[筆記] 以 RISC-V 架構的 MCU

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        隨著開源的 RISC-V 架構開始熱絡起來，市場上逐漸出現以此架構設計的晶片，搭配類似 Eclipse 的開發環境 IDE，參考前文 https://han-ya.blogspot.com/2022/02/rt-thread-studio.html。於是，購買了幾個 RISC-V 核心的開發板，正可對比 ARM Cortext-M 架構的 MCU。在晶片短缺之際，RISC-V 架構的晶片或許可做為另一項選擇。

CSM32RV20
        南京中科微電子的 CSM32RV20 低功耗控制器，最高時脈 32MHz，操作電壓範圍 1.8 ~ 5V，內建 Flash 最多 40kB 和 4kB SRAM。這樣的運算等級相當於 ARM Cortex-M0 的控制器，如下圖。周邊介面包含 GPIO、I2C、SPI、UART、高精度的ADC (up to 16-bit)...等等，這規格看起來滿吸引人的。

        這塊開發板需要安裝自家的開發軟體 (CSM Studio)，其實也是類似 Eclipse 的開發環境，專門接上自家的 debugger (或 JLink)並搭配這套軟體使用，如下圖一所示。安裝後，提供 BSP 驅動程式和範例，使用者就能測試看看晶片的功能。
圖一：CSM Studio 開發軟體

CH32V103
        沁恆微電子的 CH32V103 控制器，最高時脈 80MHz，操作電壓範圍 2.7 ~ 5.5V，內建 Flash 最多 64kB 和 20kB SRAM，他們的 CH32V2x 系列的時脈可達到 144MHz。這樣的運算等級相當於 ARM Cortex-M3 的控制器，如下圖所示。其周邊介面包含 GPIO、I2C、SPI、UART、12-bit ADC、DMA、USB...等等，這規格正可對比意法半導體的 STM32F103 系列。這塊開發板需要安裝一套名為 MounRiver 開發軟體 (MounRiver Studio)，也是基於 Eclipse 平台所設計的 RISC-V 集成開發環境，我們還需要搭配一個 WCN-Link 的除錯器 (調試工具)，才能下載韌體到開發板上。
圖二：開發板 CH32V103 vs. STM32F103

AB32VG1
        中科藍訊(Bluetrum)的 AB32VG1 開發板，上面的晶片基於 RISC-V 架構所設計，最高運行時脈 120MHz，內建 Flash 最多 512kB 和 192kB SRAM，這樣的運算等級相當於 ARM Cortex-M3 的控制器，對比 STM32F20x 系列晶片。其周邊介面包含 GPIO、I2C、SPI、UART、ADC、PWM、USB...等等，與前面的 MCU 功能差不多，唯一不同之處是晶片還有音訊接口。這塊開發板需要用 RT-Thread Studio 環境來編譯程式碼，安裝後，它提供板子的 BSP 驅動和範例，如下圖三所示。從 BSP 的內容看起來，這晶片有支援藍芽 BLE。
圖三：RT-Thread BSP

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前言         本文的實驗過程是以樹莓派 3B+ 為主，Python是樹莓派板子上的操作系統所提供的程式語言，並且板子上的I/O介面控制官方建議用Python語法開發。因此，在樹莓派上寫程式的第一首選當然是Python，我們可以使用系統上內建的 Python 3 IDLE 或 Thonny Python IDE 的整合開發套件。雖然它是推薦的語法，不過樹莓派系統也可以使用 C/C++ 語言來開發程式，而且也內建一套IDE套件。底下就用簡單的程式碼來試試看這些開發套件。 C/C++開發         樹莓派官方的系統提供一套IDE軟體開發套件，稱為 Geany 。它可以編輯C/C++/Java/Python...等語法，並且編譯組建成執行檔，在樹莓派這樣的操作環境下，這已經算不錯的官方IDE套件了。         首先，打開Geany之後，先在工具列上選擇"專案"，並創建一個新專案。舉例來說，我想要測試C++輸出功能，於是創建一個名為TestCpp的專案。接下來，在工具列上選擇"檔案"，並創建一個"開新檔案"，它會讓我們選個範本，此時選Main.cxx。系統幫我們在專案目錄下建立一個C++檔案，有main function的範本，如下圖一所示。         第二步，在這個檔案裡開始寫些簡單的code，寫個Hello World吧！順便編譯與組建一下，看看有沒有成功。不過，我的專業裏頭總不能只有一個Main檔案走遍天下吧？還是需要有些其他檔案來組建。新增一個加法函數的檔案，名為myadd.cxx，存放在專案的目錄下，這時就可以從main函數調用這個外部加法函數，試試看！一開始編譯，發現會產生編譯失敗，這是因為組建的命令沒設定妥當，預設的命令是編譯單一檔案，這會兒需要編譯一堆檔案，所以要調整命令，如圖二所示。再次編譯後，成功了，可以執行看看結果。 圖一：Geany IDE C++ 軟體開發環境 圖二：修改組建的命令 Python開發         樹莓派官方的系統內建兩套IDE軟體開發套件，一套稱為 Python 3 IDLE ，另一套為 Thonny Python 。我分別用print簡單的程式測試兩個IDE開發環境，如下圖三所示為Python
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[應用] STM32 DFU (Device Firmware Upgrade)

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