GigaDevice Semiconductor Inc.
GD32F1x0
ARM
®
Cortex
™
-M3 32-bit MCU
用户手册
第 3.4 版
(2020 年 7 月)
GD32F1x0 用户手册
2
目录
目录 ................................................................................................................................ 2
图索引 ............................................................................................................................ 17
表索引 ............................................................................................................................ 23
1. 系统及存储器架构 ................................................................................................. 25
1.1. ARM Cortex-M3 处理器 .............................................................................................. 25
1.2. 系统架构 ...................................................................................................................... 26
1.3. 存储器映射 .................................................................................................................. 28
1.3.1. 位带操作 ................................................................................................................................ 32
1.3.2. 片上 SRAM ........................................................................................................................... 33
1.3.3. 片上闪存 ................................................................................................................................ 33
1.4. 引导配置 ...................................................................................................................... 34
1.5. 系统配置寄存器(SYSCFG) .......................................................................................... 35
1.5.1. 系统配置寄存器 0 (SYSCFG_CFG0) .................................................................................... 35
1.5.2. 系统配置寄存器 1 (SYSCFG_CFG1) .................................................................................... 36
1.5.3. EXTI 源选择寄存器 0 (SYSCFG_EXTISS0) ......................................................................... 36
1.5.4. EXTI 源选择寄存器 1 (SYSCFG_EXTISS1) ......................................................................... 38
1.5.5. EXTI 源选择寄存器 2 (SYSCFG_EXTISS2) ......................................................................... 39
1.5.6. EXTI 源选择寄存器 3 (SYSCFG_EXTISS3) ......................................................................... 40
1.5.7. 系统配置寄存器 2 (SYSCFG_CFG2) .................................................................................... 41
1.6. 设备电子签名 ............................................................................................................... 42
1.6.1. 存储容量信息 ........................................................................................................................ 42
1.6.2. 设备唯一 ID (96 位/位域) ....................................................................................................... 43
2. 闪存控制器（FMC） ............................................................................................. 45
2.1. 简介 ............................................................................................................................. 45
2.2. 主要特性 ...................................................................................................................... 45
2.3. 功能描述 ...................................................................................................................... 45
2.3.1. 闪存结构 ................................................................................................................................ 45
2.3.2. 读操作 ................................................................................................................................... 46
2.3.3. FMC_CTL 寄存器解锁 .......................................................................................................... 46
2.3.4. 页擦除 ................................................................................................................................... 46
2.3.5. 整片擦除 ................................................................................................................................ 47
2.3.6. 主存储闪存块编程 ................................................................................................................. 48
2.3.7. 选项字节擦除 ........................................................................................................................ 49
2.3.8. 选项字节编程 ........................................................................................................................ 50
2.3.9. 选项字节说明 ........................................................................................................................ 50
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2.3.10. 页擦除/编程保护 .................................................................................................................... 51
2.3.11. 安全保护 ................................................................................................................................ 52
2.4. FMC 寄存器 ................................................................................................................. 53
2.4.1. 等待状态寄存器 (FMC_WS) ................................................................................................. 53
2.4.2. 解锁寄存器 (FMC_KEY) ....................................................................................................... 53
2.4.3. 选项字节解锁寄存器 (FMC_OBKEY) ................................................................................... 54
2.4.4. 状态寄存器 (FMC_STAT) ..................................................................................................... 54
2.4.5. 控制寄存器 (FMC_CTL) ....................................................................................................... 55
2.4.6. 地址寄存器 0 (FMC_ADDR) ................................................................................................. 56
2.4.7. 选项字节状态寄存器 (FMC_OBSTAT) ................................................................................. 57
2.4.8. 写保护寄存器 (FMC_WP) .................................................................................................... 57
2.4.9. 等待状态使能寄存器 (FMC_WSEN)..................................................................................... 58
2.4.10. 产品 ID 寄存器 (FMC_PID) .................................................................................................. 59
3. 电源管理单元(PMU) .............................................................................................. 60
3.1. 简介 ............................................................................................................................. 60
3.2. 主要特性 ...................................................................................................................... 60
3.3. 功能描述 ...................................................................................................................... 60
3.3.1. 电池备份域 ............................................................................................................................ 62
3.3.2. V
DD
/V
DDA
电源域 .................................................................................................................... 63
3.3.3. 1.2V 电源域（适用于 GD32F130xx 和 GD32F150xx 产品） ................................................ 65
3.3.4. 1.8V 电源域（适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品） ................................................ 65
3.3.5. 省电模式 ................................................................................................................................ 65
3.4. PMU 寄存器 ................................................................................................................. 68
3.4.1. 控制寄存器(PMU_CTL) ......................................................................................................... 68
3.4.2. 电源控制和状态寄存器(PMU_CS) ........................................................................................ 70
4. 复位和时钟单元 (RCU) ......................................................................................... 72
4.1. 复位控制单元 (RCTL) ................................................................................................. 72
4.1.1. 简介 ....................................................................................................................................... 72
4.1.2. 功能描述 ................................................................................................................................ 72
4.2. 时钟控制单元 (CCTL) ................................................................................................. 73
4.2.1. 简介 ....................................................................................................................................... 73
4.2.2. 主要特性 ................................................................................................................................ 76
4.2.3. 功能描述 ................................................................................................................................ 76
4.3. RCU 寄存器 ................................................................................................................. 81
4.3.1. 控制寄存器 0 (RCU_CTL0) ................................................................................................... 81
4.3.2. 配置寄存器 0 (RCU_CFG0) .................................................................................................. 82
4.3.3. 中断寄存器 (RCU_INT) ........................................................................................................ 89
4.3.4. APB2 复位寄存器 (RCU_APB2RST) ................................................................................... 94
4.3.5. APB1 复位寄存器 (RCU_APB1RST) ................................................................................... 96
4.3.6. AHB 使能寄存器 (RCU_AHBEN) ....................................................................................... 100
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4.3.7. APB2 使能寄存器 (RCU_APB2EN) ................................................................................... 102
4.3.8. APB1 使能寄存器 (RCU_APB1EN) ................................................................................... 103
4.3.9. 备份域控制寄存器 (RCU_BDCTL) ..................................................................................... 108
4.3.10. 复位源/时钟寄存器 (RCU_RSTSCK) .................................................................................. 111
4.3.11. AHB 复位寄存器 (RCU_AHBRST) ...................................................................................... 113
4.3.12. 配置寄存器 1 (RCU_CFG1) ................................................................................................. 114
4.3.13. 配置寄存器 2 (RCU_CFG2) ................................................................................................. 115
4.3.14. 控制寄存器 1 (RCU_CTL1) .................................................................................................. 116
4.3.15. 配置寄存器 3 (RCU_CFG3)（仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品） .................. 118
4.3.16. APB1 附加使能寄存器 (RCU_ADDAPB1EN)...................................................................... 119
4.3.17. APB1 附加复位寄存器 (RCU_ADDAPB1RST) ................................................................... 119
4.3.18. 电源解锁寄存器 (RCU_VKEY) ........................................................................................... 120
4.3.19. RCU 深度睡眠模式电压寄存器 (RCU_DSV) ...................................................................... 120
4.3.20. RCU 掉电电压选择寄存器 (RCU_PDVSEL) （仅适用于 GD32F130xx 和 GD32F150xx 产
品） ............................................................................................................................................ 121
5. 中断和事件控制器(EXTI) ..................................................................................... 123
5.1. 简介 ........................................................................................................................... 123
5.2. 主要特性 .................................................................................................................... 123
5.3. 中断功能描述 ............................................................................................................. 123
5.4. 外部中断及事件（EXTI）结构框图 ............................................................................ 127
5.5. 外部中断及事件功能概述 ........................................................................................... 127
5.6. EXTI 寄存器 ............................................................................................................... 130
5.6.1. 中断使能寄存器(EXTI_INTEN) ........................................................................................... 130
5.6.2. 事件使能寄存器(EXTI_EVEN) ............................................................................................ 130
5.6.3. 上升沿触发使能寄存器(EXTI_RTEN) .................................................................................. 131
5.6.4. 下降沿触发使能寄存器(EXTI_FTEN) .................................................................................. 131
5.6.5. 软件中断事件寄存器(EXTI_SWIEV) ................................................................................... 132
5.6.6. 挂起寄存器(EXTI_PD) ........................................................................................................ 133
6. 通用输入/输出接口（GPIO） .............................................................................. 134
6.1. 简介 ........................................................................................................................... 134
6.2. 主要特性 .................................................................................................................... 134
6.3. 功能描述 .................................................................................................................... 134
6.3.1. GPIO 管脚配置 .................................................................................................................... 136
6.3.2. 备用功能（AF） .................................................................................................................. 136
6.3.3. 附加功能 .............................................................................................................................. 136
6.3.4. 输入配置 .............................................................................................................................. 136
6.3.5. 输出配置 .............................................................................................................................. 137
6.3.6. 模拟配置 .............................................................................................................................. 137
6.3.7. 备用功能（AF）配置 .......................................................................................................... 138
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6.3.8. GPIO 锁定功能 .................................................................................................................... 139
6.3.9. GPIO 单周期输出翻转功能.................................................................................................. 139
6.4. GPIO 寄存器 .............................................................................................................. 140
6.4.1. 端口控制寄存器（GPIOx_CTL, x=A..D,F） ........................................................................ 140
6.4.2. 端口输出模式寄存器（GPIOx_OMODE, x=A..D,F） ......................................................... 141
6.4.3. 端口输出速度寄存器（GPIOx_OSPD, x=A..D,F） ............................................................. 143
6.4.4. 端口上拉/下拉寄存器（GPIOx_PUD, x=A..D,F） .............................................................. 145
6.4.5. 端口输入状态寄存器（GPIOx_ISTAT, x=A..D,F） .............................................................. 147
6.4.6. 端口输出控制寄存器（GPIOx_OCTL, x=A..D,F） ............................................................. 147
6.4.7. 端口位操作寄存器（GPIOx_BOP, x=A..D,F） .................................................................... 148
6.4.8. 端口配置锁定寄存器（GPIOx_LOCK, x=A,B） .................................................................. 148
6.4.9. 备用功能选择寄存器 0（GPIOx_AFSEL0, x=A,B,C）........................................................ 149
6.4.10. 备用功能选择寄存器 1（GPIOx_AFSEL1, x=A,B,C）........................................................ 150
6.4.11. 位清除寄存器（GPIOx_BC, x=A..D,F） ............................................................................. 151
6.4.12. 端口位翻转寄存器（GPIOx_TG, x=A..D,F）（仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品）
............................................................................................................................................ 152
7. 循环冗余校验计算单元 (CRC) ............................................................................ 153
7.1. 简介 ........................................................................................................................... 153
7.2. 主要特性 .................................................................................................................... 153
7.3. 功能描述 .................................................................................................................... 154
7.4. CRC 寄存器 ............................................................................................................... 156
7.4.1. 数据寄存器 (CRC_DATA) ................................................................................................... 156
7.4.2. 独立数据寄存器 (CRC_FDATA) ......................................................................................... 156
7.1.1. 控制寄存器 (CRC_CTL) ..................................................................................................... 157
7.1.2. 初值寄存器 (CRC_IDATA) .................................................................................................. 157
8. DMA 控制器(DMA) ............................................................................................. 159
8.1. 简介 ........................................................................................................................... 159
8.2. 主要特性 .................................................................................................................... 159
8.3. 结构框图 .................................................................................................................... 160
8.4. 功能描述 .................................................................................................................... 160
8.4.1. DMA 操作 ............................................................................................................................ 160
8.4.2. 外设握手 .............................................................................................................................. 161
8.4.3. 仲裁 ..................................................................................................................................... 162
8.4.4. 地址生成 .............................................................................................................................. 162
8.4.5. 循环模式 .............................................................................................................................. 162
8.4.6. 存储器到存储器模式 ........................................................................................................... 163
8.4.7. 通道配置 .............................................................................................................................. 163
8.4.8. 中断 ..................................................................................................................................... 163
8.4.9. DMA 请求映射 ..................................................................................................................... 164
