GD32F470

本文导读

基于Arm® Cortex®-M7的GD32H759系列和基于Arm® Cortex®-M4的GD32F470系列,搭配功能强大且完全开源的AWTK GUI框架,可轻松让产品方案实现成本与性能的完美平衡。

方案介绍

AWTK全称Toolkit AnyWhere,是一套基于C语言开发的GUI框架。其优点是功能强大、简单易用、支持多平台同步开发,深受开发者的喜爱。GD32H759与GD32F470是由兆易创新推出的基于Arm® Cortex®-M7和Arm® Cortex®-M4内核的高性能MCU,两者兼具有一系列实用且相似的外设,产品力十足。目前AWTK已适配GD32H759与GD32F470,助力开发者快速上手。

AWTK简介

图形用户界面是一种人与计算机通信的界面显示格式,允许用户以触摸屏、键鼠等输入设备与应用进行交互。随着MCU性能的提升以及显示技术的普及,越来越多的嵌入式产品选择搭载图像用户界面,AWTK则应运而生。AWTK是一个具有极强可移植性、可裁剪性的嵌入式图形框架,可在Cortex®-M3这样低端的MCU上运行,也可以在Cortex®-A7及以上的MPU上运行;对桌面平台也有非常好的兼容性,其支持Linux、MacOS、IOS、Android操作系统、WEB以及各种小程序,几乎是一个全能的嵌入式GUI引擎。市面上的GUI引擎芸芸,AWTK与他们相比,除了简单易用、功能强大以外,最重要的优势有以下几点:

  • 完全开源免费、可用于商业;

  • 支持纯C语言编程;

  • 支持使用AWTK Designer以所见即所得方式进行开发;

  • 丰富的、持续更新的拓展控件。

以下图1是基于AWTK实现的各类演示Demo展示:

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图1  AWTK demo

GD32H759平台介绍

搭载Arm® Cortex®-M7内核的GD32H737/757/759系列超高性能微控制器,由业界领先的半导体器件供应商兆易创新GigaDevice于2023年5月11日正式推出。GD32H7系列MCU具备卓越的处理能效、丰富的连接特性以及多重安全机制,以先进制程工艺和优化的成本控制,全面释放高级应用的创新潜力。全新产品组合包括3个系列共27个型号,提供176/100脚BGA封装、176/144/100脚LQFP封装等5种选择。GD32H7可广泛用于数字信号处理、电机变频、电源、储能系统、无人机、音频视频和图形图像等各类应用。得益于超高主频以及大存储容量,该系列MCU也适用于机器学习和人工智能等诸多高端创新场景。

GD32H737/757/759系列还提供了相当丰富的通用外设资源,包含8个USART、4个I2C、6个SPI、4个I2S、2个SDIO以及2个八线制OSPI;除了这些典型的基础外设以外,该系列还提供了2个USB2.0 OTG接口、3路CAN-FD控制器、以及两路以太网、内置TFT LCD液晶驱动器和图形处理加速器IPA、串行音频接口、8-14位数字摄像头接口、以及采样速率可达4MSPS的14位ADC、1个采样率可达5.3MSPS的12位ADC等。外设资源堪称极其丰富。

表1 GD32H759资源一览

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GD32F470 平台介绍

GD32F47x系列是在原本GD32F450/F407/F405的优秀基础上,不仅完全兼容旧系列,还进一步升级了其外设资源、主频和电气特性。

GD32F47x系列采用Arm® Cortex®-M4内核,处理器主频高达240MHz,GD32F4新产品配备了从512KB到3078KB的片上Flash以及从256KB到768KB的SRAM。

该系列提供多达4个UART、3个I2C、6个SPI、两个I2S、2个CAN2.0B、一个SDIO接口和一个10/100M以太网控制器等丰富外设,支持USB2.0 FS和HS通信、配备3个采样率为2.6MSPS的12位高速ADC。与GD32H759系列类似,该系列也集成了TFT LCD控制器、硬件图形加速器IPA和8位至14位Camera视频接口,以便连接数字摄像头。

表2  GD32F470资源一览

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方案优势

AWTK具有易用、完全免费的独到优势,而GD32H759系列、GD32F470系列拥有优秀的图形性能,两者相结合,不仅使产品能够拥有优异的成本优势,同时也能获得出众的产品效果,在业界成本竞争趋于白热化的今天,无疑是十分值得考虑的搭配。

方案演示

目前基于GD32F470与GD32H759的AWTK演示demo已经移植完成,以下为演示视频:

基于GD32H759的AWTK demo演示

基于GD32F470的AWTK demo演示

来源:立功科技

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围观 199

在今天工业控制系统已经大量应用工业现场总线,从而降低应用成本与提高系统稳定性。进入工业4.0时代后,工业实时以太网工业总线应用也逐步占据工业现场总线的主导地位,例如由西门子公司主导的PROFINET总线、倍福公司主导的EtherCAT总线、罗克韦尔公司主导的Ethernet/IP总线等等。工业实时以太网总线逐步成为新一代工业控制系统的主流配置,同时成为进入工业数字化时代的基础。

EtherCAT工业实时以太网总线以其高性能、高稳定性、高响应等特点快速在工业控制系统中得以广泛应用,目前EtherCAT主站在中高端PLC产品中已经得到广泛应用,但在对成本较敏感的紧凑型PLC控制器中,目前国产PLC依然以Modbus、CANopen等等低速通讯协议为主,翌控科技通过自主研发NXTOS系统实现国产GD32F470处理器的EtherCAT主站功能(未来将提供PROFINET软从站与Ethernet/IP主从站方案),并且支持IEC61131-3标准PLC编程以及图形化主站配置与调试工具,该方案核心特点如下:

∎使用GD32F470处理器片内资源(基于GD32F470ZIT6或者GD32F470VIT6)

∎基于NXTedge Studio编程工具可使用IEC61131-3标准语言对访问EtherCAT从站过程数据与对象字典

∎支持标准EtherCAT ESI设备描述文件导入

∎可进行在线扫描组态与EtherCAT主从站参数配置

∎可在线监控EtherCAT从站设备状态与操作PDO过程数据以及通过SDO读写对象字典

∎最高支持9个EtherCAT从站,典型应用为8个伺服驱动器外加1个IO模块,EtherCAT极限循环周期可稳定支持250us,典型应用为1-2ms

∎提供更加灵活的合作模式,可提供软件SDK深入研发模式或者基于客户硬件平台NXTOS系统的产品授权模式

翌控科技与兆易创新公司深入合作,共同发布基于GD32F470单芯片EtherCAT主站解决方案。

选用的GD32F470VI/GD32F470ZI芯片基于Cortex-M4核心,具有240MHZ主频与2MB FLASH,768KB RAM,完全通过单芯片实现IEC61131-3 PLC软件平台与EtherCAT主站,同时控制8个EtherCAT伺服与1个EtherCAT IO模块,通过外扩以太网芯片支持TCP/IP通讯,实现Modbus TCP与私有以太网通讯协议,同时支持IEC61131-3标准编程,支持FBD、LD、ST、SFC与IL编程语言,应用架构图如下:

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基于GD32F470处理器芯片,翌控科技研发的NXTOS实现高性能EtherCAT主站,在连接8个EtherCAT伺服与1个EtherCAT IO模块的场景下,依然可实现EtherCAT主站1ms通讯周期,其中EtherCAT主站单个周期仅仅占用最高120us最大处理时间,处理器依然预留足够的CPU资源用于保障其他PLC应用逻辑、Modbus通讯、运动控制等等功能运行,同时在NXTedge Studio中可实现EtherCAT主站状态调试:

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除了通过单芯片实现支持EtherCAT功能的PLC解决方案外,该方案同时支持将GD32F470芯片作为独立的协处理器与第三方处理器进行通讯,将实时性要求较高的应用由GD32F470+NXTOS完成,而在HOST处理器上则无需进行实时性优化,通过SPI/UART接口与GD32F470通讯,从而实现接入工业控制系统:

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小结一下

翌控科技自主研发的NXTOS系统则打破目前国产工业控制系统在工业实时以太网总线上的困扰,通过高实时系统以及驱动在指定芯片平台上的定向深入研发与优化,基于多个国产以及全球知名厂商处理器选型,为国内工业控制系统核心大脑提供强有力的支持。

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来源:GD32MCU

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