HC32F460替换STM32F411移植

1万 · 2022-1-28 07:39

目前，部分产品需要国产化，首当其冲的就是更换国产 MCU。在经过几番研究之后，最终决定使用华大的 MCU 来代替（STM32F411 -> HC32F460）。工作的重点就是如何将现有项目代码一点点移植到 HC32F460 上。以下就是一些在移植过程中的记录。

首先从官网 https://www.hdsc.com.cn/ 下载各种资料、开发包

开发环境

当前所以开发环境中，默认都没有华大的 MCU。因此，需要我们自己从华大的官网下载各 IDE 的配套工具包进行安装，具体有以下几个方面：

MCU 选择

默认 Keil 和 IAR 中并没有华大的 MCU，必须从其官网下载开发工具包，然后进行安装！实际使用中发现，安装之后的虽然可以选择华大 MCU，但是，里面竟然没有我对应的 MCU 类型。

貌似，目前其开发包中仅提供了几个类型的 MCU。包括下载算法，都没有我使用的 MCU 的！不过好在我们可以选择一个资源多一些的 MCU 下载算法代替！

下载算法

安装了早期的开发包（1.0.2）后，貌似并没有对应的 FLASH 下载算法，至少 Keil 里面不会显示下载算法。解决方法是：将华大提供的下载算法 Flash_HC32F46x.FLM （位于其开发包中对应的开发环境目录下）放到 Keil 的安装目录下的 D:\Keil_v5\ARM\Flash 中。不过，最新我从官网下载了最新 1.0.5 版本并安装，Keil 就可以显示 FLASH 下载算法了！

注意：如果想更新对应的驱动库，可要谨慎！我看了一下，新的驱动库与旧的并不兼容！

Jlink/J-Flash 的配置

如果开发中使用 Jlink 进行仿真调试，那么经常会用到 J-Flash 来读写 MCU。默认情况下 Jlink 中也是没有华大 MCU 的。解决方法是，手动编辑 Jlink 的安装目录下的配置文件 JLinkDevices.xml，增加如下内容：

<Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L176"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x2000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_128K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x20000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32L17X_128K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L136"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x2000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_64K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x10000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32L13X_64K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L130"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x2000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_64K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x10000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32L13X_64K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32F030"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x2000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_64K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x10000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32F030_64K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L110x4"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x800"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_16K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x4000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32L110_16K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L110x6"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x1000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_32K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x8000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32L110_32K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32F003"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x800"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_16K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x4000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32F003_16K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32F005"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x1000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_32K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x8000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32F005_32K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L15"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x1800"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_128K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x20000"Loader="Devices/HDSC/HC32L15.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32F_M14"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x2000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_128K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x20000"Loader="Devices/HDSC/HC32F_M14.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32F46x"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x10000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M4"/><FlashBankInfoName="Flash_512K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x80000"Loader="Devices/HDSC/HC32F46x.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L19x"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x8000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_256K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x40000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32L19X_256K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32F19x"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x8000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_256K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x40000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32F19X_256K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32F17x"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x4000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_128K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x20000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32F17X_128K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L17x"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x4000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_128K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x20000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32L17X_128K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32F072"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x4000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_128K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x20000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32F072_128K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device><Device><ChipInfoVendor="HDSC"Name="HC32L07X"WorkRAMAddr="0x20000000"WorkRAMSize="0x4000"Core="JLINK_CORE_CORTEX_M0"/><FlashBankInfoName="Flash_128K"BaseAddr="0x0"MaxSize="0x20000"Loader="Devices/HDSC/FlashHC32L07X_128K.FLM"LoaderType="FLASH_ALGO_TYPE_OPEN"AlwaysPresent="1"/></Device>

注意，如果升级了 Jlink 驱动，需要重新更改以上内容！

驱动库移植

这个不是很麻烦，根据下面的图，对应到原 ST 的目录结构中即可

启动引脚

HC32F460 的 BOOT 引脚（PB11）接高电平为从 Flash 启动，低电平为从 BOOT 启动。与 ST 正好相反。下面是 ST 和华大文档中的说明：

驱动库中断处理

HC32F460 的驱动库提供了一个 hc32f46x_interrupts.c/h 的文件，该文件将所有的中断进行了统一的处理，然后以弱函数的形式开发对外接口（hc32f46x_it.c 中定义的函数均为 hc32f46x_interrupts.c/h 中声明的弱函数接口）。但是，其弱函数的使用貌似并不是很规范。在我的项目中，弱函数并没有起作用，导致了中断接口不能用。具体解决方法：

修改驱动库，具体可以参考 ST 的 HAL 库中对于弱函数的使用
增加一个连接器参数，如下图所示：

x3zI34.jpg (34.44 KB )

下载附件

2022-1-28 07:39 上传

这么搞，弱函数的使用上不就复杂了？多此一举了？

在实际使用中，大部分中断（中断号 32 ~ 127）必须先定义一个回调函数，然后将使用的中断注册到 hc32f46x_interrupts.c/h 中定义的方法表中。例如：

/* Select External Int Ch.3 */ stcIrqRegiConf.enIntSrc = INT_PORT_EIRQ3;/* Register External Int to Vect.No.007 */ stcIrqRegiConf.enIRQn = Int007_IRQn;/* Callback function */ stcIrqRegiConf.pfnCallback =&ExtInt03_Callback;/* 这里定义一个回调函数 *//* Registration IRQ */enIrqRegistration(&stcIrqRegiConf);

对于不需要注册的中断，则直接定义弱函数接口。例如：

/** ******************************************************************************* ** \brief SysTick interrupt callback function. ** ** \param None ** ** \retval None ** ******************************************************************************/voidSysTick_IrqHandler(void){SysTick_IncTick();}

个人感觉这个文件真的是脱裤子放屁，多此一举！在启动的 .s 文件中，各中断处理函数接口都已经声明并以死循环来处理了。这里把中断再以另一个名字放出去，完全就是为了增加代码量，在使用上没有任何便捷之处。这个文件编译后就近 10K 的代码量，然后还得占一堆 RAM！有没有考虑过 MCU 100 多个中断实际才用几个，一股脑全给搞一块去了！

关于弱函数的使用，请参考博文 ARM 之十一__weak 和 attribute((weak)) 关键字的使用

由于 FLASH 空间不足，目前正在更换 HC32F460KETA

看门狗

目前，看门狗的配置只能在库文件 hc32f46x_icg.h 中进行配置，然后将 hc32f46x_icg.c 包含到自己的项目中，否则配置依旧无效！在更改了驱动库源码之后，在更新驱动库时需要注意！
此外，上面这种配置方**间接导致一个问题：由于我们的程序分为 IAP 和 APP 两部分。看门狗的配置必须放到 IAP 中，且 APP 中不能再包含该文件，否则在调试烧写时会报错！具体见下文的 [程序下载异常] 章节

DMA

在使用串口 DMA 接收的时候，发现驱动库提供的接口并不能满足实际需要。具体表现为，串口的 DMA 是工作在循环模式下的，这就要求在必要的时候可以获取 DMA 接收的数据长度，不过驱动库貌似没有对应的接口！

DMA 驱动中只有设置接口，没有读取接口！ 。无奈自己增加了几个接口！

GPIO

华大应该称为 PORT

时钟

貌似，华大 MCU 并不能像 ST MCU 似得，开启或者关闭某个 GPIO 的时钟。所以在配置 IO 时，无需要处理时钟的问题。

特殊配置

某些 IO 在上电时默认是用作其他功能的。例如：

PA13，PA14，PA15，PB3，PB4 端口复位后初始状态为 JTAG/SWD 功能有效。
PC14，PC15 端口复位后初始状态为数字功能禁止状态
PA11，PA12 与 USBFS_DM，USBFS_DP 引脚复用，内藏约 400KΩ 的下拉电阻，且一直有效。
端口 PB11 与 MD 复用，为输入专用端口，无输出功能

这一点貌似和 STM32F1x 的使用情况是一致的。因此，如果需要将上面的 IO 作为普通 IO 使用，则必须进行特殊配置，然后才能进行正常的 IO 配置！

PA13，PA14，PA15，PB3，PB4 在配置 FSEL[5:0] 选择功能时需要先将寄存器 PSPCR 相应位写 0 无效JTAG/SWD 功能。对应的库函数接口 en_result_t PORT_DebugPortSetting(uint8_t u8DebugPort, en_functional_state_t enFunc);
PC14，PC15 在选择数字功能时需要先将相应寄存器 PCRxy 的 DDIS 位写 0 有效数字功能。这个在进行 IO 配置时，在en_result_t PORT_Init(en_port_t enPort, uint16_t u16Pin, const stc_port_init_t *pstcPortInit); 中就有对应的处理。
当系统运行在高速时钟下，由于 I/O 输入存在延迟，单周期可能无法正确读取输入状态值。此时需要设置寄存器 PCCR.RDWT[1:0]，插入若干等待周期。

外设引脚映射

具体见用户手册的 2.2 引脚功能表。在我的项目中，出现了 SPI_CLK 引脚无法映射的问题。

程序下载异常

在使用中发现，在下载程序之后并不能正常启动。我的项目结构是 IAP（在线升级） + APP，每次下载 APP 之后，IAP 就会被清除。一开始没有具体分析错误的原因的情况下，想当然的通过如下解决方法来处理。

但是，如上图修改之后，在实际下载的时候，Keil 会提示如下的警告，不过貌似没啥影响

虽然调试没啥影响，但是在生成 .bin 文件时却会出现错误！

但实际该方法并没有解决根本。通过详细分析，最后发现该问题是由于看门狗的配置导致的。具体：由于 APP 中包含了看门狗的配置，看门狗的配置其实是 FLASH 中的固定一块空间。我们的 APP 偏移之后，自然没有看门狗部分的操作算法！

最终解决方法：我们不需要上面的更改，只需要将看门狗的配置放到 IAP 中即可！ IAP 肯定是从起始地址开始，自然不会有问题！

外设反初始化

我的项目结构是 IAP（在线升级） + APP，外设在 IAP 中工作正常，但是在 APP 中工作不正常。这主要是由于：外设在 IAP 中已经初始化，然而在调整到 APP 之后，这部分外设由于已经被初始化，导致不会再次被初始化。这一点其实对于 ST 的 MCU 同样适用。因此，需要我们来特殊处理！
例如 hc32f46x_interrupts.c/h 中配置的中断，如果在 IAP 中已经被设置，跳转到 APP 后，就无法再正常配置了（全局变量中会检查是否被配置过）

en_result_t enIrqRegistration(const stc_irq_regi_conf_t *pstcIrqRegiConf){// todo, assert ... stc_intc_sel_field_t *stcIntSel; en_result_t enRet = Ok;//DDL_ASSERT(NULL != pstcIrqRegiConf->pfnCallback);DDL_ASSERT(IS_NULL_POINT(pstcIrqRegiConf->pfnCallback));/* IRQ032~127 whether out of range */if(((((pstcIrqRegiConf->enIntSrc/32)*6+32)> pstcIrqRegiConf->enIRQn)|| \ (((pstcIrqRegiConf->enIntSrc/32)*6+37)< pstcIrqRegiConf->enIRQn))&& \ (pstcIrqRegiConf->enIRQn >=32)){ enRet = ErrorInvalidParameter;}else{ stcIntSel =(stc_intc_sel_field_t *)((uint32_t)(&M4_INTC->SEL0)+ \ (4u* pstcIrqRegiConf->enIRQn));if(0x1FFu== stcIntSel->INTSEL)/* 如果已经初始化过，这里将不能再初始化 */{ stcIntSel->INTSEL = pstcIrqRegiConf->enIntSrc; IrqHandler[pstcIrqRegiConf->enIRQn]= pstcIrqRegiConf->pfnCallback;}else{ enRet = ErrorUninitialized;}}return enRet;}

具体方法就是使用 enIrqResign 函数进行重新标记！