GD32F30x および GD32F403 シリーズのハードウェアは参考用です。
1. ハードウェア設計
1. 電源供給
2.リセット
知らせ：
1. 内部プルアップ抵抗は 40kΩ ですが、電圧干渉によってチップが異常動作しないように、外部プルアップ抵抗は 10kΩ を推奨します。
2. 静電気の影響を考慮する場合は、NRST ピンに ESD 保護ダイオードを配置できます。
3. MCU 内部にはハードウェア POR 回路がありますが、外部に NRST リセット抵抗/容量回路を追加することをお勧めします。
4. MCU が異常に起動した場合 (電圧変動などにより)、NRST の対グランド容量値を適切に増加させることで、MCU のリセット完了時間を延長し、電源投入異常タイミング領域を回避できます。
3.時計
GD32F30x/GD32F403 シリーズは完全な内部クロック システムを備えており、さまざまなアプリケーション、クロックの主な機能に応じて適切なクロック ソースを選択できます。
4～32MHzの外部高速水晶発振器(HXTAL);
8MHz 内部高速 RC 発振器 (IRC8M);
32.768KHz 外部低速水晶発振器 (LXTAL);
48 MHz 内部高速 RC 発振器 (IRC48M)。
40kHz 内部低速 RC 発振器 (IRC40K);
PLL クロック ソースは、HXTAL、IRC8M、または IRC48M から選択できます。
HXTAL クロックを監視できます。
クロックツリーは次のとおりです。
4. 設定を開始します
GD32F30x/GD32F403 シリーズは 3 つの起動方法を提供し、BOOT0 および BOOT1 を通じて構成できます。
ユーザーは、ブート オプションを決定するために、パワーオン リセットまたはシステム リセット用に BOOT0 および BOOT1 を構成できます。回路設計時、ユーザプログラムの実行中は BOOT0 を一時停止できませんので、GND に 10kΩ の抵抗を接続することを推奨します; プログラム更新のためにシステムメモリを実行するには、BOOT0 を High に接続し、BOOT1 を Low に接続する必要があります。アップデートが完了したら、BOOT0 を Low に接続して電源をオンにします ユーザー プログラム; SRAM 実行プログラムは主にデバッグ状態で使用されます。
埋め込みブートローダーはシステム ストレージ領域に保存され、フラッシュ メモリを再プログラムするために使用されます。GD32F305xx/GD32F307xx/GD32F403xx デバイスでは、ブートローダーは USART0 (PA9 および PA10)、USART1 (PD5 および PD6)、USBFS (PA9、PA11、および PA12) を介して外部と通信できます。GD32F303xx (フラッシュ<512kB) デバイスでは、ブートローダーは USART0 (PA9 および PA10) を通じて外部と通信できます。GD32F303xx (フラッシュ >512kB) デバイスでは、ブートローダーは USART0 (PA9 および PA10) USART1 (PA2) を通じて外部と通信できます。と PA3) が相互作用します。
5. ダウンロードしてデバッグする
GD32F30x/GD32F403 シリーズ コアは、JTAG デバッグ インターフェイスと SWD インターフェイスをサポートします。JTAG インターフェイス規格は 5 つの信号インターフェイスを含む 20 ピン インターフェイスであり、SWD インターフェイス規格は 2 つの信号インターフェイスを含む 5 ピン インターフェイスです。
注: リセット後、デバッグ関連ポートは入力 PU/PD モードになります。ここで、
PA15: JTDI はプルアップ モードです。
PA14: JTCK / SWCLK はプルダウン モードです。
PA13: JTMS/SWDIO はプルアップ モードです。
PB4: NJTRST はプルアップ モードです。
PB3: JTDO はフローティング モードです。
SWD のダウンロードとデバッグ通信の信頼性を向上させ、ダウンロードとデバッグの耐干渉能力を強化するには、いくつかの方法があります。
1. SWD の 2 本の信号線の長さを短くし、できれば 15cm 以内にします。
2. SWD ワイヤと GND ワイヤの 2 本のワイヤをねじって一緒にねじります。
3. SWD の 2 本の信号線を数十 pF の小さなコンデンサでグランドに接続します。
4. SWD の 2 本の信号線のいずれかの IO は 100Ω ～ 1KΩ の抵抗と直列に接続されています。
6. 代表的な周辺機器
UBS周辺回路
2. PCB レイアウト
1. 電源デカップリングコンデンサ
GD32F30x/GD32F403 シリーズの電源には、VDD、VDDA、VREF+、VBAT の 4 つの電源ピンがありますが、100nF のデカップリング コンデンサはセラミック製でよく、電源ピンのできるだけ近くに配置する必要があります。電源ラインはコンデンサを通ってMCU電源端子に到達するようにし、コンデンサPADの近くにViaを配置することを推奨します。
2. クロック回路
GD32F30x/GD32F403 シリーズのクロックには HXTAL と LXTAL があり、クロック回路 (水晶または水晶振動子とコンデンサを含む)を MCU クロック ピンの近くに配置し、クロック トレースを可能な限り GND で囲む必要があります。
知らせ：
1. 水晶振動子は MCU クロック ピンにできるだけ近くに配置し、整合コンデンサもできるだけ水晶振動子に近づける必要があります。
2. 回路全体は可能な限り MCU と同層に配置し、配線は可能な限り同層を通らないようにする。
3.クロック回路の PCB 領域は可能な限り空にし、クロックに関係のないトレースは取らないでください。
4. 高電力、強力な干渉の危険性があるデバイスおよび高速配線をクロック水晶回路からできるだけ遠ざけてください。
5.クロックラインはシールド効果を発揮するためにグランドで覆われています。
3. リセット回路
注: リセット回路の抵抗と容量は MCU の NRST ピンにできるだけ近づける必要があり、NRST 配線は干渉の危険性の高いデバイスや高速配線などから遠ざける必要があります。条件が許せば、それが最善です。 NRST配線を覆うことでより高いシールド効果を実現します。
4.USB回路
USB モジュールには2 つの差動信号ライン DM と DP があります。PCB トレースには90ohm の特性インピーダンスが必要であることが推奨されます。差動トレースは、等しい長さと等距離のルールに従って厳密に実行する必要があり、 2 つの差動線の長さが等しくない場合は、端子の蛇行線で短い線を補うことができます。
インピーダンス整合を考慮して、直列整合抵抗は約 50Ω にすることをお勧めします。USB端子インターフェースがMCUから遠い場合は、直列抵抗の値を適切に大きくする必要があります。
知らせ：
1.差動配線距離を短くするためにレイアウトを合理的に配置します。
2. 最初に差動ラインを描き、1 対の差動ライン上の 2 対のビアを超えないようにして、それらを対称的に配置します。
3. 90°、円弧、または 45° の配線を避け、2 本のワイヤがしっかりと結合されていることを確認する対称的な平行配線。
4. 差動トレースまたはテスト ポイントに接続されている RC、EMC、およびその他のデバイスも対称である必要があります。
USB HS モジュールの場合、MCU と外部 HS PHY 間のデータ ラインおよび信号制御ラインはできるだけ短くし、等長の処理を行うために蛇行ラインを使用する必要があります。
1.レイアウトは合理的に配置する必要があり、USB HS-PHY チップと MCU 間の距離は可能な限りコンパクトである必要があります。
2. 配線の際は、最長の信号線の長さを目安にし、他の信号線は蛇行配線などで補ってください。
5.BGA配線
GD32F403x シリーズには BGA100 パッケージが含まれており、対応モデルは GD32F403VxH6 です。このチップの配線は他の BGA チップと同様に、最初に各ボール パッドをファンアウトしてから配線作業を実行します。0.5 mm ピッチの BGA パッケージの場合、BGA パッド サイズが 0.25/0.35 に設定され、ビア ホールとパッド間の距離、線幅と線間隔が 3 mil の場合、ドッグ ボーン ファンアウトを使用できます。 BGA100 パッケージのファンアウト モードに示されているように、ビアホールとパッド間の距離は 4.5mil ですが、この種の配線には高い要件があります。 PCB メーカーのプロセスに準拠しており、配線前に PCB メーカーと通信する必要があります。要件が満たされない場合は、 BGA パッケージに穴やブラインド埋め込み穴をあけることもできます。
参考：
https://gd32mcu.com/cn/download/10?kw=