传感器数据、驱动显示屏等工作；在医疗设备方面，能够对生理信号进行采集和处理，保障医疗设备的精准运行。

三、开发环境搭建

（一）软件下载与安装

下载Keil MDK
- 访问Keil官方网站（https://www.keil.com/）。
- 在官网找到“Products”菜单，选择“MDK - Arm”产品页面。
- 根据自己的操作系统（如Windows、Linux等）下载相应的安装包。例如，对于Windows系统，下载.exe安装文件。
安装Keil MDK
- 双击下载的安装包，启动安装程序。
- 在安装向导中，按照提示逐步进行操作。首先选择安装路径，建议选择一个空间充足且易于记忆的文件夹，如“C:\Keil”。
- 在安装组件选择步骤中，确保勾选“MDK - Arm”核心组件，这是开发ARM架构单片机（包括GD32F450）所必需的。同时，可以根据需要选择是否安装其他组件，如示例代码、设备支持包等。
- 完成安装后，可能需要注册软件。可以通过购买正版许可证或使用评估版（有一定的时间限制）来激活Keil MDK。

（二）安装GD32F450设备支持包

获取设备支持包

器件包
能够使keil在运行过程中，识别芯片的文件；
官方网站：https://www.gd32mcu.com/cn/download/7?kw=GD32F4
固件库
芯片厂家提供的各种历程、标准外设库、驱动文件、开发板板载文件等等（学习中多学习该内容）；

安装设备支持包
- 在Keil MDK中，打开“Pack Installer”工具。可以通过在Keil主菜单中选择“Pack Installer”选项来打开。
- 在“Pack Installer”界面中，点击“File” - “Import”，然后选择下载好的GD32F450设备支持包文件。
- 安装完成后，在“Pack Installer”的设备列表中应该能够看到GD32F450系列芯片被正确添加，这表示设备支持包安装成功，现在Keil MDK已经能够识别和支持GD32F450单片机的开发。

（三）编译器配置

工程模板创建
总体分为三个大部分

1、新建工程目录

Project（项目）:存放工程文件，编译文件等。
Firmware（固件）：存放ARM内核文件，标准外设库文件等。
Hardware（硬件）：存放开发板的硬件驱动文件。
App（应用程序）: 存放应用层文件。
User（用户）：存放main函数，gd32f4xx_it文件，systick文件。
Doc:对工程进行说明，存放readme.txt文件，工程说明文件。

2、拷贝工程文件

从标准固件库中拷贝需要的文件到新建的工程模板目录下
创建工程文件夹，起个工程名；
在文件夹内创建六个文件夹，分别存放六类文件；
打开GD32F4的标准固件库，将其中“Firmware"文件夹中的内容复制到工程文件夹中的”Firmware“中；
“Project”文件夹，在使用Keil创建工程的时候将工程创建至此文件夹；
复制标准固件库文件夹中“Template”除了工程外的文件，将其粘贴到“User”文件夹中；
将复制好的文件中的readme文件，移动至“Doc”文件夹中；

3、新建Keil工程

新建工程
- 打开Keil，创建工程“Project”,找到刚才创建的文件夹中的“Project”文件夹，并创建工程名；
器件选择
- 选择器件，选择“GD32F450ZG”型号，点击“OK”；
组件选择
- 目前不需要安装组件，故直接将组件选择界面关闭即可；
- 创建分组并添加源文件
- 点击此处可以添加分组
- 在“User”文件夹中，添加“gd32f4xx_it.c”、“main.c”、“systick.c”文件；
- 在“CMSIS”中，添加系统文件和启动文件，将两个启动文件放到该文件夹内
- “Firmware”文件夹中可暂时先不添加文件，根据具体使用再行添加；
  修改工程代码
  删除一些main函数中自带的一些不需要的代码；
  添加宏和头文件路径