开启攻城狮的成长之旅！这是我参与的由 CSDN博客专家 架构师李肯（超链接：http://yyds.recan-li.cn）和 瑞萨MCU （超链接：瑞萨电子 (Renesas Electronics Corporation)） 联合发起的「 致敬未来的攻城狮计划 」的第 X 天，点击查看活动计划详情 （超链接：https://bbs.csdn.net/topics/613916237）！

首先非常感谢机械工业出版社的尹文敏老师，对本次活动计划的大力支持，我谨代表各位学员谢谢老师的书籍赞助。

以下是两本嵌入式书籍：《RT-Thread设备驱动开发指南》+ 《GD32 MCU原理及固件库开发指南》的详细介绍。

有感兴趣的朋友，欢迎找我购书，有特殊折扣优惠哦。

《RT-Thread设备驱动开发指南》

近年来国内芯片产业和物联网产业的快速崛起，行业发展迫切需要更多人才，尤其需要掌握嵌入式操作系统等底层技术的人才。随着RT-Thread被更广泛地应用于行业中，开发者对嵌入式驱动开发的需求越来越强烈，他们迫切地希望有一本可以指导他们在RT-Thread上开发驱动的指南。

为了解决开发者的燃眉之急，《RT-Thread设备驱动开发指南》来了！希望帮助RT-Thread的开发者掌握驱动开发的知识点，让开发者能够更简单、更方便地开发驱动，加速产品上市，让RT-Thread赋能更多行业，真正做到“积识成睿，慧泽百川”。

读者对象

• 熟悉RT-Thread并想在其上开发设备驱动的人员

• 嵌入式软硬件工程师、电子工程师、物联网开发工程师

• 高等院校的计算机、电子、自动化、通信相关专业师生

• 其他对嵌入式操作系统感兴趣的人员

如何阅读本书

本书要求读者具备RT-Thread基础知识，因此建议大家先学习《嵌入式实时操作系统：RT-Thread设计与实现》，再学习本书内容。使用过RT-Thread上的设备框架的读者的阅读体验会更佳。本书的每章都有配套示例代码，这些代码大多是仅供理解上下文参考的，不能真正运行，建议读者对照具体bsp目录下已有的驱动，并结合本书进行学习。

本书内容分为三篇：基础篇、进阶篇与高级篇。

基础篇（第1～11章）　第1章概述RT-Thread与设备框架；第2～11章介绍一些常用的设备驱动框架，包括PIN、I2C、SPI等，适合刚接触驱动开发的读者阅读。

进阶篇（第12～20章）　介绍稍复杂一些的外设驱动，如SDIO、触摸、显示、传感器、加解密设备等。

高级篇（第21～27章）　介绍一些复杂的驱动，如网络、音频、USBD（H）、CAN等，开发此类设备驱动要求开发者比较熟悉相应的外设协议。

本书更像是一本工具书，读者不需要一章一章地从头读到尾，读完前面几章内容，熟悉了驱动开发的基本流程之后，就可以根据自己的需要，选择对应的章节学习。

配套软件

本书是基于RT-Thread 4.1.0 编写的，读者在跟随本书学习驱动开发的时候，也需要选择对应的源码版本。

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• 本文来源：IT阅读排行榜，图片来源：原创

• 责任编辑：王莹，部门领导：卢志坚

• 发布人：尹文敏

《GD32 MCU原理及固件库开发指南》

时至今日，MCU已广泛应用于消费、工业、汽车、家电、物联网等领域，小小的身材却发挥着巨大的作用。根据IC Insights的数据，2022年全球MCU市场规模将有望突破200亿美元，预计未来将以超过6%的年均复合增长率保持稳定增长。国内MCU市场随着AI、IoT、光伏、新能源汽车等行业发展快速放量，需求量及增长量将领跑全球，但目前国外芯片占据国内市场的主要地位，MCU国产化需进一步提升。

32位MCU的功能比8位MCU的功能更强大，但随之而来的是寄存器数量大大增加，继续使用寄存器则开发难度大大增加，对初学者尤其不友好。因而，GD32 MCU在推出伊始即推出了配套固件库，该固件库将寄存器的操作封装成一个个用C语言编写的API库函数，代码可读性也很高。经过长期的工程实践，笔者发现GD32的这套固件库质量非常高，是一套设计优美的API，它的命名采用全小写加下划线的方式，熟悉Linux内核的用户会觉得很亲切；在寄存器定义方面更多地使用宏定义，大多数API函数都短小精悍，生成的代码尺寸小巧，运行效率高。

目前网上关于GD32 MCU的开发资料以及配套的教学书籍还较少，开发者不得不阅读芯片用户手册、数据手册以及固件库代码，而用户手册都是使用寄存器来描述的，且目前市面上还没有专门介绍GD32固件库的书籍，这给广大初学者在学习方面带来了一定的困难。为全面系统地介绍GD32 MCU原理以及固件库的使用，降低GD32 MCU开发者的学习及使用门槛，《GD32 MCU原理及固件库开发指南》应运而生。

读者对象

• 希望学习MCU开发的学生。

• 希望切换到国产MCU的电子工程师。

• 使用GD32 MCU的DIY创客。

• 使用MCU进行开发的电子爱好者。

• 希望实现MCU国产化的公司和研究所。

• 使用GD32 MCU开发产品的人员。

• 开设相关课程的高等院校师生。

本书特色

兆易创新高工参与撰写，产业界、技术圈、高校10余名专家推荐；从原理和实践两个角度解读GD32 MCU，内含大量可直接运行的代码；配有专用低成本开发板，读者可免费获取PCB设计资料。

本书聚焦在GD32 MCU基本原理和固件库上，重点在于对固件库API的介绍，并没有过多介绍GD32 MCU寄存器，对这类内容有兴趣的读者可以阅读相关MCU的用户手册。

在写作方面，本书力求做到通俗易懂，以降低用户入门门槛，并使之成为一本有趣的书，一本读者读起来不会犯困的书。

本书提供了大量实例代码，这些代码都可以直接编译运行，其中很多是经过实际工程验证的。这些代码都在Github和Gitee网站上开源，读者可以随时免费获取。

为了便于读者学习，笔者还设计了一款低成本开发板BluePill作为本书的配套开发板，所有实例代码都在该开发板上验证过了。该开发板以开源形式提供，读者可以直接购买成品开发板，也可以获取PCB设计资料，然后利用嘉立创网站的免费打样功能自行打样制作开发板。

目录

目　　录

序

赞誉

前言

第1章　GD32 MCU概述1

1.1　GigaDevice公司概述1

1.2　GD32 MCU发展历程及典型应用2

1.2.1　GD32 MCU发展历程2

1.2.2　GD32 MCU典型应用6

1.3　GD32 MCU产品家族介绍8

1.4　GD32 MCU应用选型9

1.4.1　GD32 MCU型号解码9

1.4.2　GD32 MCU选型方法简介11

1.5　本章小结14

第2章　GD32 MCU快速入门与开发

平台搭建15

2.1　开发资料和软件开发平台15

2.1.1　Keil MDK开发环境介绍16

2.1.2　IAR开发环境介绍28

2.2　硬件开发平台介绍34

2.2.1　BluePill开发板硬件平台介绍34

2.2.2　GD32官方开发板介绍40

2.3　烧录调试工具介绍41

2.3.1　GD-Link烧录调试41

2.3.2　JLink烧录调试48

2.4　GD32 MCU固件库架构及

使用介绍53

2.5　本章小结55

第3章　GD32 MCU系统架构、内核及存储器系统56

3.1　GD32 MCU系统架构介绍56

3.2　GD32 MCU内核介绍58

3.3　GD32 MCU NVIC与中断系统61

3.3.1　NVIC概述61

3.3.2　中断响应序列62

3.3.3　中断配置62

3.4　GD32 MCU存储器系统64

3.4.1　存储器架构64

3.4.2　Flash操作说明69

3.5　本章小结73

第4章　GD32 MCU电源管理系统、复位和时钟系统74

4.1　GD32电源管理系统74

4.1.1　PMU简介74

4.1.2　固件库中PMU相关的

主要API78

4.1.3　实例：深度睡眠进入和退出79

4.1.4　实例：待机模式进入和退出82

4.1.5　实例：低压检测器的使用83

4.2　GD32复位和时钟系统84

4.2.1　GD32中的复位和时钟简介85

4.2.2　固件库中RCU相关的

主要API87

4.2.3　实例：时钟设置88

4.2.4　实例：PA8输出时钟91

4.3　本章小结94

第5章　GD32 MCU基础外设95

5.1　通用IO端口95

5.1.1　GD32的GPIO简介96

5.1.2　固件库中GPIO相关的

主要API97

5.1.3　实例：用GPIO点亮流水灯99

5.1.4　实例：以查询方式实现

按键输入101

5.2　外部中断105

5.2.1　GD32的EXTI简介105

5.2.2　固件库中EXTI相关的

主要API106

5.2.3　实例：以中断方式实现

按键输入107

5.3　直接内存存取109

5.3.1　GD32的DMA简介110

5.3.2　固件库中与DMA相关的

主要API110

5.3.3　实例：使用DMA在SRAM中

搬运数据112

5.3.4　实例：使用DMA从Flash到SRAM搬运数据116

5.3.5　实例：使用DMA操作

GPIO118

5.4　定时器123

5.4.1　GD32定时器的分类和介绍124

5.4.2　固件库中与定时器相关的

主要API127

5.4.3　实例：使用定时器软件延时

测量运行时间128

5.4.4　实例：使用定时器输出

PWM131

5.4.5　使用定时器捕获功能测量

外部信号频率134

5.4.6　定时器级联实验138

5.5　实时时钟144

5.5.1　GD32的RTC简介144

5.5.2　固件库中RTC相关的

主要API145

5.5.3　实例：RTC日历146

5.5.4　实例：RTC闹钟唤醒

DeepSleep154

5.6　看门狗定时器158

5.6.1　GD32的看门狗定时器简介158

5.6.2　固件库中看门狗相关的

主要API161

5.6.3　实例：独立看门狗定时器

设置162

5.6.4　实例：窗口看门狗定时器

设置164

5.7　本章小结167

第6章　GD32 MCU模拟外设168

6.1　ADC168

6.1.1　GD32的ADC简介168

6.1.2　固件库中与ADC相关的

主要API170

6.1.3　实现ADC单通道电压采集171

6.1.4　实例：内部参考电压的用法176

6.1.5　实现ADC+DMA多通道

电压采集180

6.1.6　实例：双ADC同步触发185

6.2　DAC191

6.2.1　GD32的DAC简介191

6.2.2　固件库中与DAC相关的

主要API192

6.2.3　使用DAC输出固定电压193

6.2.4　使用DAC实现一个正弦

信号发生器194

6.3　本章小结198

第7章　GD32 MCU基础通信

外设200

7.1　通用同步异步收发器200

7.1.1　异步串口简介200

7.1.2　GD32的USART模块介绍202

7.1.3　固件库中与USART相关的

主要API202

7.1.4　实例：printf函数重定向204

7.1.5　实例：半双工串口收发206

7.1.6　实例：DMA串口收发210

7.1.7　实例：串口接收超时214

7.1.8　实例：以中断方式进行串口

收发217

7.1.9　实例：串口的同步模式219

7.1.10　使用串口实现一个命令

解释器224

7.2　内部集成电路总线接口230

7.2.1　I2C接口简介230

7.2.2　GD32 I2C的主要功能231

7.2.3　I2C接口的主要API232

7.2.4　实例：I2C主从通信234

7.2.5　实例：I2C接口读写

EEPROM247

7.3　同步串行外设接口255

7.3.1　SPI简介255

7.3.2　GD32 SPI的主要功能257

7.3.3　SPI的主要API257

7.3.4　实例：SPI以查询方式进行

全双工通信259

7.3.5　实例：SPI使用DMA进行

全双工通信265

7.3.6　实例：SPI半双工主从通信273

7.3.7　实例：SPI读写GD25系列

SPI Flash278

7.4　本章小结287

第8章　GD32 MCU高级通信

外设289

8.1　CAN总线289

8.1.1　CAN总线基础知识289

8.1.2　GD32的CAN接口

主要功能294

8.1.3　CAN接口的主要API295

8.1.4　实例：回环模式收发296

8.1.5　发送特定ID的数据帧实验303

8.1.6　CAN数据帧的接收实验309

8.1.7　使用过滤器接收特定的

数据帧312

8.2　USBD317

8.2.1　 USB通信基础知识317

8.2.2　 USBD设备固件库架构344

8.2.3　 USBD设备固件库分层文件及

库函数说明346

8.2.4　实例：USBD模拟键盘

应用351

8.2.5　实例：USBD虚拟串口

应用373

8.2.6　实例：USBD模拟U盘

应用382

8.3　本章小结387

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