GD32F4替代STM32F4注意事项

前言
一、开发环境
二、移植步骤
- 1.安装GD的支持包。
- 2.修改32固件库的时钟
- 3.FLASH修改
- - 3.1 F1的处理
  - 3.2 F4的Flash修改
- 4.其他修改
- - 4.1 函数中的变量定义
  - 4.2 串口发送
  - 4.3 中断服务函数中不能有printf
总结

前言

近期在项目中采用了GD32F407VET6替换原项目中的STM32F407VET6,网传GD的兼容性很好，之前也用F1系统的替换了一下，按照CSND各位大佬的经验一步步改进了代码，测试直接通过，现在也一直在项目中实际应用了，一直没有出问题。
所以这SMT时，嘉立创没有STM的货果断换成了GD,可换时简单，到手之后，搜索了一大圈，并没有发现F4像F1一样有大把的经验可以抄。可能是我的搜索水平有限；也有可能是F4相较于F1，其成本优势并没有比F1强很多，替换的人就少了。
还好经过几天的摸索还是搞定了F4的程序替换，下面就个人经验分享给大家，提前声明一下，个人经验有限，本文只阐述本人的开发过程，目前程序运行正常，如果有其他不兼容的地方，还请各位网友自行解决。
另外，如果你是新开发程序，还是建议采用GD的库，毕竟原厂的库更有保障，我这里是因为程序都开发完成了，再移植到GD的库中，很多地方都有修改。

一、开发环境

本人使用Keil5,编写的程序，其他开发环境如:IAR等，可参考修改。工程模板及大部分驱动代码借鉴正点原子F4系列。

二、移植步骤

1.安装GD的支持包。

GD的程序芯片可以选择STM32的替代，但是烧录的时候Flash必须选择GD的，所以安装支持包是必须的。
官网pack包下载链接：https://www.keil.com/dd2/pack/
1.进入KEIL官网下载pack包（链接 **https://www.keil.com/dd2/pack/）

2.找到GigaDevice -> GD32F4xx pack包 -> 点击下载，等待下载完成。

3. 下载完成后，点击安装包，默认安装就好了。
4. 安装完成之后可以打开工程文件，点击魔术棒\Device ,选择对应的GD的芯片就可以了。

注意：重选芯片，会让工程的代码起始位置和大小变成默认值，如果你的程序有OTA或者其他更改程序起始位置和大小的设计，请自行在Target中修改。

5.然后点击魔术棒\Debug\Settings\Flash Download\Add，如果看到下图这个GD的Flash就ok了。

还有，代码的起始位置和大小，按照自己的程序来改，没有修改就默认即可，我这里是BootLoader程序，所以程序大小就比默认的小很多。

6. 完成上面的操作之后就重新编译一下工程即可。

2.修改32固件库的时钟

在V3.x的库，启动时间宏定义在xxx32f10x.h头文件中；在V3.0以前的库，其启动时间宏定义在xxx32f10x_rcc.c中（HSEStartUp_TimeOut）。搜索一下就找到了。

//修改前：
#define HSE_STARTUP_TIMEOUT    ((uint16_t)0x05000)   /*!< Time out for HSE start up */
//修改后：
#define HSE_STARTUP_TIMEOUT    ((uint16_t)0xFFFF)   /*!< Time out for HSE start up */

GD和STM32的晶振部分电路设计存在一定的差异，修改HSE_STARTUP_TIMEOUT宏定义可以保证晶振能够正常起振。

3.FLASH修改

由于GD的Flash采用了其专利技术，所以GD 的Flash 和STM 的Flash 有些许差异。GD 的擦除时间会一些。对于Falsh的移植要重视，如果程序中有对FLASH的操作（主要是写Flash），则应该进行修改。
这里我们参考F1系列的修改。

3.1 F1的处理

在F1的移植中需要对4个函数进行修改

FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void)
FLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData(uint32_t Address, uint8_t Data)
FLASH_Status FLASH_EnableWriteProtection(uint32_t FLASH_Pages)
FLASH_Status FLASH_ReadOutProtection(FunctionalState NewState)

上面这个这四个函数里面都有下面这一句代码：

key（ FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY1;FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY2;）

在以上4个函数中在写完KEY 序列以后，需要读该位，确认key 已生效。所以我们在这里应该插入
While( ! (FLASH->CR & 0x200 ) ); // Wait OPTWRE 或可简单插入两个NOP。
比如，改成以下这样。

/* Authorize the small information block programming */
FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY1;
FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY2;
while( ! (FLASH->CR & 0x200 ) );// Wait OPTWRE

或者

/* Authorize the small information block programming */
FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY1;
FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY2;
__NOP();
__NOP();

3.2 F4的Flash修改

由于我代码里对Flash的操作使用的是正点原子的驱动文件，并未使用ST官方库函数stm32f4xx_flash.c,尝试搜索key（ FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY1;FLASH->OPTKEYR = FLASH_KEY2;）,并无匹配项，于是尝试搜索FLASH_KEY1，这时匹配到下面那个函数：

//解锁STM32的FLASH
void STMFLASH_Unlock(void)
{FLASH->KEYR=FLASH_KEY1;    //写入解锁序列.FLASH->KEYR=FLASH_KEY2;
}

于是便在其后面加了一个延时查询指令：while( ! (FLASH->CR & 0x200 ) );// Wait OPTWRE
但在后面的测试中，发现有较大概率会卡死在这个while循环中，于是只能采取加两个空延时的方式实现，具体是什么问题暂时还没有查出来。目前该函数改成以下这样：

//解锁STM32的FLASH
void STMFLASH_Unlock(void)
{FLASH->KEYR=FLASH_KEY1;    //写入解锁序列.FLASH->KEYR=FLASH_KEY2; __NOP();__NOP();
//  while(!(FLASH->CR & 0x200));// Wait OPTWRE
}

此外在F1的帖子里，提到GD的延时时间比ST的短，出于保险起见，我在flash的操作中也延长了其等待时间，其函数的等待因为是可以break循环而提前退出，所以我也不知道这部分代码是否起到作用，但是加上应该不会有问题。我是将STMFLASH_WaitDone这个函数的参数扩大为原来的2倍，修改的函数如下：

//擦除扇区
//sectoraddr:扇区地址,范围是:0~11.
//0~3,16K扇区;4,64K扇区;5~11,128K扇区.
//返回值:执行情况
u8 STMFLASH_EraseSector(u32 sectoraddr)
{u8 res=0;//res=STMFLASH_WaitDone(200000);//等待上次操作结束,最大2sres=STMFLASH_WaitDone(400000);//等待上次操作结束,最大2sif(res==0){ FLASH->CR&=~(3<<8);    //清除PSIZE原来的设置FLASH->CR|=2<<8;    //设置为32bit宽,确保VCC=2.7~3.6V之间!!FLASH->CR&=~(0X1F<<3);//清除原来的设置FLASH->CR|=sectoraddr<<3;//设置要擦除的扇区 FLASH->CR|=1<<1;    //扇区擦除 FLASH->CR|=1<<16;  //开始擦除        //res=STMFLASH_WaitDone(200000);//等待上次操作结束,最大2sres=STMFLASH_WaitDone(400000);//等待操作结束,最大2s  if(res!=1)         //非忙{FLASH->CR&=~(1<<1);//清除扇区擦除标志.}}return res;
}
//在FLASH指定地址写一个字
//faddr:指定地址(此地址必须为4的倍数!!)
//dat:要写入的数据
//返回值:0,写入成功
//    其他,写入失败
u8 STMFLASH_WriteWord(u32 faddr, u32 dat)
{u8 res;          //res=STMFLASH_WaitDone(0xFF);res=STMFLASH_WaitDone(0X200);if(res==0)//OK{FLASH->CR&=~(3<<8);   //清除PSIZE原来的设置FLASH->CR|=2<<8;    //设置为32bit宽,确保VCC=2.7~3.6V之间!!FLASH->CR|=1<<0;   //编程使能*(vu32*)faddr=dat;   //写入数据//res=STMFLASH_WaitDone(0XFF);//等待操作完成,一个字编程,最多100us.res=STMFLASH_WaitDone(0X200);//等待操作完成,一个字编程,最多100us.//0xffif(res!=1)//操作成功{FLASH->CR&=~(1<<0);//清除PG位.}} return res;
}

4.其他修改

本来我以为修改以上几点就可以完美兼容代码，可现实给我一个大大的教训，现在想来可能是GD的芯片代码要更加规范，所以如果移植出问题了，可能要在代码的规范上重视。
还有就是GD的MCU和ST的相比在连续串口发送的时候会多一个IDLE bit，但是在F1中，这个差异对于大多数程序并不影响执行，所以就没有重视这个问题。

4.1 函数中的变量定义

在函数中的变量必须先定义，再进行其他操作，当我的芯片改为GD之后，keil编译一遍程序之后，出现了几个报错，百度了一下，发现就是有一个变量的声明在函数的中间，将其声明改到函数前面之后就正常了。

4.2 串口发送

在串口发送数据时，要先发送再等待相应的标志位变化，如果先查询标志位那么程序就会一直在这个while循环中运行，直到我的看门狗将程序复位。
比如，我修改前的串口3发送代码如下：

/*-------------------------------------------------*/
/*函数名：串口3发送缓冲区中的数据                  */
/*参  数：data：数据                               */
/*返回值：无                                       */
/*-------------------------------------------------*/
void u3_TxData(unsigned char *data)
{int    i;  while((USART3->SR&0X40)==0);for(i = 1;i <= data[0];i ++){           USART3->DR = data[i];while((USART3->SR&0X40)==0);  }
}

修改之后为,就正常了。

/*-------------------------------------------------*/
/*函数名：串口3发送缓冲区中的数据                  */
/*参  数：data：数据                               */
/*返回值：无                                       */
/*-------------------------------------------------*/
void u3_TxData(unsigned char *data)
{int    i;
//  while((USART3->SR&0X40)==0);for(i = 1;i <= data[0];i ++){
//      USART3->DR = data[i];
//      while((USART3->SR&0X40)==0);   USART_SendData(USART3,data[i]);while( USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET );}
}

4.3 中断服务函数中不能有printf

其实这个问题，是大部分做单片机开发的一个常识，这个是我之前在ST调试时留下的一条调试信息，只输出了一个数字，（因为我也知道中断中最好不能printf）,在ST中正常，后面程序就忘了删，就埋了一个雷，浪费了许多时间。
这也是我说GD的代码要规范的原因，可能他的容错性还是低于ST的，还有其他的例子，但是我一时想不起来了，只能把我记得的bug写出来，以后调试出现问题，要着重查查代码规范性。

总结

以上就是我在移植中的一个小小记录，也可以给大家一个参考。

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