Revision | Date | Description |
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1.0 | 2020-2-12 | 文档初版 |
EVB_LX+是腾讯物联网操作系统TencentOS tiny 团队联合兆易创新(GD32)、南京厚德物联网有限公司三方合作设计的一款物联网评估板,用于TencentOS tiny 基础内核、RISC-V新IP核架构和IoT组件功能体验和评估。 开发板功能图如下所示:
CPU :GD32VF103RBT6, 108MHz,128K Flash,32KB SRAM
显示屏 :OLED,64*32分辨率
电源特性 :Micro USB接口,5V供电,内部有5V转3.3V的DCDC,MCU供电电压为3.3V,系统IO电压也为3.3V
按键 :一个复位按键,一个功能按键
外部扩展存储 :SPI FLASH
LED指示灯 :上电指示 LED,红色;一个用户定义LED,蓝色
调试接口 :板载GD-Link下载调试器,UART2串口连接PC
XTAL :8MHz,32.768KHz
传感器扩展接口E53 Interface :支持E53传感器案例扩展板(支持UART、SPI、IIC、GPIO、ADC、DAC等)
网络模块扩展接口WAN Interface :支持多种无线通信模组扩展(UART&SPI&GPIO)
操作系统支持 :TencentOS tiny
- 电源稳压电路 外部USB输入电压一般为5V,但这并不能直接作为电源给EVB_LX供电,EVB_LX上的元器件供电电压范围普遍在1.8V-3.6V,推荐电压均为3.3V,(BC35供电范围是:3.1V-4.2V,推荐电压3.8V,使用3.3V也可以正常工作),因此需要将5V的电平转换成3.3V供给EVB_LX开发板使用,这里使用RT8059作为3.3V稳压器芯片。 RT8059是一款高效率脉冲宽度降压型DC/DC转换器。输入电压2.8V-5.5V,输出电压可调范围为:0.6V-Vin,输出电流可以达到1A。在我们提供的电路中将输出调节至3.3V,让开发板正常工作。
单片机最小系统或者叫最小硬件单元电路,指用最少元器件组成的单片机可以正常工作的系统。最小系统基本由电源、单片机、晶振、复位电路、程序烧录接口组成,电源使用3.3V直接供电,其他部分原理图如下:
USB电平转换电路是用于MCU和PC通信的场景中。PC机上的通信接口使用USB接口,相应的电平逻辑需要遵照USB电平规则,而MCU的串行通信接口是串口,相应电平需要遵循TTL原则。为了使两者可以互相通信,就需要一个电平转换器,EVB_LX上使用了CH340芯片作为转换器,CH340外围只需要接很少的元器件即可以实现USB总线转接,使用非常方便也广泛运用在USB转TTL工具上,电路如下:
OLED液晶显示模块用来向用户显示系统状态、参数或者要输入系统的功能。为了展示良好的视觉效果,模块使用SSD1306驱动的OLED显示屏,分辨率为64*32。SSD1306芯片专为共阴极OLED面板设计,嵌入了对比控制器、显示RAM和晶振,并减少了外部器件和功耗,有256级亮度控制。 该款OLED使用IIC接口,由于IIC接口空闲时引脚要上拉,因此下面的原理图中接了10k电阻上拉,然后才接入MCU引脚。
开发板带有一个系统Reset按键,和一个功能按键。复位按键是直接接入GD32V MCU的硬件复位Pin,按下复位按键,系统自动重启复位。功能按键可以提供给开发者做功能定义开发,都是使用GPIO口,方向为输入,低电平有效。其原理图如下图所示。
为了方便项目开发调试,EVB_LX开发板接出来一个LED灯,供用户自己设置状态使用,该LED灯接MCU的PB2引脚,当PB2引脚输出高电平时,会点亮LED灯。
开发板带有一个SPI Nor Flash芯片扩展,用户存储一部分用户数据和存储空间扩展,电路图如下:
开发板带有多串口切换功能,通过拨S2 开关可以切换串口映射关系,开关切换到PC AT,可以使用PC机上的串口助手发送AT命令来调试WAN口的通信模组;当开关切换到MCU AT,是通过GD32V MCU的串口直接来发送AT指令控制通信模组,同时CH340串口连接PC可以做日志输出。串口切换电路图如下:
开发板设计有E53接口的传感器扩展板接口,该接口可兼容所有E53接口的传感器扩展板,实现不同物联网案例场景的快速搭建。该接口可接入UART、SPI、I2C、ADC等通信协议的传感器,其原理图如下图所示。
开发板设计有通信扩展板的扩展接口,该接口可接入WIFI、NB-IoT、2G、腾讯定制IoT模组、LoRaWAN等不同通信方式的通信扩展板,以满足不同场景上云的需求,其原理图如下图所示。
打开开发套件盒子后,开发者可以找到开发板主板,一个WAN口wifi扩展板ESP8266、和一个智慧路灯传感器扩展板E53_SC1(如需要更多传感扩展板可自行找合作供应商(物联网俱乐部)购买),如上图所示。
Micro USB线的功能是供电及调试,将线一头与开发板的Micro接口(GD-Link)连接,另一头接到电脑的USB口上。(程序下载完了,也可以把usb线接到pc uart的端口,用于打印日志)
目前GD32V成熟的集成开发环境是由芯来科技提供的Nuclei Studio IDE,TencentOS tiny中的RISC-V项目也是基于Nuclei Studio IDE。首先我们下载Nuclei Studio IDE软件开发包,下载链接为https://www.nucleisys.com/download.php 如下图所示。
单击“Nuclei Studio:芯来集成开发环境(Nuclei Studio IDE)”即可进入下载页面。
下载下来的芯来集成开发环境(IDE)Nuclei Studio压缩包解压后包含若干个文件。 Nuclei Studio软件包:该软件包中包含了Nuclei Studio IDE的软件。注意:具体版本以及文件名可能会不断更新; HBird_Driver.exe:此文件为芯来蜂鸟调试器的USB驱动安装文件,调试时需要安装此驱动使得其USB能够被识别; JDK安装文件:jdk-8u512-windows-x64.exe;
- 1.Nuclei Studio IDE是基于eclipse的,eclipse需要jdk环境支持,你的电脑如果没有安装jdk环境需要先安装jdk-8u512-windows-x64.exe,直接双击安装即可,如果已经安装可以跳过;
- 2.安装HBird_Driver.exe
- 3.Nuclei Studio软件本身为绿色软件无需安装,安装好JDK运行环境后,直接单击Nuclei Studio文件夹中eclipsec.exe即可启动Nuclei Studio。
直接单击NucleiStudio_IDE文件包中NucleiStudio文件夹下面的eclipse.exe可执行文件,即可启动Nuclei Studio; 第一次启动Nuclei Studio后,将会弹出对话框要求设置Workspace目录,该目录将用于放置后续创建项目的文件夹,如图所示;
设置好Workspace目录之后,确保Workspace的路径中没有中文,单击“Launch”按钮,将会启动Nuclei Studio。第一次启动后的Nuclei Studio界面如图所示。
先下载TencentOS tiny项目,下载地址为: https://github.com/Tencent/TencentOS-tiny 官方地址直接下载zip包或者直接使用下面的命令clone下来:
git clone https://github.com/Tencent/TencentOS-tiny.git
在菜单栏选择”File->Import“,出现如图对话框,选择”General“菜单下”Exit Project into Workspace“,设置导入方式,然后点击按钮”Next“。
选择导入的方式后,点击” Browse“按钮选择TencentOS tiny项目中GD32V工程路径。注意:进入到” TencentOS-tiny\board\TencentOS_tiny_EVB_LX\eclipse"这一级目录即可,如图所示。
导入之后,就可看到TencentOS tiny的hello_world工程了,如图所示:
Hello_world工程文件夹上右键 Debug As,选择Debug Configuration,配置调试参数,如下图所示:
然后点击Debug即可进入调试窗口,如下图所示,可以进行单步、跳步执行,设置断点等