GD32F4开发进阶

　　GD32F4蓝莓派开发板（主控芯片为GD32F470IIH6）配套有2本教程，分别是《GD32F4开发基础》和《GD32F4开发进阶》。本书是进阶教程，通过16个实验分别介绍GD32F4蓝莓开发板的LCD显示、触摸屏、内部温度与外部温湿度传感器、外部SDRAM、外部NAND Flash、内存管理、SD卡、FatFs文件系统、中文显示、CAN通信、以太网通信、USB通信、录音播放、摄像头、照相机以及IAP在线升级的原理与应用。作为拓展，另有5个实验分别介绍RS232通信、RS485通信、呼吸灯、电容触摸按键和读/写内部Flash，可参见本书配套资料包。全书程序代码的编写规范均遵循《C语言软件设计规范（LY STD001—2019）》。各实验采用模块化设计，以便应用于实际项目和产品中。 本书配套资料包含GD32F4蓝莓派开发板原理图、例程、软件包、PPT 等，读者可免费获取。

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第1章 TLI与LCD显示实验 1

1.1 实验内容 1

1.2 实验原理 1

1.2.1 LCD显示模块 1

1.2.2 TLI功能框图 4

1.2.3 IPA功能框图 5

1.3 实验代码解析 7

1.3.1 TLILCD文件对 7

1.3.2 Main.c文件 30

1.3.3 实验结果 31

本章任务 31

本章习题 32

第2章 触摸屏实验 33

2.1 实验内容 33

2.2 实验原理 33

2.2.1 触摸屏分类 33

2.2.2 投射式触摸屏工作原理 33

2.2.3 GT1151Q芯片 34

2.2.4 GT1151Q常用寄存器 36

2.3 实验代码解析 38

2.3.1 GT1151Q文件对 38

2.3.2 Touch文件对 42

2.3.3 Canvas文件对 47

2.3.4 Main.c文件 51

2.3.5 实验结果 51

本章任务 52

本章习题 __________52

第3章 内部温度与外部温湿度监测实验 53

3.1 实验内容 53

3.2 实验原理 53

3.2.1 内部温度模块 53

3.2.2 温湿度传感器SHT20 54

3.2.3 SHT20传感器电路 54

3.2.4 SHT20通信 54

3.2.5 外部温湿度计算 55

3.3 实验代码解析 56

3.3.1 ADC文件对 56

3.3.2 InTemp文件对 58

3.3.3 SHT20文件对 59

3.3.4 TempHumidityTop文件对 61

3.3.5 Main.c文件 62

3.3.6 实验结果 63

本章任务 64

本章习题 64

第4章 读/写SDRAM 实验 65

4.1 实验内容 65

4.2 实验原理 65

4.2.1 存储器分类 65

4.2.2 MT48LC16M16A2P 6A IT:G芯片 66

4.2.3 SDRAM 芯片内部结构 67

4.2.4 SDRAM 控制指令 69

4.2.5 EXMC配置 70

4.3 实验代码解析 71

4.3.1 SDRAM 文件对 __________71

4.3.2 ReadwriteSDRAM 文件对 74

4.3.3 Main.c文件 78

4.3.4 实验结果 78

本章任务 80

本章习题 80

第5章 读/写NAND Flash实验 81

5.1 实验内容 81

5.2 实验原理 81

5.2.1 Flash简介 81

5.2.2 HY27UF081G2A芯片简介 82

5.2.3 ECC算法 83

5.2.4 FTL原理 85

5.2.5 HY27UF081G2A芯片通信方式 86

5.2.6 NAND Flash的读/写操作 87

2

GD32F4开发进阶

5.3 实验代码解析 87

5.3.1 FTL文件对 87

5.3.2 NandFlash文件对 99

5.3.3 ReadwriteNandFlash文件对 106

5.3.4 Main.c文件 110

5.3.5 实验结果 110

本章任务 111

本章习题 112

第6章 内存管理实验 113

6.1 实验内容 113

6.2 实验原理 113

6.2.1 分块式内存管理原理 113

6.2.2 内存分配与释放流程 __________115

6.3 实验代码解析 116

6.3.1 Malloc文件对 116

6.3.2 MallocTop文件对 124

6.3.3 Main.c文件 129

6.3.4 实验结果 129

本章任务 130

本章习题 130

第7章 读/写SD卡实验 131

7.1 实验内容 131

7.2 实验原理 131

7.2.1 SDIO模块 131

7.2.2 SDIO结构框图 131

7.2.3 SD卡结构框图 133

7.2.4 SDIO传输内容 134

7.2.5 SD卡状态信息 135

7.2.6 SD卡操作模式 136

7.2.7 SDIO总线协议 138

7.2.8 SDIO数据包格式 139

7.3 实验代码解析 140

7.3.1 SDCard.c文件 140

7.3.2 ReadWriteSDCard文件对 140

7.3.3 Main.c文件 148

7.3.4 实验结果 148

本章任务 149

本章习题 150

第8章 FatFs与读/写SD卡实验 151

8.1 实验内容 TJETQq151

8.2 实验原理 151

8.2.1 文件系统 151

8.2.2 FatFs文件系统 151

8.2.3 文件系统空间分布 152

8.2.4 FatFs文件系统移植步骤 153

8.2.5 文件系统操作函数 154

8.3 实验代码解析 158

8.3.1 ffconf.h文件 158

8.3.2 diskio.c文件 159

8.3.3 ReadBookByte文件对 163

8.3.4 FatFsTest文件对 167

8.3.5 ProcKeyOne.c文件 174

8.3.6 Main.c文件 174

8.3.7 实验结果 175

本章任务 176

本章习题 176

第9章 中文显示实验 177

9.1 实验内容 177

9.2 实验原理 177

9.2.1 字符编码 177

9.2.2 字模和字库的概念 178

9.2.3 LCD显示字符的流程 178

9.3 实验代码解析 179

9.3.1 FontLib文件对 179

9.3.2 TLILCD.c文件 186

9.3.3 FatFsTest.c文件 188

9.3.4 GUIPlatform.c文件 1 0 _____189

9.3.5 实验结果 189

本章任务 190

本章习题 190

第10章 CAN通信实验 191

10.1 实验内容 191

10.2 实验原理 191

10.2.1 CAN模块 191

10.2.2 CAN协议简介 192

10.2.3 GD32F4xx系列微控制器的CAN外设简介 197

10.2.4 CAN数据接收和数据发送路径 200

10.2.5 CAN部分固件库函数 201

10.3 实验代码解析 204

10.3.1 CAN文件对 204

10.3.2 Main.c文件 211

10.3.3 实验结果 212

本章任务 215

本章习题 215

第11章 以太网通信实验 216

11.1 实验内容 216

11.2 实验原理 216

11.2.1 以太网模块 216

11.2.2 网络协议简介 217

11.2.3 以太网外设ENET简介 219

11.2.4 LAN8720简介 222

11.2.5 LwIP简介 222

11.3 实验代码解析 223

11.3.1 LAN8720文件对 __________223

11.3.2 Main.c文件 225

11.3.3 实验结果 226

本章任务 229

本章习题 229

第12章 USB从机实验 230

12.1 实验内容 230

12.2 实验原理 230

12.2.1 USB模块 230

12.2.2 USB协议简介 230

12.2.3 USB拓扑结构 231

12.2.4 USB电气特性 231

12.2.5 USB描述符 232

12.2.6 HID协议 236

12.2.7 USB通信协议 237

12.2.8 USB枚举 241

12.2.9 USBFS模块简介 241

12.3 实验代码解析 241

12.3.1 standard_hid_core文件对 241

12.3.2 Keyboard文件对 247

12.3.3 KeyboardTop.c文件 251

12.3.4 Main.c文件 254

12.3.5 实验结果 254

本章任务 255

本章习题 255

第13章 录音播放实验 256

13.1 实验内容 256

13.2 实验原理 __________256

13.2.1 WM8978芯片 256

13.2.2 WM8978芯片数据传输 257

13.2.3 WM8978芯片寄存器 260

13.2.4 WAV文件格式 261

13.3 实验代码解析 263

13.3.1 WM8978文件对 263

13.3.2 WavPlayer文件对 266

13.3.3 Recorder文件对 272

13.3.4 AudioTop文件对 278

13.3.5 ProcKeyOne.c文件 281

13.3.6 Main.c文件 281

13.3.7 实验结果 281

本章任务 283

本章习题 283

第14章 摄像头实验 284

14.1 实验内容 284

14.2 实验原理 284

14.2.1 OV2640简介 284

14.2.2 摄像头接口电路原理图 285

14.2.3 摄像头功能模块 285

14.2.4 SCCB协议 287

14.2.5 图像的存储和读取 291

14.3 实验代码解析 294

14.3.1 DCI文件对 294

14.3.2 Camera文件对 300

14.3.3 SCCB文件对 305

14.3.4 Main.c文件 307

14.3.5 实验结果 308

本章任务 309

本章习题 309

第15章 照相机实验 310

15.1 实验内容 310

15.2 实验原理 310

15.2.1 图片格式简介 310

15.2.2 BMP编码简介 311

15.2.3 BMP图片的存储 313

15.3 实验代码解析 314

15.3.1 BMPEncoder文件对 314

15.3.2 Camera.c文件 321

15.3.3 实验结果 322

本章任务 322

本章习题 322

第16章 IAP在线升级应用实验 323

16.1 实验内容 323

16.2 实验原理 323

16.2.1 微控制器编程方式 323

16.2.2 程序执行流程 324

16.2.3 用户程序生成 326

16.3 实验代码解析 327

16.3.1 IAP文件对 327

16.3.2 Main.c文件 334

16.3.3 实验结果 335

本章任务 336

本章习题 __________336

参考文献 337