使用GD32VF103固件库创建Makeflie工程

本文简单介绍如何使用GD32VF103固件库创建一个 Makeflie模板工程，基于RV-STAR开发板。

准备工作

GD32VF103固件库文件目录说明

从GD32VF103固件库Github仓库下载固件库源码，主要文件说明如下：

Examples路径下对GD32VF103各主要功能模块给出示例程序。
Firmware路径是创建Makeflie工程的核心部分，包含了对各主要功能模块和外设接口、MCU内核功能的封装，还有创建 Makeflie工程需要的链接脚本(.lds文件)，启动代码(.s文件)等。
Template基于GD32VF103V-EVAL-V1.0评估板给出了一个Makeflie示例工程。
Utilities路径下给出了针对GD32VF103V-EVAL-V1.0评估板部分硬件接口的封装。

准备我们需要的文件

我们的Makeflie工程文件目录如下：

Template
├── Firmware
│   ├── GD32VF103_standard_peripheral
│   ├── GD32VF103_usbfs_driver
│   └── RISCV
├── Makefile
├── openocd_gd32vf103.cfg
├── setup
├── inc
│   ├── gd32vf103_libopt.h
│   └── main.h
└── src
    ├── handlers.c
    ├── init.c
    └── main.c

Firmware从固件库中拷贝得到；
Makefile文件从固件库中的Template拷贝得到，将会根据我们的实际工程进行修改；
openocd_gd32vf103.cfg是供OpenOCD使用的配置文件；
setup文件用于在构建工程前执行make setup添加环境变量；
inc和src下的文件根据具体项目所实现的功能不同内容有所不同，但基本都会包含一个main.c文件实现main函数，init.c包含板初始化，handlers.c包含中断和异常服务程序，gd32vf103_libopt.h 配置哪些外设和功能模块开启。

完善模板工程

我们的项目可能不需要启用所有的外设功能，因此可以不用在构建时编译所有外设相关的代码，以缩短构建所需的时间。去掉Makeflie文件C_SOURCES中的 $(wildcard $(FIRMWARE_DIR)/GD32VF103_standard_peripheral/Source/*.c)，取而代之地一一列出需要编译的外设代码对应的.c文件，如下：

# C sources
C_SOURCES =  \
$(wildcard $(FIRMWARE_DIR)/GD32VF103_standard_peripheral/*.c) \
$(wildcard $(FIRMWARE_DIR)/RISCV/stubs/*.c) \
$(wildcard $(FIRMWARE_DIR)/RISCV/drivers/*.c) \
$(wildcard src/*.c) \
$(wildcard ./*.c) \
$(FIRMWARE_DIR)/GD32VF103_standard_peripheral/Source/gd32vf103_rcu.c \
$(FIRMWARE_DIR)/GD32VF103_standard_peripheral/Source/gd32vf103_gpio.c \
$(FIRMWARE_DIR)/GD32VF103_standard_peripheral/Source/gd32vf103_usart.c

然后在gd32vf103_libopt.h去掉所有不需要的外设相关头文件的include：

#ifndef GD32VF103_LIBOPT_H
#define GD32VF103_LIBOPT_H

// #include "gd32vf103_adc.h"
// ...
// #include "gd32vf103_fmc.h"
#include "gd32vf103_gpio.h"
#include "gd32vf103_rcu.h"
#include "gd32vf103_usart.h"
#include "n200_func.h"

#endif /* GD32VF103_LIBOPT_H */

板初始化过程中通常包含配置系统时钟相关的操作，在Firmware中的 system_gd32vf103.c文件中包含了一个SystemInit接口函数，根据相关宏定义配置MCU主频。如以下所示，在调用SystemInit后主频会被配置为108Mhz：

/* select a system clock by uncommenting the following line */
/* use IRC8M */
//#define __SYSTEM_CLOCK_48M_PLL_IRC8M            (uint32_t)(48000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_IRC8M            (uint32_t)(72000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_108M_PLL_IRC8M           (uint32_t)(108000000)

/********************************************************************/
//#define __SYSTEM_CLOCK_HXTAL                    (HXTAL_VALUE)
//#define __SYSTEM_CLOCK_24M_PLL_HXTAL            (uint32_t)(24000000)
/********************************************************************/

//#define __SYSTEM_CLOCK_36M_PLL_HXTAL            (uint32_t)(36000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_48M_PLL_HXTAL            (uint32_t)(48000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_56M_PLL_HXTAL            (uint32_t)(56000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_HXTAL            (uint32_t)(72000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_96M_PLL_HXTAL            (uint32_t)(96000000)
#define __SYSTEM_CLOCK_108M_PLL_HXTAL           (uint32_t)(108000000)

可以在main函数中调用SystemInit()，也可以在启动代码中在call main 操作之前添加call _init：

call _init
/* argc = argv = 0 */
li a0, 0
li a1, 0
call main
tail exit

Makeflie文件中根据实际的开发板和调试工具，OpenOCD相关的操作调整为如下部分：
```
flash: all
 -openocd -f ./openocd_gd32vf103.cfg -c "program {$(BUILD_DIR)/$(TARGET).elf} verify reset exit"
debug:
 -openocd -f ./openocd_gd32vf103.cfg
```
使用make flash即可下载程序到开发板；使用make debug即可开启gdb调试服务。

测试

以点亮LED灯作为测试Makeflie工程的例子，main.c文件示例如下：

#include "gd32vf103_rcu.h"
#include "gd32vf103_gpio.h"
#include "n200_func.h"

#define LEDG_PIN GPIO_PIN_1
#define LEDG_GPIO_PORT GPIOA

void delay_ms(uint32_t nms)
{
    uint64_t delta_time;
    uint64_t delay_ticks = TIMER_FREQ * (uint64_t)nms / 1000;
     
    uint64_t start_time = get_timer_value();
    do{
        delta_time = get_timer_value() - start_time;
    } while(delta_time < delay_ticks);
}

void main()
{
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
    gpio_bit_set(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_PIN);
    gpio_init(LEDG_GPIO_PORT, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, LEDG_PIN);
                    
    while(1){
        gpio_bit_set(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_PIN);
        delay_ms(1000);
        gpio_bit_reset(LEDG_GPIO_PORT, LEDG_PIN);
        delay_ms(1000);
    }
}

执行make构建工程；
连接开发板；
执行make flash把程序下载到开发板；
以上几步都成功可以看到开发板的绿色LED灯每秒钟亮/灭一次。

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