GD32芯片开发系列问题

本节主要讲一下IO配置问题引起的管脚无法正常工作问题和解决过程的思路

文章目录

GD32芯片开发系列问题
前言
一、BOOT0引脚引起的无法初始化时钟树
二、CAN无法正常收发
- 1.GD32F105V_PB8/PB9配置为CAN0
- 2.配置CAN0的模式和滤波器
三.IO无法正常推挽输出
总结

前言

上一篇文章讲了一下，如果阅读和配置GD32芯片的时钟树，以及更改晶振和修改系统主频的目标下，如何修改代码的思路。接下来在继续讲一下如果在配置完IO后，如果发现IO无法正常工作该如何找问题。

其实在没有成熟的对照代码和硬件下，想判断问题到底是出在代码上还是硬件电路上，还是需要开发者有较为深厚的嵌入式开发深度，已经对软硬件了解的知识面广度。在查找问题时候，分别列出导致问题的风险点，使用示波器，万用表，CAN上位机，在线调试等工具协助一个个风险点排除，同时也要对芯片的基本功能有快速查阅能力和较深的了解程度。

先来讲一下我本次项目遇到的三个坑吧。

一、BOOT0引脚引起的无法初始化时钟树

事故现象：烧录最初版本的代码后，系统未能进入main函数，所有的外设均无动作。
解决过程：
1，进入在线调试，从start.s文件开始查，发现甚至系统时钟树都没有被初始化。
2，最初怀疑是晶振未能起震，通过示波器测量晶振确实没起震。
3，但是晶振还没用过就坏了可能性也很小的啊，继续查找代码，通过在线调试发现system_clock_init（配置是时钟树的函数根本就没进去）。
4，所以确认msp指针根本就没有进入flash的内存区，根本没法执行我烧录进去的代码，而且通过读取单片机内存单元，是可以看到代码是烧进去了的。
5，查看原理图，发现原理图设计人员把BOOT0脚当成普通的IO设置成推挽输出了，这无疑是让芯片错误判断从SRAM启动了啊，这样子肯定会出大问题的。
以下是关于BOOT的描述，就是让芯片选择从哪儿启动代码。

二、CAN无法正常收发

1.GD32F105V_PB8/PB9配置为CAN0

核心代码如下（示例）：
1，先打开CAN0的时钟。
2，配置收发IO的模式和速率
3，打开复用的管脚的映射功能

    /* enable can clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_CAN0);rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);/* configure CAN0 GPIO, CAN0_TX(PD1) and CAN0_RX(PD0) */gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, CAN_PIN_TX);gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, CAN_PIN_RX);gpio_pin_remap_config(GPIO_CAN0_FULL_REMAP, ENABLE);

2.配置CAN0的模式和滤波器

核心代码如下（示例）：
1，设置波特率(先了解CAN外设所在的总线地址APB2的主频是多少，再用这个主频计算分频倍数)
2，滤波器可以不管。
3，选择接收的FIFO和打开接收中断。

/*!\brief      initialize CAN and filter\param[in]  none\param[out] none\retval     nonebaudrate 125Kbps - APB2 = 54MHz
*/
void can_networking_init(void)
{can_parameter_struct can_parameter;can_filter_parameter_struct can_filter;/* initialize CAN register */can_deinit(SYS_CAN);/* initialize CAN */can_parameter.time_triggered = DISABLE;can_parameter.auto_bus_off_recovery = DISABLE;can_parameter.auto_wake_up = DISABLE;can_parameter.no_auto_retrans = DISABLE;can_parameter.rec_fifo_overwrite = DISABLE;can_parameter.trans_fifo_order = DISABLE;can_parameter.working_mode = CAN_NORMAL_MODE;can_parameter.resync_jump_width = CAN_BT_SJW_1TQ;can_parameter.time_segment_1 = CAN_BT_BS1_5TQ;can_parameter.time_segment_2 = CAN_BT_BS2_3TQ;/* baudrate 125kbps = 54M/48*（1+（5+3））*/can_parameter.prescaler = 48;can_init(SYS_CAN, &can_parameter);/* initialize filter *//* CAN0 filter number */can_filter.filter_number = 0;/* initialize filter */    can_filter.filter_mode = CAN_FILTERMODE_MASK;can_filter.filter_bits = CAN_FILTERBITS_32BIT;can_filter.filter_list_high = 0x0000;can_filter.filter_list_low = 0x0000;can_filter.filter_mask_high = 0x0000;can_filter.filter_mask_low = 0x0000;  can_filter.filter_fifo_number = CAN_FIFO0;can_filter.filter_enable = ENABLE;can_filter_init(&can_filter);/* enable CAN receive FIFO0 not empty interrupt */can_interrupt_enable(SYS_CAN, CAN_INT_RFNE0);
}

解决过程：
1，先使用CAN上位机进行收发测试，发现没有任何数据，且上位机发送后显示发送失败(CAN总线根本就没有连接)。
2，最初怀疑匹配电阻问题，通过跳帽接入引入了120ohms电阻。

3，将匹配电阻调节到60ohms后，CAN收发依然和上述现象一致。
4，继续查找CAN电路的接线问题，通过示波器勾选找芯片两侧的通信口，在电脑端不断发送报文来查看两端是否出现CAN波形。

5，示波器显示CAN芯片能够正常解析CAN信号，电路接线没有问题。
6，排除电路问题后，继续查找代码问题。代码主要问题在与CAN和IO的配置问题。
7，首先是排查PB8/PB9用作于CAN0还是CAN1，通过查阅芯片手册发现这两个脚只能用作于CAN1的收发，于是赶紧改了配置：

    /* enable can clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_CAN0);rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);/* configure CAN0 GPIO, CAN0_TX(PD1) and CAN0_RX(PD0) */gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, CAN_PIN_TX);gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, CAN_PIN_RX);gpio_pin_remap_config(GPIO_CAN1_REMAP, ENABLE);

8，改了CAN配置依旧没有任何改善，还是无法收发数据，此时就有点绝望了。
9，接下来没有其他的解决思路了，找不到芯片厂商的技术支持，于是自己开始了仔细研究该款芯片的芯片手册。
10，重新下载一个详细的芯片手册，里面有各种控制寄存器的功能描述，通过大量时间查阅芯片发现有一个地方和上一份芯片介绍手册有矛盾地方(果然是小厂做出来的东西)，这个里面说PB8/PB9作为CAN口只能做CAN0映射。

11，于是又把上面的代码映射改为CAN0，不过问题来了 : 我一开始用的就是用CAN0映射的啊，没有用的。
12，于是CAN0_REMAP寄存器便引起了我的注意，上图有三种映射方式，有三组IO可以映射到CAN0上，系统只是默认是PA11/PA12脚而已。
13，接下来想办法修改CAN0_REMAP寄存器，将PB8/PB9映射上去就好了。

14，在代码中改变映射方式，将PB8/PB9映射到CAN0上去。

    /* enable can clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_CAN0);rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);/* configure CAN0 GPIO, CAN0_TX(PD1) and CAN0_RX(PD0) */gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, CAN_PIN_TX);gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, CAN_PIN_RX);gpio_pin_remap_config(GPIO_CAN0_PARTIAL_REMAP, ENABLE);

14，不幸的是，依旧没有CAN报文收发，不过好消息是，通过CAN上位机发送报文数据后，不再提示“发送失败”，说明CAN总线是连接上了的。
15，最后比对官网上下载的demo代码，发现APB2时钟没打开，导致PB8/PB9都没法工作，接下来设置下APB2的时钟RCU_AF寄存器就好了。

    /* enable APB2 clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_AF);//APB2时钟没打开,GPIOB怎么输出/* enable can clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_CAN0);rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);/* configure CAN0 GPIO, CAN0_TX(PD1) and CAN0_RX(PD0) */gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, CAN_PIN_TX);gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_IPU, GPIO_OSPEED_50MHZ, CAN_PIN_RX);gpio_pin_remap_config(GPIO_CAN0_PARTIAL_REMAP, ENABLE);

15，CAN0调试结束，期间设计了CAN电路设计，CAN波特率计算方式，FIFO选择，三个发送邮箱选择，IO复用寄存器设置，APB2时钟。

三.IO无法正常推挽输出

核心代码如下（示例）：
1，这个部分就不介绍了，抄一抄就行了。
2，总共配置了20个io，只有3个无法正常输出

    char i;/* enable the led clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);//rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOD);//rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);//rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);//rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);///* configure led GPIO port */ for(i=0;i<RLYn;i++){gpio_init(GPIO_PORT[i], GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN[i]);}

解决过程：
1，直接在代码里面把这三个IO拉高输出，使用万用表测量不出3.3V电压。
2，进入在线调试状态，直接设置PA15管脚输出高电平，依然无法输出，且设置后立即被取消设置了。
3，将单板返回给硬件组同事，让他去确认下PCB图，是不是把IO对照搞错了。
4，硬件组同事确认后，板子没有问题，我这儿继续调试下。
5，继续查阅芯片手册，看些这三个脚有没有什么特殊的，通过对PDF全局搜索PA15关键词发现：PA15默认是JTAG的调试JTDI口。
6，查找芯片关闭JTAG调试方法，可以通过设置映射寄存器，将PA15默认映射到JTAG的给关闭掉。

7，和刚才配置映射寄存器的接口一样，实现代码如下：

    gpio_pin_remap_config(GPIO_SWJ_SWDPENABLE_REMAP,ENABLE);

总结

没什么总结的，贴一下上一篇博文地址，也是这个项目的，不过是关于系统时钟树配置和阅读的。

GD芯片开发时钟树配置及修改指导

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