GD32VF103 用户手册
1
GigaDevice Semiconductor Inc.
GD32VF103
RISC-V 32-bit MCU
用户手册
1.3 版本
( 2021 年 6 月 )
GD32VF103 用户手册
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目录
目录......................................................................................................................................... 2
图索引 ....................................................................................................................................14
表索引 ....................................................................................................................................19
1. 系统及存储器架构...........................................................................................................21
1.1. RISC-V 处理器 .............................................................................................................21
1.2. 系统架构 ....................................................................................................................21
1.3. 存储器映射.................................................................................................................23
1.3.1. 片上 SRAM 存储器 ................................................................................................................................. 27
1.3.2. 片上闪存.................................................................................................................................................... 27
1.4. 引导配置 ....................................................................................................................27
1.5. 设备电子签名 .............................................................................................................29
1.5.1. 存储容量信息 ........................................................................................................................................... 29
1.5.2. 设备唯一 ID (96 位/位域) ....................................................................................................................... 29
2. 闪存控制器（FMC） ......................................................................................................31
2.1. 简介 ...........................................................................................................................31
2.2. 主要特征 ....................................................................................................................31
2.3. 功能说明 ....................................................................................................................31
2.3.1. 闪存结构.................................................................................................................................................... 31
2.3.2. 读操作........................................................................................................................................................ 32
2.3.3. FMC_CTL 寄存器解锁 ........................................................................................................................... 32
2.3.4. 页擦除........................................................................................................................................................ 32
2.3.5. 整片擦除.................................................................................................................................................... 33
2.3.6. 主存储闪存块编程 ................................................................................................................................... 34
2.3.7. 选项字节块擦除 ....................................................................................................................................... 35
2.3.8. 选项字节块编程 ....................................................................................................................................... 36
2.3.9. 选项字节块说明 ....................................................................................................................................... 36
2.3.10. 页擦除/编程保护 ...................................................................................................................................... 37
2.3.11. 安全保护.................................................................................................................................................... 37
2.4. FMC 寄存器 ................................................................................................................39
2.4.1. 等待状态寄存器 (FMC_WS) ................................................................................................................ 39
2.4.2. 解锁寄存器 (FMC_KEY) ....................................................................................................................... 39
2.4.3. 选项字节操作解锁寄存器（FMC_OBKEY） .................................................................................... 40
2.4.4. 状态寄存器 (FMC_STAT) ..................................................................................................................... 40
2.4.5. 控制寄存器 (FMC_CTL) ....................................................................................................................... 41
2.4.6. 地址寄存器 (FMC_ADDR) ................................................................................................................... 42
2.4.7. 选项字节状态寄存器 (FMC_OBSTAT)............................................................................................... 42
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2.4.8. 擦除/编程保护寄存器 (FMC_WP)....................................................................................................... 43
2.4.9. 产品 ID 寄存器 (FMC_PID) .................................................................................................................. 43
3. 电源管理单元（PMU） ..................................................................................................45
3.1. 简介 ...........................................................................................................................45
3.2. 主要特征 ....................................................................................................................45
3.3. 功能说明 ....................................................................................................................45
3.3.1. 电池备份域 ............................................................................................................................................... 46
3.3.2. V
DD/
V
DDA
电源域 ....................................................................................................................................... 47
3.3.3. 1.2V 电源域 .............................................................................................................................................. 48
3.3.4. 省电模式.................................................................................................................................................... 49
3.4. PMU 寄存器................................................................................................................51
3.4.1. 控制寄存器 (PMU_CTL) ....................................................................................................................... 51
3.4.2. 电源控制和状态寄存器 (PMU_CS) .................................................................................................... 52
4. 备份寄存器（BKP） ......................................................................................................54
4.1. 简介 ...........................................................................................................................54
4.2. 主要特征 ....................................................................................................................54
4.3. 功能说明 ....................................................................................................................54
4.3.1. RTC 时钟校准 .......................................................................................................................................... 54
4.3.2. 侵入检测.................................................................................................................................................... 54
4.4. BKP 寄存器 .................................................................................................................55
4.4.1. 备份数据寄存器 (BKP_DATAx) (x= 0..41) ........................................................................................ 55
4.4.2. RTC 信号输出控制寄存器 (BKP_OCTL)........................................................................................... 55
4.4.3. 侵入引脚控制寄存器 (BKP_TPCTL) .................................................................................................. 56
4.4.4. 侵入控制状态寄存器 (BKP_TPCS) .................................................................................................... 56
5. 复位和时钟单元（RCU）...............................................................................................58
5.1. 复位控制单元(RCTL)..................................................................................................58
5.1.1. 简介 ............................................................................................................................................................ 58
5.1.2. 功能说明.................................................................................................................................................... 58
5.2. 时钟控制单元(CCTL)..................................................................................................59
5.2.1. 简介 ............................................................................................................................................................ 59
5.2.2. 主要特征.................................................................................................................................................... 61
5.2.3. 功能说明.................................................................................................................................................... 61
5.3. RCU 寄存器 ...............................................................................................................64
5.3.1. 控制寄存器 (RCU_CTL) ....................................................................................................................... 64
5.3.2. 时钟配置寄存器 0 (RCU_CFG0) ......................................................................................................... 66
5.3.3. 时钟中断寄存器 (RCU_INT) ................................................................................................................ 69
5.3.4. APB2 复位寄存器 (RCU_APB2RST)................................................................................................. 72
5.3.5. APB1 复位寄存器 (RCU_APB1RST)................................................................................................. 73
5.3.6. AHB 使能寄存器 (RCU_AHBEN) ....................................................................................................... 76
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5.3.7. APB2 使能寄存器 (RCU_APB2EN) ................................................................................................... 77
5.3.8. APB1 使能寄存器 (RCU_APB1EN) ................................................................................................... 79
5.3.9. 备份域控制寄存器 (RCU_BDCTL) ..................................................................................................... 81
5.3.10. 复位源/时钟寄存器 (RCU_RSTSCK)................................................................................................. 83
5.3.11. AHB 复位寄存器 (RCU_AHBRST)..................................................................................................... 84
5.3.12. 时钟配置寄存器 1 (RCU_CFG1) ......................................................................................................... 85
5.3.13. 深度睡眠模式电压寄存器 (RCU_DSV).............................................................................................. 87
6. 中断/事件控制器（EXTI） .............................................................................................88
6.1. 简介 ...........................................................................................................................88
6.2. 主要特征 ....................................................................................................................88
6.3. 中断功能说明 .............................................................................................................88
6.4. 外部中断及事件(EXTI) 框图 .........................................................................................91
6.5. 外部中断及事件功能概述 ............................................................................................91
6.6. EXTI 寄存器 ................................................................................................................93
6.6.1. 中断使能寄存器 (EXTI_INTEN) .......................................................................................................... 93
6.6.2. 事件使能寄存器 (EXTI_EVEN) ........................................................................................................... 93
6.6.3. 上升沿触发使能寄存器 (EXTI_RTEN) ............................................................................................... 94
6.6.4. 下降沿触发使能寄存器 (EXTI_FTEN) ............................................................................................... 94
6.6.5. 软件中断事件寄存器 (EXTI_SWIEV) ................................................................................................. 94
6.6.6. 挂起寄存器 (EXTI_PD) ......................................................................................................................... 95
7. 通用和备用输入/输出接口（GPIO 和 AFIO）...............................................................96
7.1. 简介 ...........................................................................................................................96
7.2. 主要特征 ....................................................................................................................96
7.3. 功能说明 ....................................................................................................................96
7.3.1. GPIO 引脚配置 ........................................................................................................................................ 97
7.3.2. 外部中断/事件线 ...................................................................................................................................... 98
7.3.3. 备用功能(AF)............................................................................................................................................ 98
7.3.4. 输入配置.................................................................................................................................................... 98
7.3.5. 输出配置.................................................................................................................................................... 98
7.3.6. 模拟配置.................................................................................................................................................... 99
7.3.7. 备用功能(AF)配置 .................................................................................................................................100
7.3.8. IO 引脚功能选择 ....................................................................................................................................100
7.3.9. GPIO 锁定功能 ......................................................................................................................................101
7.4. I/O 重映射功能和调试配置 ........................................................................................ 101
7.4.1. 简介 ..........................................................................................................................................................101
7.4.2. 主要特征..................................................................................................................................................101
7.4.3. JTAG 备用功能重映射..........................................................................................................................101
7.4.4. TIMER AF 重映射..................................................................................................................................102
7.4.5. USART AF 重映射.................................................................................................................................103
7.4.6. I2C0 备用功能重映射 ...........................................................................................................................104
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7.4.7. SPI0 备用功能重映射 ...........................................................................................................................104
7.4.8. SPI2/I2S2 备用功能重映射 .................................................................................................................104
7.4.9. CAN0 备用功能重映射 .........................................................................................................................104
7.4.10. CAN1 备用功能重映射 .........................................................................................................................105
7.4.11. CLK 引脚 AF 重映射 .............................................................................................................................105
7.5. GPIO 寄存器 ............................................................................................................. 106
7.5.1. 端口控制寄存器 0 (GPIOx_CTL0, x=A..E) ......................................................................................106
7.5.2. 端口控制寄存器 1 (GPIOx_CTL1, x=A..E) ......................................................................................108
7.5.3. 端口输入状态寄存器 (GPIOx_ISTAT, x=A..E)................................................................................109
7.5.4. 端口输出控制寄存器 (GPIOx_OCTL, x=A..E) ...............................................................................110
7.5.5. 端口位操作寄存器 (GPIOx_BOP, x=A..E) ......................................................................................110
7.5.6. 位清除寄存器 (GPIOx_BC, x=A..E) .................................................................................................111
7.5.7. 端口配置锁定寄存器 (GPIOx_LOCK, x=A..E) ...............................................................................111
7.5.8. 事件控制寄存器 (AFIO_EC) ..............................................................................................................112
7.5.9. AFIO 端口配置寄存器 0 (AFIO_PCF0) ............................................................................................113
7.5.10. EXTI 源选择寄存器 0 寄存器 (AFIO_EXTISS0) ............................................................................116
7.5.11. EXTI 源选择寄存器 1 寄存器 (AFIO_EXTISS1) ............................................................................117
7.5.12. EXTI 源选择寄存器 2 寄存器 (AFIO_EXTISS2) ............................................................................118
7.5.13. EXTI 源选择寄存器 3 寄存器 (AFIO_EXTISS3) ............................................................................119
7.5.14. AFIO 端口配置寄存器 1 (AFIO_PCF1) ............................................................................................120
8. 循环冗余校验计算单元（CRC） ................................................................................. 121
8.1. 简介 ......................................................................................................................... 121
8.2. 主要特征 .................................................................................................................. 121
8.3. 功能说明 .................................................................................................................. 122
8.4. CRC 寄存器 ............................................................................................................... 123
8.4.1. 数据寄存器（CRC_DATA） ...............................................................................................................123
8.4.2. 独立数据寄存器（CRC_FDATA） ....................................................................................................123
8.4.3. 控制寄存器（CRC_CTL） ..................................................................................................................124
9. 直接存储器访问控制器（DMA） ................................................................................. 125
9.1. 简介 ......................................................................................................................... 125
9.2. 主要特征 .................................................................................................................. 125
9.3. 结构框图 .................................................................................................................. 126
9.4. 功能说明 .................................................................................................................. 126
9.4.1. DMA 操作................................................................................................................................................126
9.4.2. 外设握手..................................................................................................................................................128
9.4.3. 仲裁 ..........................................................................................................................................................128
9.4.4. 地址生成..................................................................................................................................................128
9.4.5. 循环模式..................................................................................................................................................129
9.4.6. 存储器到存储器模式.............................................................................................................................129
9.4.7. 通道配置..................................................................................................................................................129
