GD32的RTC配置

GD32F4xx与STM32F4xx外设驱动开发实战解析

本文基于实际项目代码，详细解析GD32F4xx与STM32F4xx系列微控制器的常用外设驱动开发方法，涵盖SysTick定时器、USART通信、DMA传输及RTC实时时钟等核心模块，并对比两者在代码实现上的异同。

一、SysTick系统定时器：精准延时与时间戳

1. 功能概述

SysTick是Cortex-M系列内核的24位系统定时器，常用于实现精准延时和系统时间基准。代码中通过配置SysTick中断频率为1MHz（每微秒一次），实现微秒级延时。

2. 关键代码分析

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// systick.c
void systick_config(void) {
    if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000000U)) { // 1MHz
        while(1); // 配置失败则死循环
    }
    NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x00U); // 最高中断优先级
}

void delay_1us(uint32_t count) {
    delay = count;
    while (delay != 0); // 忙等待
}

// 中断中递减计数器
void delay_decrement(void) {
    tick++;
    if (delay != 0) delay--;
}

3. 注意事项

• 忙等待问题：delay_1us通过循环占用CPU实现延时，高精度但效率低。优化方向：结合RTOS的任务调度或中断驱动。
• 时间戳功能：tick变量记录系统启动后的微秒数，可用于性能分析或定时任务触发。

二、USART通信：实现数据收发

1. 初始化与回调

代码通过Usart0_init()初始化串口，并注册接收回调函数Usart0_on_recv，实现数据接收后自动打印。

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// main.c
void Usart0_on_recv(uint8_t* data, uint32_t len) {
    printf("recv: %s %d\r\n", data, len); 
}

int main() {
    systick_config();
    Usart0_init();
    while(1) {
        Usart0_send_byte(cnt++); // 发送数据测试
        delay_1ms(1000);
    }
}

2. 跨平台差异

• GD32：使用gd32f4xx_usart.h中的API，如usart_interrupt_enable。
• STM32：依赖stm32f4xx_usart.h，函数命名类似但前缀不同（如USART_SendData）。

三、DMA传输：内存高效搬运

1. 配置流程

代码通过DMA2的Stream0实现内存到内存的数据搬运，适合大块数据快速传输。

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// DMA配置示例
void DMA_config() {
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);
    DMA_InitTypeDef param = {
        .DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToMemory,
        .DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)src,
        .DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)dst,
        .DMA_BufferSize = 5,
        // 其他参数省略...
    };
    DMA_Init(DMA2_Stream0, &param);
    DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE);
}

2. 应用场景

• 数据传输不占用CPU，适合高速ADC采集、摄像头数据传输等场景。

四、RTC实时时钟：精准时间管理

1. BCD编码转换

RTC模块通常以BCD格式存储时间，代码通过宏实现十进制与BCD互转：

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#define WRITE_BCD(val)  ((val / 10) << 4) + (val % 10)
#define READ_BCD(val)   (val >> 4) * 10 + (val & 0x0F)

2. 初始化与读取

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void RTC_config() {
    pmu_backup_write_enable(); // 启用备份域
    rcu_osci_on(RCU_LXTAL);    // 开启外部低速晶振
    rtc_parameter_struct rps = {
        .year = WRITE_BCD(23), .month = WRITE_BCD(4), 
        .hour = WRITE_BCD(12), // 其他参数省略...
    };
    rtc_init(&rps);
}

void RTC_read() {
    rtc_current_time_get(&rps);
    uint8_t hour = READ_BCD(rps.hour);
    // 打印时间...
}

五、GD32与STM32代码移植注意事项

1. 头文件差异：
   • GD32：gd32f4xx.h、gd32f4xx_rcu.h
   • STM32：stm32f4xx.h、stm32f4xx_rcc.h
2. 函数命名：
   • 时钟控制：GD32的rcu_periph_clock_enable()对应STM32的RCC_AHB1PeriphClockCmd()。
3. 外设寄存器：部分外设地址或位定义不同，需参考各自的数据手册。

六、总结

本文通过代码实例详细解析了GD32/STM32的常用外设驱动开发，涵盖SysTick延时、USART通信、DMA传输及RTC配置。开发时需注意不同芯片的库函数差异，合理选择同步/异步处理方式以提高系统效率。