国内首款M52内核：G32R501 EVAL板卡开箱记录

只看该作者 · 2025-7-1 19:17

[i=s] 本帖最后由 kai迪皮于 2025-7-1 19:21 编辑 [/i]<br /> <br />

1. 背景：M52 内核的登场

最近，随着物联网和智能控制场景越来越复杂，MCU 行业也在不断涌现新生力量，各种高性能的处理器内核五花八门。但绝大多数我们熟悉的是 Cortex®-M4、M7 乃至近年火热的 RISC-V 系列。这次 Geehy 推出的 G32R501，主打“国内首款 Arm® Cortex®-M52 双核”，并且通过自研紫电数学指令扩展及对 Helium（Arm v8.1-M 架构中的 MVE 矢量扩展）的支持，大幅强化了对 DSP 运算、矢量运算的处理能力，尤其适合需要高实时性和复杂算法处理的应用，比如工业控制、新能源车载逆变器、工控自动化等。

前段时间我向官方申请了一块 G32R501 EVAL板卡，等待过程就像小孩盼新玩具一样。本篇博客就先和各位分享一下我拿到 G32R501 EVAL的第一手体验：开箱、资源浏览、SDK 以及 MDK 环境搭建等。从零见证这块板子的魅力。

2. 初次见面：板卡开箱

2.1 包装盒与开箱

打开快递盒后，看到一个纸质包装。和以往那种塑料外壳相比，纸盒子看着更“环保”一点，也让人感觉有点“仪式感”。

里头的内容很精简：

一个穿着静电袋的小板卡；
一张简短的说明纸，介绍主要资源和特色。

一拿出来就闻到那种新 PCB 的“电子香气”，这不禁勾起了我对板卡内部结构的好奇。

赶紧把静电袋撕开，把板子拿在手里仔细端详。板卡的颜色是常见的那种深蓝样式，做工不错，接口排布也相对整齐。正面部分印有主控芯片 G32R501DVYT7，那颗就是本次的主角——Arm® Cortex®-M52 双核，搭配紫电扩展单元。

2.2 板卡资源一览

这块 G32R501 EVAL的主要资源包括：

主控芯片 G32R501DVYT7
- 国内首款基于 Arm® v8.1-M 架构 Cortex®-M52 双核。
- 支持自研紫电数学指令扩展单元和 Arm Helium。
板载 Geehy-Link 调试器
- 省去外置调试器费用，通过 USB 线即可对芯片进行烧写和调试。
- 支持 CMSIS-DAP，当下流行且常用。
2×LED 指示灯
- 相当于常见的板载小灯，方便点灯测试。
1×外接 VREFHI
- 供 ADC 参考电压之用，利于精度测试。
1 组 QSPI 接口
- 可以外接大容量存储器，做固件扩展或资源加载。
1×CAN 收发器
- 工业、汽车领域常用的 CAN 通信，在这块板子上也能轻松测试。
2×QEP 接口
- 用于电机控制场景中捕获正交编码器信号做精准转速和位置检测。
1×80 引脚的 ExpandPack
- 官方命名的扩展接口，未来若 Geehy 推出相应“扩展模块套件”，就能直插直用。
拨码开关
- 用于多种 GPIO 配置切换或工作模式选择（如 Boot 模式、接口复用等）。

看完这些资源，我的直观印象是：这块板非常注重“高性能控制和运算需求”。像双 QEP、150ps 分辨率的 PWM 通道等等，都对实时控制场景非常友好，也难怪官方将其定位在工业、新能源、车载领域。

3. SDK 资源介绍

要真正“点亮”我们的开发板，就得先翻翻可用的官方 SDK。根据资料，Geehy 这边也提供了 G32R501 专属的 SDK 包，可从官网“资料下载”区获取。官方还给了快速上手指南：《AN1125_G32R501 SDK 快速上手指南 V1.1.pdf》。里面简明扼要展示了如何在 MDK Keil 环境下导入包、编译、调试等流程。下完 SDK 大概结构如下：

主要包含：

boards：板子的硬件原理图，贼方便——特别是想研究具体引脚时无需自己测量。
device_support：整个 G32R501 的位域结构体定义。喜欢用寄存器“骚操作”的老铁们，可以直观地用这个操作硬件。
docs：一些应用笔记和说明文档。
driverlib：G32R501 标準外设库，对绝大部分常用外设（GPIO、UART、SPI 等）封装了函数接口，极大降低了手动写寄存器的复杂度。
examples：各种例程集合，你想要的 LED 闪灯、UART、CAN、PWM、QEP 等示例都可以在这翻到，是不是很贴心？
kernel：官方提供的RTOS。
libraries：一些数学库和 Flash API 的集合，尤其在 M52 + Helium 场景下，矢量运算或 DSP 算法估计大有可为。
package：MDK 的 pack 文件，可以配置 MDK 环境。
utilities：一些工具脚本，具体还需要结合文档继续探索。

从这里能看出，官方确实对这个芯片做了比较系统的资料支撑，基本从硬件、驱动到应用都有示例。对于初次接触 G32R501 的工程师而言，这无疑是个福音，拿来就能快速上手。

4. MDK 环境搭建

接下来就是重头戏：我要让板卡“跑起来”并点亮 LED，小试牛刀！ Geehy 官方有整理一整套“MDK pack + 示例”的方案，我在这里把过程简单概括一下：

4.1 MDK版本需求

根据MDK官方支持，M52内核的支持在MDK5.40及以上版本。这意味着我们调试G32R501需要下载5.40以后的MDK。这个大家不要忽略了。

4.2 安装 pack

在 MDK Keil 中加载 G32R501 的 pack 文件：

我们直接双击“Geehy.G32R5xx_DFP.1.0.1.pack”进行安装。
安装完成后，你就可以在 Keil 的 “Device” 里看到 G32R501 相关的器件支持。

4.3 打开例程

我这里直接打开“G32R501_SDK_V1.1.0\driverlib\g32r501\examples\eval\led\led_ex1_blinky\project\MDK\project.uvprojx”。或者可以直接复制一份例程到你自己的工作区，避免不小心改坏官方原例程。

4.4 下载程序

连接板卡到电脑，使用 USB 线（板子上自带 Geehy-Link 调试器）。
在 MDK 里进入 “Project -> Options for Target -> Debug”，选择调试器为 “CMSIS-DAP”。
在 “Utilities” 面板同样选 “CMSIS-DAP”，然后点击“Settings”，看看是否能正确识别到设备。

4.5 启动仿真

在 debug选项卡配置里，选择官方给的仿真脚本 r501.ini，这保证了加载正确的调试配置。
点击 Download后再点击Debug ，就能烧写程序并启动仿真。

等到程序跑起来，你就能在板载指示灯那里看到“闪啊闪”，这就是最简单的测试了。

5. 串口输出：printf 重定向技巧

光看灯闪有点寂寞，如果能看到日志输出或打印变量，就更好了。幸运的是，SDK 也提供了 UART 驱动示例，帮我们快速完成 printf 重定向。

5.1 UART 初始化示例

在我们截取官方例程中的UART初始化：

void UART_Init(void)
{
    //
    // GPIO28 is the UART Rx pin.
    //
    GPIO_setMasterCore(DEVICE_GPIO_PIN_UARTRXDA, GPIO_CORE_CPU0);
    GPIO_setPinConfig(DEVICE_GPIO_CFG_UARTRXDA);
    GPIO_setDirectionMode(DEVICE_GPIO_PIN_UARTRXDA, GPIO_DIR_MODE_IN);
    GPIO_setPadConfig(DEVICE_GPIO_PIN_UARTRXDA, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setDrivingCapability(DEVICE_GPIO_PIN_UARTRXDA,GPIO_DRIVE_LEVEL_VERY_HIGH);
    GPIO_setQualificationMode(DEVICE_GPIO_PIN_UARTRXDA, GPIO_QUAL_ASYNC);

    //
    // GPIO29 is the UART Tx pin.
    //
    GPIO_setMasterCore(DEVICE_GPIO_PIN_UARTTXDA, GPIO_CORE_CPU0);
    GPIO_setPinConfig(DEVICE_GPIO_CFG_UARTTXDA);
    GPIO_setDirectionMode(DEVICE_GPIO_PIN_UARTTXDA, GPIO_DIR_MODE_OUT);
    GPIO_setPadConfig(DEVICE_GPIO_PIN_UARTTXDA, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setDrivingCapability(DEVICE_GPIO_PIN_UARTTXDA,GPIO_DRIVE_LEVEL_VERY_HIGH);
    GPIO_setQualificationMode(DEVICE_GPIO_PIN_UARTTXDA, GPIO_QUAL_ASYNC);

    //
    // Initialize UARTA and its FIFO.
    //
    UART_performSoftwareReset(UARTA_BASE);
    UART_setConfig(UARTA_BASE, DEVICE_LSPCLK_FREQ, 115200,
                   (UART_CONFIG_WLEN_8 | UART_CONFIG_STOP_ONE | UART_CONFIG_PAR_NONE));
    UART_resetChannels(UARTA_BASE);
    UART_resetRxFIFO(UARTA_BASE);
    UART_resetTxFIFO(UARTA_BASE);
    UART_clearInterruptStatus(UARTA_BASE, UART_INT_TXFF | UART_INT_RXFF);
    UART_enableFIFO(UARTA_BASE);
    UART_enableModule(UARTA_BASE);
    UART_performSoftwareReset(UARTA_BASE);
}

可以看到，这里是以 GPIO28 / GPIO29 分别作为 UART Rx / Tx 引脚，并设置波特率 115200。

5.2 重定向 fputc

以下函数可让 printf(…) 输出的字符自动从 UARTA_BASE 发送出去：

int fputc(int ch, FILE* f)
{
    if (ch == '\n')
    {
        UART_writeCharBlockingNonFIFO(UARTA_BASE, (uint8_t)'\r');
    }

    UART_writeCharBlockingNonFIFO(UARTA_BASE, (uint8_t)ch);
    return (ch);
}

这样一来，只要 UART_Init() 调用成功，在你的 main() 或其他函数里直接写：

printf("G32R501 EVAL Hello World!\n");

就能在串口终端上看到对应字串。

6. G32R501 概述：性能、特色与更多可能

说了开箱与入门体验，也该详细看看 G32R501 本身有哪些“硬实力”吧。从官方给出的资料可见，它具有以下蛛丝马迹：

Arm® Cortex®-M52 双核 200MHz 主频，支持 v8.1-M 架构下的 Helium 矢量扩展（MVE）。简单来说，对 DSP 和矢量计算有着极大的性能提升。做电机控制或信号处理时会更游刃有余。
自研紫电数学指令扩展单元 中国本土厂商少有在 MCU 中自行扩展这些底层硬件指令集，理论上会带来更多定制化优化，例如加速一些 FFT、滤波、变换运算，在工业和新能源领域尤其显现优势。
丰富的模拟外设 三个 12-bit ADC，高达 3.45MSPS 的转换速率，外加 7 路内置 DAC 的比较器、缓冲 DAC 等。如此完整的模拟前端资源，对于高精度测量或闭环控制，非常受用。
丰富的控制外设 最惊艳的是它的 150ps 分辨率 PWM 通道（×16），QEP（×2），以及 Σ-Δ 滤波器模块 (SDF) 等，都为电机或功率变换领域带来了更高的灵活性。

未来如果你想要做复杂运动控制，这颗 M52 双核应该都能胜任。再加上官方的 SDK和具备调试方便性的 EVB，把原型验证周期进一步缩短。