GD32E230开发标准教程-教学大纲

《GD32E230开发标准教程》教学大纲课程信息课程名称：GD32E230开发标准教程课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：《GD32E230开发标准教程》，钟世达、郭文波主编，2023年，电子工业出版社教材。适用专业：本课程既可以作为高等院校电子信息、自动化等专业微控制器相关课程的课程，也可以作为微控制器系统设计及相关行业工程技术人员的入门培训课程。课程负责人：二、课程简介该课程主要介绍了微控制器程序开发,对应的硬件平台为GD32E2杏仁派开发板,这款开发板的主控芯片为国产的GD32E230C8T6,由兆易创新科技集团股份有限公司(以下简称“兆易创新”)研发并推出。GD32E230C8T6属于GD32E230xx系列，因此，将介绍基于GD32E230xx系列微控制器的程序开发流程和方法，并在程序设计之前，详细介绍Keil开发工具的安装和配置过程。最后通过一系列实验，由浅入深地介绍GD32E230xx系列微控制器的系统架构、外设结构和开发过程。三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识该课程基于GD32E2杏仁派开发板(主控芯片为GD32E230C8T6)，通过14个实验介绍GD32E230C8T6微控制器的GPIO、串口、定时器、SysTick、RCU、外部中断、OLED显示、DAC和ADC等的原理和应用。L2问题分析近年来，围绕缺芯的话题热度持续高涨，而微控制器正是缺货最严重的品类之一。在国内外微控制器厂商大幅调整售价的情况下，不少厂商将目光转向了性价比更高的国产品牌。在国产化进程的推动下，国内微控制器产品将不断得到验证，市场占比也会提升。H3设计/开发解决方案学习一款微控制器，可以先了解微控制器的外设结构和一些常用的寄存器，然后查阅参考手册，掌握这些外设和寄存器的配置方法，并熟悉微控制器各个引脚的功能。但微控制器的学习强调实践，仅停留在理论上无异于纸上谈兵;正确的方法是结合硬件平台，不断实践与探索，并编写和调试程序，在解决实际问题的过程中加深对微控制器的理解，熟悉微控制器程序开发的流程。H4研究L5使用现代工具GD32E2杏仁派开发板(主控芯片为GD32E230C8T6)M6工程与社会学生能够意识到微控制器程序开发的重要性，不仅要有良好的思想道德素质、科学文化素质、专业技能和健康的身体，而且要有良好的心理素质，勇于承担责任，能够承受失败与挫折等。L7环境和可持续发展L8职业规范L9个人和团队1.学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。2.学会与他人合作和沟通，建立良好的人际关系和团队合作氛围。H10沟通1.学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。2.学会进行跨文化沟通和合作，提高国际化视野和跨文化交流能力。M11项目管理L12终身学习1.学会进行自我学习和自我提升，不断提高自身的专业水平和创新能力。2.学会进行终身学习和职业发展规划，不断拓展职业领域和发展空间。H注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型1GD32开发平台和工具为什么选择GD32GD32E230xx系列芯片介绍GD32E2杏仁派开发板电路GD32E2杏仁派开发板可以开GD32微控制器开发工具的安装与配置了解GD32B230xx系列微控制器及GD32E2杏仁派开发板；掌握GD32微控制器开发工具的安装和配置。4理论+实操2基准工程实验内容寄存器与固件库Keil编辑和编译及程序下载GD32工程模块名称及说明实验步骤与代码解析掌握工程的编译和程序下载方式；了解软件的使用和工具的操作。3理论+实操3串口电子钟实验内容RunClock模块函数函数调用框架Proc2msTas与Proc1SecTask实验步骤与代码解析了解与掌握微控制器程序设计的基本思路。3理论+实操4GPIO与流水灯实验内容LED电路原理图GD32E23x系列微控制器的系统架构与存储器映射GPIO功能框图GPIO部分寄存器GPIO部分固件库函数RCU部分寄存器RCU部分固件库函数程序架构实验步骤与代码解析掌握在GD32E2杏仁派开发板上完成的代表性实验；了解GD32E23x系列中微控制器的部分GPIO功能，并掌握基于寄存器和固件库的GPIO配置和使用方法。5理论+实操5GPIO与独立按键输入实验内容独立按键电路原理图GPIO功能框图GPIO部分寄存器GPI0部分固件库函数按键去抖原理程序架构实验步骤与代码解析了解并掌握GPIO的输入功能。4理论+实操6串口通信实验内容串口通信协议串口电路原理图串口功能框图串口部分寄存器串口部分固件库函数异常和中断NVIC中断控制器NVIC部分寄存器NVIC部分固件库函数串口模块驱动设计程序架构实验步骤与代码解析了解GD32E23x系列微控制器的串口功能框图、串口部分寄存器和固件库、异常和中断、NVIC寄存器和固件库，以及串口模块驱动设计。掌握串口驱动的设计和应用。6理论+实操7定时器中断实验内容通用定时器L4结构框图通用定时器部分寄存器定时器部分固件库函数RCU部分寄存器程序架构实验步骤与代码解析了解通用定时器(TIMER15和TMER16),包括功能框图、通用定时器部分寄存器和固件库函数、RCU部分寄存器和固件库函数。3理论+实操8SysTick实验内容SysTick功能框图SysTick实验流程图分析SysTick部分寄存器SysTick部分固件库函数程序架构实验步骤与代码解析了解并掌握SysTick功能框图、实验流程图分析、部分寄存器以及部分固件库函数。3理论+实操9RCU实验内容RCU功能框图RCU部分寄存RCU部分固件库函数FMC部分寄存器FMC部分固件库函数程序架构实验步骤了解与掌握RCU的相关寄存器和固件库函数，并编写RCU模块驱动程序。4理论+实操10外部中断实验内容EXTI功能框图EXTI部分寄存器EXTI部分固件库函数SYSCFG部分寄存器SYSCFG部分固件库程序架构实验步骤理解EXTI功能框图、EXTI部分寄存器、EXTI部分固件库函数等相关知识。4理论+实操11OLED显示实验内容OLED显示模块SSD1306的显存SSD1306常用命令字模选项ASCII码表与取模工具GD32E230C8T6的GRAM与SSD1306的GRAMOLED显示模块显示流程程序架构实验步骤了解OLED显示原理及SSD1306驱动芯片的工作原理；掌握如何用编写SSD1306芯片控制OLED模块的驱动程序并应用。6理论+实操12定时器与PWM输出实验内容PWM输出实验流程图分析通用定时器部分寄存器通用定时器部分固件库函数程序架构实验步骤了解PWM，以及相关寄存器和固件库函数；掌握PWM输出控制的方法。3理论+实操13定时器与输入捕获实验内容输入捕获实验流程图分析通用定时器部分寄存器通用定时器部分固件库程序架构实验步骤了解输入捕获的工作原理，以及相关寄存器和固件库函数；掌握对一个脉冲的上升沿和下降沿进行捕获的流程。3理论+实操14DAC实验内容TLC5615芯片DAC实验逻辑图分析PCT通信协议PCT通信协议应用程序架构实验步骤了解TLC615芯片及其D/A转换功能；掌握如何通过一个DAC实验演示如何进行D/A转换。5理论+实操15ADC实验内容ADC功能框图ADC时钟及其转换时间ADC实验逻辑框图分析ADC缓冲区ADC部分寄存器ADC部分固件库函数DMA功能框图DMA部分寄存器DMA部分固件库函数程序架构实验步骤了解ADC及其相关寄存器和固件库函数；掌握如何通过实验介绍如何通过ADC进行模数转换。8理论+实操五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重（%）备注1期末成绩期末考试考试50百分制，60分为及格2平时成绩课后作业15次40优、良、中、及格、不及格3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议学习方法建议1.通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队交流能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。2.通过思考，加深自己的兴趣，巩固知识点。3.进行练习和实践，提高自己的技能和应用能力，加深对知识的理解和记忆。学生课外阅读参考资料《GD32E230开发标准教程》，钟世达、郭文波主编，2023年，电子工业出版社教材。七、课程改革与建设该课程共有20个实验都包括实验内容、实验