GD32F1X0编程手册（中文版+英文版）

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编程手册

├── GD32F1x0_User_Manual_CN_v2.0_20160115.pdf
└── GD32F1x0_User_Manual_EN_v2.0_20160115.pdf

【中文版资料目录】

目 录
目 录 ..................................................................... 1
图 ..................................................................... 15
表 ..................................................................... 22
1. 系统及存储器架构 ...................................................... 1
1.1. ARM Cortex-M3 处理器 ....................................................................................................... 1
1.2. 系统架构............................................................................................................................. 2
1.3. 存储器映射 ......................................................................................................................... 5
1.3.1. 位带操作...............................................................................................................................................8
1.3.2. 片上 SRAM ............................................................................................................................................8
1.3.3. 片上闪存...............................................................................................................................................8
1.4. 引导配置............................................................................................................................. 9
1.5. 系统配置寄存器 (SYSCFG)................................................................................................. 10
1.5.1. 系统配置寄存器 1 (SYSCFG_R1)........................................................................................................10
1.5.2. 系统配置寄存器 2 (SYSCFG_R2)........................................................................................................11
1.5.3. EXTI 源选择寄存器 1 (SYSCFG_EXTISS1) ............................................................................................12
1.5.4. EXTI 源选择寄存器 2 (SYSCFG_EXTISS2) ............................................................................................13
1.5.5. EXTI 源选择寄存器 3 (SYSCFG_EXTISS3) ............................................................................................14
1.5.6. EXTI 源选择寄存器 4 (SYSCFG_EXTISS4) ............................................................................................15
1.5.7. 系统配置寄存器 3 (SYSCFG_R3)........................................................................................................17
1.6. 设备电子签名.................................................................................................................... 18
1.6.1. 存储密度信息.....................................................................................................................................18
1.6.2. 设备唯一 ID (96 位/位域)...................................................................................................................18
2. 电源控制 (PWR) ...................................................... 20
2.1. 简介 .................................................................................................................................. 20
2.2. 主要特性........................................................................................................................... 20
2.3. 功能描述........................................................................................................................... 20
2.3.1. 电池备份域.........................................................................................................................................22
2.3.2. VDD/VDDA 电源域 ..................................................................................................................................23
2.3.3. 1.2V 电源域（适用于 GD32F130xx 和 GD32F150xx 产品） ............................................................24
2.3.4. 1.8V 电源域（适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品） ............................................................24
2.3.5. 省电模式.............................................................................................................................................25
2.4. PWR 寄存器 ...................................................................................................................... 26
2.4.1. 电源控制寄存器 (PWR_CTLR)...........................................................................................................26
2.4.2. 电源状态寄存器 (PWR_STR).............................................................................................................29
3. 闪存存储器控制器 (FMC) ............................................... 31
GD32F1x0 用户手册
2
3.1. 简介 .................................................................................................................................. 31
3.2. 主要特性........................................................................................................................... 31
3.3. 功能描述........................................................................................................................... 32
3.3.1. 闪存存储器结构.................................................................................................................................32
3.3.2. 读保护.................................................................................................................................................33
3.3.3. FMC_CMR 寄存器解锁.......................................................................................................................33
3.3.4. 页擦除.................................................................................................................................................33
3.3.5. 整片擦除.............................................................................................................................................34
3.3.6. 主存储块编程.....................................................................................................................................35
3.3.7. 可选字节块擦除.................................................................................................................................36
3.3.8. 可选字节块编程.................................................................................................................................37
3.3.9. 可选字节块说明.................................................................................................................................37
3.3.10. 页擦除/编程保护 ...............................................................................................................................38
3.3.11. 安全保护.............................................................................................................................................39
3.4. FMC 寄存器....................................................................................................................... 39
3.4.1. 闪存保留寄存器 (FMC_RESR) ...........................................................................................................39
3.4.2. 闪存解锁寄存器 (FMC_UKEYR).........................................................................................................40
3.4.3. 闪存可选字节块解锁寄存器（FMC_OBKEYR）...............................................................................40
3.4.4. 闪存控制/状态寄存器 (FMC_CSR)....................................................................................................41
3.4.5. 闪存命令寄存器 (FMC_CMR)............................................................................................................41
3.4.6. 闪存命令地址寄存器 (FMC_AR).......................................................................................................43
3.4.7. 闪存可选字节寄存器 (FMC_OPTR)...................................................................................................43
3.4.8. 闪存页擦除/编程保护寄存器 (FMC_WPR) ......................................................................................44
3.4.9. 闪存等待状态控制寄存器 (FMC_WSCR)..........................................................................................44
3.4.10. 闪存产品保留 ID 寄存器 1 (FMC_RES_ID1).......................................................................................46
3.4.11. 闪存产品保留 ID 寄存器 2 (FMC_RES_ID2).......................................................................................46
4. 复位和时钟控制单元 (RCC) ............................................. 47
4.1. 复位控制单元 (RCU) ......................................................................................................... 47
4.1.1. 简介.....................................................................................................................................................47
4.1.2. 功能描述.............................................................................................................................................47
4.2. 时钟控制单元 (CCU) ......................................................................................................... 48
4.2.1. 简介.....................................................................................................................................................48
4.2.2. 主要特性.............................................................................................................................................51
4.2.3. 功能描述.............................................................................................................................................51
4.3. RCC 寄存器........................................................................................................................ 55
4.3.1. 总体时钟控制寄存器 (RCC_GCCR) ...................................................................................................55
4.3.2. 总体时钟配置寄存器 (RCC_GCFGR) .................................................................................................56
4.3.3. 总体时钟中断寄存器 (RCC_GCIR).....................................................................................................63
4.3.4. APB2 复位控制寄存器 (RCC_APB2RCR)............................................................................................68
4.3.5. APB1 复位控制寄存器 (RCC_APB1RCR)............................................................................................70
4.3.6. AHB 时钟控制寄存器 (RCC_AHBCCR)...............................................................................................74
GD32F1x0 用户手册
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4.3.7. APB2 时钟控制寄存器 (RCC_APB2CCR)............................................................................................76
4.3.8. APB1 时钟控制寄存器 (RCC_APB1CCR)............................................................................................78
4.3.9. 备份域控制寄存器 (RCC_BDCR) .......................................................................................................82
4.3.10. 总体控制/状态寄存器 (RCC_GCSR) ..................................................................................................85
4.3.11. AHB 复位控制寄存器 (RCC_AHBRCR)...............................................................................................87
4.3.12. 总体时钟配置寄存器 2 (RCC_GCFGR2) ............................................................................................88
4.3.13. 总体时钟配置寄存器 3 (RCC_GCFGR3) ............................................................................................89
4.3.14. 总体时钟控制寄存器 2 (RCC_GCCR2)...............................................................................................91
4.3.15. 总体时钟配置寄存器 4 (RCC_GCFGR4)（仅适用于 GD32F170xx and GD32F190xx 产品） ..........92
4.3.16. 附加时钟控制寄存器 (RCC_ACCR)....................................................................................................93
4.3.17. 附加复位控制寄存器 (RCC_ARCR)....................................................................................................93
4.3.18. 电源解锁寄存器 (RCC_VC_KEY)........................................................................................................94
4.3.19. RCC 深度睡眠模式电压寄存器 (RCC_DEEPSLEEP_VC).....................................................................94
4.3.20. RCC 掉电电压选择寄存器 (RCC_PDR_S) （仅适用于 GD32F130xx and GD32F150xx 产品） ......95
5. 通用和备用功能 I/Os (GPIO 和 AFIOs) ................................... 97
5.1. 简介 .................................................................................................................................. 97
5.2. 主要特性........................................................................................................................... 97
5.3. 功能描述........................................................................................................................... 97
5.3.1. GPIO 管脚配置....................................................................................................................................99
5.3.2. 备用功能 (AF) ....................................................................................................................................99
5.3.3. 附加功能.............................................................................................................................................99
5.3.4. 输入配置.............................................................................................................................................99
5.3.5. 输出配置...........................................................................................................................................100
5.3.6. 模拟配置...........................................................................................................................................101
5.3.7. 备用功能(AF) 配置 ..........................................................................................................................101
5.3.8. GPIO 锁定功能..................................................................................................................................102
5.4. GPIO 寄存器.................................................................................................................... 102
5.4.1. GPIO 端口控制寄存器 (GPIOx_CTLR) (x=A..D,F) .............................................................................102
5.4.2. GPIO 端口输出模式寄存器 (GPIOx_OMODE) (x=A..D,F) ................................................................104
5.4.3. GPIO 端口输出速度寄存器 (GPIOx_OSPD) (x=A..D,F) ....................................................................106
5.4.4. GPIO 端口上拉/下拉寄存器 (GPIOx_PUPD)(x=A..D,F) ...................................................................107
5.4.5. GPIO 端口数据输入寄存器 (GPIOx_DIR) (x=A..D,F)........................................................................109
5.4.6. GPIO 端口数据输出寄存器 (GPIOx_DOR) (x=A..D,F)......................................................................109
5.4.7. GPIO 端口位操作寄存器 (GPIOx_BOR) (x=A..D,F) ..........................................................................110
5.4.8. GPIO 端口配置锁定寄存器 (GPIOx_LOCKR) (x=A,B).......................................................................110
5.4.9. GPIO 端口备用功能选择低位寄存器 (GPIOx_AFSL) (x=A,B,C).......................................................111
5.4.10. GPIO 端口选择备用功能高位寄存器 (GPIOx_AFSH) (x=A,B,C)......................................................112
5.4.11. GPIO 端口位清除寄存器 (GPIOx_BCR) (x=A..D,F)...........................................................................114
5.4.12. GPIO 端口位翻转寄存器 (GPIOx_TGR) (x=A..D,F) （仅适用于 GD32F170xx and GD32F190xx 产
品） 114
6. 循环冗余校验计算单元 (CRC) .......................................... 115
GD32F1x0 用户手册
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6.1. 简介 ................................................................................................................................ 115
6.2. 主要特性......................................................................................................................... 115
6.3. 功能描述......................................................................................................................... 116
6.4. CRC 寄存器...................................................................................................................... 117
6.4.1. CRC 数据寄存器 (CRC_DTR) ............................................................................................................117
6.4.2. CRC 独立数据寄存器 (CRC_FDTR)...................................................................................................117
6.4.3. CRC 控制寄存器 (CRC_CTLR)...........................................................................................................118
6.4.4. CRC 初值寄存器 (CRC_IDTR) ...........................................................................................................119
7. 中断和事件 .......................................................... 120
7.1. 简介 ................................................................................................................................ 120
7.2. 主要特性......................................................................................................................... 120
7.3. 功能描述......................................................................................................................... 120
7.3.1. NVIC 以及异常/中断处理................................................................................................................120
7.3.2. 外部中断及事件 (EXTI)....................................................................................................................124
7.4. 中断 EXTI 寄存器............................................................................................................ 127
7.4.1. 中断使能寄存器 (EXTI_IER).............................................................................................................127
7.4.2. 事件使能寄存器 (EXTI_EER)............................................................................................................128
7.4.3. 上升沿触发使能寄存器 (EXTI_RTE)................................................................................................128
7.4.4. 下降沿触发使能寄存器 (EXTI_FTE) ................................................................................................129
7.4.5. 软件中断事件寄存器 (EXTI_SIE).....................................................................................................130
7.4.6. 挂起寄存器 (EXTI_PD) .....................................................................................................................130
8. DMA 控制器 (DMA) ................................................... 132
8.1. 简介 ................................................................................................................................ 132
8.2. 主要特性......................................................................................................................... 132
8.3. 功能描述......................................................................................................................... 132
8.3.1. DMA 传输..........................................................................................................................................132
8.3.2. 通道之间的仲裁...............................................................................................................................133
8.3.3. 地址生成算法...................................................................................................................................133
8.3.4. 循环模式...........................................................................................................................................134
8.3.5. 存储器到存储器模式.......................................................................................................................134
8.3.6. 中断请求...........................................................................................................................................134
8.3.7. DMA 通道配置流程..........................................................................................................................134
8.3.8. DMA 请求映射..................................................................................................................................135
8.4. DMA 寄存器.................................................................................................................... 137
8.4.1. DMA 中断状态寄存器 (DMA_IFR) ..................................................................................................137
8.4.2. DMA 中断标志清除寄存器 (DMA_ICR) ..........................................................................................138
8.4.3. DMA 通道 x 控制寄存器 (DMA_CTLRx)..........................................................................................139
8.4.4. DMA 通道 x 剩余计数器 (DMA_RCNTx) .........................................................................................140
8.4.5. DMA 通道 x 外设端基地址寄存器 (DMA_PBARx) .........................................................................141
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8.4.6. DMA 通道 x 存储器端基地址寄存器 (DMA_MBARx) ....................................................................141
9. 定时器 (TIMERx) ..................................................... 142
9.1. 高级定时器 (TIMER1) ..................................................................................................... 143
9.1.1. 简介...................................................................................................................................................143
9.1.2. 主要特性...........................................................................................................................................143
9.1.3. 功能描述...........................................................................................................................................143
9.1.4. TIMER1 寄存器 .................................................................................................................................172
9.2. 通用定时器 (TIMER2 和 TIMER3) .................................................................................... 195
9.2.1. 简介...................................................................................................................................................195
9.2.2. 主要特性...........................................................................................................................................195
9.2.3. 功能描述...........................................................................................................................................195
9.2.4. TIMER2 和 TIMER3 寄存器...............................................................................................................218
9.3. 基本定时器 (TIMER6) ..................................................................................................... 238
9.3.1. 简介...................................................................................................................................................238
9.3.2. 主要特性...........................................................................................................................................238
9.3.3. 功能描述...........................................................................................................................................238
9.3.4. TIMER6 寄存器 .................................................................................................................................241
9.4. 通用定时器 (TIMER14).................................................................................................... 245
9.4.1. 简介...................................................................................................................................................245
9.4.2. 主要特性...........................................................................................................................................245
9.4.3. 功能描述...........................................................................................................................................245
9.4.4. TIMER14 寄存器 ...............................................................................................................................255
9.5. 通用定时器 (TIMER15).................................................................................................... 264
9.5.1. 简介...................................................................................................................................................264
9.5.2. 主要特性...........................................................................................................................................264
9.5.3. 功能描述...........................................................................................................................................264
9.5.4. TIMER15 寄存器 ...............................................................................................................................285
9.6. 通用定时器 (TIMER16/TIMER17) .................................................................................... 302
9.6.1. 简介...................................................................................................................................................302
9.6.2. 主要特性...........................................................................................................................................302
9.6.3. 功能描述...........................................................................................................................................302
9.6.4. TIMER16/TIMER17 寄存器 ...............................................................................................................317
10. 红外线接口 (IFRR) ................................................... 330
10.1. 简介............................................................................................................................. 330
10.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 330
10.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 330
11. 看门狗 (WDG) ....................................................... 332
11.1. 独立看门狗 (IWDG)..................................................................................................... 332
11.1.1. 简介...................................................................................................................................................332
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11.1.2. 主要特性...........................................................................................................................................332
11.1.3. 功能描述...........................................................................................................................................332
11.1.4. 独立看门狗寄存器...........................................................................................................................334
11.2. 窗口看门狗 (WWDG) .................................................................................................. 337
11.2.1. 简介...................................................................................................................................................337
11.2.2. 主要特性...........................................................................................................................................337
11.2.3. 功能描述...........................................................................................................................................337
11.2.4. 窗口看门狗寄存器...........................................................................................................................339
12. 模拟数字转换器 (ADC) ................................................ 341
12.1. 简介............................................................................................................................. 341
12.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 341
12.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 343
12.3.1. 校准(ADC_CLB)..................................................................................................................................345
12.3.2. 双时钟域架构...................................................................................................................................345
12.3.3. 规则组和注入组通道.......................................................................................................................345
12.3.4. 转换模式...........................................................................................................................................346
12.3.5. 模拟看门狗.......................................................................................................................................348
12.3.6. 注入通道管理...................................................................................................................................349
12.3.7. 数据对齐...........................................................................................................................................349
12.3.8. 可编程的采样时间...........................................................................................................................350
12.3.9. 外部触发...........................................................................................................................................350
12.3.10. DMA 请求......................................................................................................................................350
12.3.11. 温度传感器和内部参考电压 VREF ................................................................................................350
12.3.12. 电池电压监测...............................................................................................................................351
12.3.13. ADC 中断.......................................................................................................................................351
12.3.14. 可编程分辨率（RES）——快速转换模式 .................................................................................351
12.3.15. 过采样（仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品） ..........................................................352
12.4. ADC 寄存器.................................................................................................................. 354
12.4.1. ADC 状态寄存器 (ADC_STR)............................................................................................................354
12.4.2. ADC 控制寄存器 1 (ADC_CTLR1)......................................................................................................355
12.4.3. ADC 控制寄存器 2 (ADC_CTLR2)......................................................................................................358
12.4.4. ADC 采样时间寄存器 1 (ADC_SPT1) ...............................................................................................360
12.4.5. ADC 采样时间寄存器 2 (ADC_SPT2) ...............................................................................................361
12.4.6. ADC 注入通道数据偏移寄存器 x (ADC_ICOSx) (x=1..4) ..................................................................362
12.4.7. ADC 看门狗高阈值寄存器 (ADC_AWHT)........................................................................................362
12.4.8. ADC 看门狗低阈值寄存器 (ADC_AWLT).........................................................................................363
12.4.9. ADC 规则序列寄存器 1 (ADC_RSQ1) ..............................................................................................363
12.4.10. ADC 规则序列寄存器 2 (ADC_RSQ2) ..........................................................................................364
12.4.11. ADC 规则序列寄存器 3 (ADC_RSQ3) ..........................................................................................364
12.4.12. ADC 注入序列寄存器 (ADC_ISQ) ................................................................................................364
12.4.13. ADC 注入数据寄存器 x (ADC_IDTRx) (x= 1..4).............................................................................365
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12.4.14. ADC 规则数据寄存器 (ADC_RDTR).............................................................................................365
12.4.15. ADC 过采样控制寄存器(ADC_OVSCR) （仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品）.......366
13. 数-模转换器 (DAC) ................................................... 368
13.1. 简介............................................................................................................................. 368
13.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 368
13.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 369
13.3.1. 使能 DAC ...........................................................................................................................................369
13.3.2. 使能 DAC 输出缓存 ..........................................................................................................................369
13.3.3. DAC 数据格式 ...................................................................................................................................370
13.3.4. DAC 转换...........................................................................................................................................370
13.3.5. DAC 输出电压 ...................................................................................................................................370
13.3.6. DMA 请求..........................................................................................................................................371
13.3.7. DAC 触发...........................................................................................................................................371
13.3.8. 双 DAC 转换模式 ..............................................................................................................................371
13.4. DAC 寄存器................................................................................................................. 373
13.4.1. DAC 控制寄存器 (DAC_CTLR) ..........................................................................................................373
13.4.2. DAC 软件触发寄存器 (DAC_SWTR).................................................................................................376
13.4.3. DAC1 12 位右对齐数据保持寄存器 (DAC1_R12DHR)....................................................................377
13.4.4. DAC1 12 位左对齐数据保持寄存器 (DAC1_L12DHR).....................................................................377
13.4.5. DAC1 8 位右对齐数据保持寄存器 (DAC1_R8DHR)........................................................................378
13.4.6. DAC2 12 位右对齐数据保持寄存器 (DAC2_R12DHR) （仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产
品） 378
13.4.7. DAC2 12 位左对齐数据保持寄存器 (DAC2_L12DHR)（仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产
品） 379
13.4.8. DAC2 8 位右对齐数据保持寄存器 (DAC2_R8DHR) （仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产
品） 379
13.4.9. DAC 双模式 12 位右对齐数据保持寄存器 (DACD_R12DHR) （仅适用于 GD32F170xx 和
GD32F190xx 产品） ..........................................................................................................................................380
13.4.10. DAC 双模式 12 位左对齐数据保持寄存器(DACD_L12DHR)（仅适用于 GD32F170xx 和
GD32F190xx 产品） ..........................................................................................................................................380
13.4.11. DAC 双模式 8 位右对齐数据保持寄存器(DACD_R8DHR) （仅适用于 GD32F170xx 和
GD32F190xx 产品） ..........................................................................................................................................381
13.4.12. DAC1 数据输出寄存器 (DAC1_ODR)...........................................................................................381
13.4.13. DAC2 数据输出寄存器 (DAC2_ODR) （仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品） ........382
13.4.14. DAC 状态寄存器 (DAC_STR)........................................................................................................382
14. I2C 接口 ............................................................. 384
14.1. 简介............................................................................................................................. 384
14.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 384
14.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 384
14.3.1. SDA 线和 SCL 线................................................................................................................................385
GD32F1x0 用户手册
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14.3.2. 数据有效性.......................................................................................................................................386
14.3.3. 开始和停止状态...............................................................................................................................386
14.3.4. 时钟同步...........................................................................................................................................386
14.3.5. 仲裁...................................................................................................................................................387
14.3.6. I2C 通讯流程.....................................................................................................................................387
14.3.7. 软件编程模型...................................................................................................................................388
14.3.8. 报文错误校验...................................................................................................................................396
14.3.9. SMBus 支持.......................................................................................................................................397
14.3.10. 状态、错误和中断.......................................................................................................................398
14.4. I2C 寄存器................................................................................................................... 399
14.4.1. I2C 控制寄存器 1 (I2C_CTLR1) .........................................................................................................399
14.4.2. I2C 控制寄存器 2 (I2C_CTLR2) .........................................................................................................400
14.4.3. I2C 本机地址寄存器 1 (I2C_AR1).....................................................................................................401
14.4.4. I2C 本机地址寄存器 2 (I2C_AR2).....................................................................................................402
14.4.5. I2C 传输缓冲区寄存器 (I2C_DTR)...................................................................................................402
14.4.6. I2C 传输状态寄存器 1 (I2C_STR1)....................................................................................................402
14.4.7. I2C 传输状态寄存器 2 (I2C_STR2)....................................................................................................404
14.4.8. I2C 时钟配置寄存器 (I2C_CLKR) .....................................................................................................406
14.4.9. I2C 上升时间寄存器 (I2C_RTR) .......................................................................................................406
14.4.10. I2C SAM 控制状态寄存器 (I2C_SAMCSR) （仅适用于 GD32F170xx and GD32F190xx 产品）407
15. 串行外设接口 / 片上音频接口 (SPI/I2S) ................................. 409
15.1. 简介............................................................................................................................. 409
15.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 409
15.2.1. SPI 特性.............................................................................................................................................409
15.2.2. I2S 特性............................................................................................................................................410
15.3. SPI 功能描述................................................................................................................ 411
15.3.1. 引脚配置（SPI 单路模式，默认） .................................................................................................411
15.3.2. 引脚配置（SPI 四路模式） .............................................................................................................413
15.3.3. SPI 从模式........................................................................................................................................414
15.3.4. SPI 主模式.........................................................................................................................................415
15.3.5. SPI 四路主模式（仅适用于 GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品）.................................................415
15.3.6. SPI 单工通信....................................................................................................................................417
15.3.7. 数据接收和发送流程.......................................................................................................................418
15.3.8. CRC 校验 ...........................................................................................................................................418
15.3.9. 状态标志和错误标志.......................................................................................................................419
15.3.10. 停止 SPI.........................................................................................................................................420
15.3.11. DMA 请求......................................................................................................................................421
15.3.12. SPI 中断.........................................................................................................................................422
15.4. I2S 功能描述................................................................................................................ 422
15.4.1. 一般描述...........................................................................................................................................422
15.4.2. 支持的音频标准...............................................................................................................................423
GD32F1x0 用户手册
9
15.4.3. 时钟生成器.......................................................................................................................................430
15.4.4. 运行...................................................................................................................................................431
15.4.5. DMA 功能.........................................................................................................................................435
15.5. SPI 寄存器................................................................................................................... 435
15.5.1. SPI 控制寄存器 1 (SPI_CTLR1)..........................................................................................................435
15.5.2. SPI 控制寄存器 2 (SPI_CTLR2).........................................................................................................437
15.5.3. SPI 状态寄存器 (SPI_STR)................................................................................................................437
15.5.4. SPI 数据寄存器 (SPI_DTR) ...............................................................................................................439
15.5.5. SPI CRC 多项式寄存器 (SPI_CPR) ....................................................................................................439
15.5.6. SPI 接收 CRC 寄存器 (SPI_RCR).......................................................................................................439
15.5.7. SPI 发送 CRC 寄存器 (SPI_TCR) ......................................................................................................440
15.5.8. SPI I2S 控制寄存器 (SPI_I2SCTLR) ...................................................................................................440
15.5.9. SPI I2S 时钟预分频寄存器 (SPI_I2SCKP) .........................................................................................442
15.5.10. SPI 四路控制寄存器（SPI_QWCR）（仅适用于 GD32F170xx and GD32F190xx 产品）...........442
16. 比较器 (CMP) ........................................................ 444
16.1. 简介............................................................................................................................. 444
16.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 444
16.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 444
16.3.1. 比较器时钟和复位...........................................................................................................................446
16.3.2. 比较器输入输出...............................................................................................................................446
16.3.3. 比较器电源模式...............................................................................................................................446
16.3.4. 比较器迟滞.......................................................................................................................................446
16.3.5. 比较器寄存器写保护.......................................................................................................................446
16.4. CMP 寄存器................................................................................................................. 447
16.4.1. CMP 控制和状态寄存器 (CMP_CSR) ..............................................................................................447
17. 通用同步异步收发器 (USART) ......................................... 454
17.1. 简介............................................................................................................................. 454
17.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 454
17.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 456
17.3.1. USART 发送器 ...................................................................................................................................457
17.3.2. USART 接收器 ..................................................................................................................................458
17.3.3. 接收错误...........................................................................................................................................459
17.3.4. 波特率发生.......................................................................................................................................459
17.3.5. 自动波特率检测...............................................................................................................................459
17.3.6. 多处理器通信...................................................................................................................................460
17.3.7. ModBus 通信 ....................................................................................................................................460
17.3.8. LIN 模式.............................................................................................................................................460
17.3.9. 半双工通信模式...............................................................................................................................461
17.3.10. 同步通信模式...............................................................................................................................461
17.3.11. 智能卡(ISO7816)模式...................................................................................................................462
GD32F1x0 用户手册
10
17.3.12. 串行红外（IrDA SIR）编解码功能模块......................................................................................464
17.3.13. 硬件流控制...................................................................................................................................465
17.3.14. DMA 请求......................................................................................................................................466
17.3.15. 从 Deep-sleep 模式唤醒...............................................................................................................466
17.3.16. USART 中断..................................................................................................................................467
17.4. USART 寄存器.............................................................................................................. 468
17.4.1. USART 控制寄存器 1 (USART_CTLR1) ..............................................................................................468
17.4.2. USART 控制寄存器 2 (USART_CTLR2) ..............................................................................................470
17.4.3. USART 控制寄存器 3 (USART_CTLR3) ..............................................................................................473
17.4.4. USART 波特率寄存器 (USART_BRR)................................................................................................476
17.4.5. USART 保护时间和预分频器寄存器 (USART_GTPR)......................................................................476
17.4.6. USART 接收超时寄存器 (USART_RTR)............................................................................................477
17.4.7. USART 请求寄存器 (USART_CMD) ..................................................................................................478
17.4.8. USART 状态寄存器 (USART_STR) ....................................................................................................479
17.4.9. USART 状态标志清除寄存器 (USART_SCR) ....................................................................................482
17.4.10. USART 数据接收寄存器 (USART_RDTR) .....................................................................................484
17.4.11. USART 数据发送寄存器 (USART_TDTR)......................................................................................484
18. MCU 调试 (MCUDBG) ................................................ 486
18.1. 简介............................................................................................................................. 486
18.2. 功能描述 ..................................................................................................................... 486
18.2.1. 省电模式的调试支持.......................................................................................................................486
18.2.2. 定时器，I2C，RTC，WWDG， IWDG 与 CAN 的调试支持...........................................................486
18.3. MCUDBG 寄存器......................................................................................................... 486
18.3.1. MCUDBG ID 寄存器 (MCUDBG_IDR) ...............................................................................................486
18.3.2. MCUDBG 控制寄存器 1 (MCUDBG_CTLR1) .....................................................................................487
18.3.3. MCUDBG 控制寄存器 2 (MCUDBG_CTLR2) ...................................................................................491
19. 通用串行总线全速设备接口(USB 2.0 FS) ................................. 493
19.1. 简介............................................................................................................................. 493
19.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 493
19.2.1. 实现...................................................................................................................................................494
19.2.2. 时钟...................................................................................................................................................494
19.2.3. 管脚描述...........................................................................................................................................494
19.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 495
19.3.1. 基本功能模块...................................................................................................................................495
19.3.2. 缓冲区...............................................................................................................................................497
19.3.3. 端点...................................................................................................................................................498
19.3.4. 中断处理...........................................................................................................................................500
19.3.5. 复位事件...........................................................................................................................................501
19.3.6. 传输流程...........................................................................................................................................502
19.3.7. 电源管理...........................................................................................................................................504
GD32F1x0 用户手册
11
19.4. USB 寄存器.................................................................................................................. 505
19.4.1. USB 控制寄存器 (USB_CTLR)...........................................................................................................505
19.4.2. USB 中断标志寄存器 (USB_IFR)......................................................................................................507
19.4.3. USB 状态寄存器 (USB_SR)...............................................................................................................507
19.4.4. USB 设备地址寄存器 (USB_AR) ......................................................................................................508
19.4.5. USB 缓冲器地址寄存器 (USB_BAR)................................................................................................509
19.4.6. USB 端点 n 控制/状态寄存器 (USB_EPnCSR), n=[0..7] ..................................................................509
19.4.7. USB 发送缓冲地址寄存器 n (USB_TXARn) .....................................................................................511
19.4.8. USB 发送字节数目寄存器 n (USB_TXCNTn) ....................................................................................511
19.4.9. USB 接收缓冲器地址寄存器 n (USB_RXARn).................................................................................511
19.4.10. USB 接收字节数目寄存器 n (USB_RXCNTRn) .............................................................................512
19.4.11. USB 子端点 n 寄存器 (USB_SUBEPnR), n=[0..7] .........................................................................512
19.4.12. USB LPM 控制寄存器 (USB_LPMCNTR) ......................................................................................513
19.4.13. USB LPM 中断状态寄存器 (USB_LPMISTR) ................................................................................513
20. 实时时钟 (RTC) ...................................................... 515
20.1. 简介............................................................................................................................. 515
20.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 515
20.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 516
20.3.1. RTC 框图............................................................................................................................................516
20.3.2. RTC 管脚............................................................................................................................................517
20.3.3. 时钟和预分频...................................................................................................................................518
20.3.4. 实时时钟和日历...............................................................................................................................518
20.3.5. 位域可屏蔽可配置的闹钟...............................................................................................................519
20.3.6. RTC 初始化和配置............................................................................................................................519
20.3.7. 读取日历...........................................................................................................................................520
20.3.8. 复位 RTC............................................................................................................................................521
20.3.9. RTC 同步............................................................................................................................................522
20.3.10. RTC 参考时钟检测.......................................................................................................................522
20.3.11. RTC 平滑数字校准.......................................................................................................................523
20.3.12. 时间戳功能...................................................................................................................................524
20.3.13. 侵入检测.......................................................................................................................................525
20.3.14. 校准时钟输出...............................................................................................................................526
20.3.15. 闹钟输出.......................................................................................................................................526
20.3.16. RTC 省电模式管理........................................................................................................................526
20.3.17. RTC 中断........................................................................................................................................526
20.4. RTC 寄存器................................................................................................................... 527
20.4.1. RTC 时间寄存器 (RTC_TSR) .............................................................................................................527
20.4.2. RTC 日期寄存器 (RTC_DSR).............................................................................................................528
20.4.3. RTC 控制寄存器 (RTC_CTLR) ...........................................................................................................528
20.4.4. RTC 状态和标志寄存器 (RTC_ISTR).................................................................................................530
20.4.5. RTC 预分频寄存器 (RTC_PSCR) .......................................................................................................532
20.4.6. RTC 警报寄存器 (RTC_ALMR)..........................................................................................................533
GD32F1x0 用户手册
12
20.4.7. RTC 写保护 (RTC_WPR)....................................................................................................................534
20.4.8. RTC 亚秒寄存器 (RTC_SSR)..............................................................................................................534
20.4.9. RTC 移位功能控制寄存器 (RTC_SHIFTCTLR)...................................................................................535
20.4.10. RTC 时间戳时间寄存器 (RTC_TTR) .............................................................................................535
20.4.11. RTC 时间戳日期寄存器 (RTC_TDR).............................................................................................536
20.4.12. RTC 时间戳亚秒寄存器 (RTC_TSSSR)..........................................................................................537
20.4.13. RTC 校准配置寄存器 (RTC_CCR).................................................................................................537
20.4.14. RTC 侵入和复用功能配置寄存器 (RTC_TAFCR) .........................................................................538
20.4.15. RTC 闹钟亚秒寄存器 (RTC_ALMSSR) ..........................................................................................540
20.4.16. RTC 备份寄存器 (RTC_BKPxR)(x=0,1,2,3,4).................................................................................541
21. 触摸传感控制器 (TSI) ................................................. 543
21.1. 简介............................................................................................................................. 543
21.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 543
21.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 543
21.3.1. TSI 框图.............................................................................................................................................543
21.3.2. 触摸传感技术概述...........................................................................................................................544
21.3.3. 电荷转移序列...................................................................................................................................545
21.3.4. 电荷转移序列状态机.......................................................................................................................547
21.3.5. 状态时钟和持续时间.......................................................................................................................548
21.3.6. PIN 模式和 TSI 控制..........................................................................................................................549
21.3.7. ASW 和迟滞模式 ..............................................................................................................................549
21.3.8. TSI 操作流 .........................................................................................................................................549
21.3.9. TSI 标志和中断 ................................................................................................................................549
21.3.10. TSI GPIOs.......................................................................................................................................550
21.4. TSI 寄存器.................................................................................................................... 550
21.4.1. TSI 控制寄存器 (TSI_CTLR) ..............................................................................................................550
21.4.2. TSI 错误中断或标志中断使能寄存器 (TSI_IER) .............................................................................552
21.4.3. TSI 清错误或标志寄存器 (TSI_CEFR) ..............................................................................................553
21.4.4. TSI 状态寄存器 (TSI_STR) ................................................................................................................554
21.4.5. TSI 引脚迟滞模式寄存器 (TSI_PHMR) ............................................................................................554
21.4.6. TSI 模拟开关寄存器 (TSI_ASWR) ....................................................................................................555
21.4.7. TSI 采样引脚寄存器 (TSI_SPR) ........................................................................................................555
21.4.8. TSI 通道引脚寄存器 (TSI_CPR)........................................................................................................556
21.4.9. TSI 组控制寄存器 (TSI_GCTLR)........................................................................................................556
21.4.10. TSI 组 x 周期数寄存器 (TSI_GxCYCNR) .....................................................................................557
22. HDMI-CEC 控制器 (HDMI-CEC) ........................................ 558
22.1. 简介............................................................................................................................. 558
22.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 558
22.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 559
22.3.1. CEC 总线引脚....................................................................................................................................559
GD32F1x0 用户手册
13
22.3.2. 信息说明...........................................................................................................................................559
22.3.3. 位时序说明.......................................................................................................................................560
22.3.4. 仲裁...................................................................................................................................................561
22.3.5. SFTOPT 位说明..................................................................................................................................561
22.3.6. 错误定义...........................................................................................................................................562
22.3.7. HDMI-CEC 中断 .................................................................................................................................565
22.4. HDMI-CEC 寄存器......................................................................................................... 565
22.4.1. CEC 控制寄存器 (CEC_CTLR) ...........................................................................................................565
22.4.2. CEC 设置寄存器 (CEC_SR) ...............................................................................................................566
22.4.3. CEC 数据发送寄存器 (CEC_TDTR)...................................................................................................568
22.4.4. CEC 数据接收寄存器 (CEC_RDTR)...................................................................................................568
22.4.5. CEC 中断状态寄存器 (CEC_ISTR) ....................................................................................................568
22.4.6. CEC 中断使能寄存器 (CEC_IER) ......................................................................................................570
23. LCD 控制器 (LCD) ................................................... 573
23.1. 简介............................................................................................................................. 573
23.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 573
23.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 573
23.3.1. LCD 架构............................................................................................................................................573
23.3.2. 时钟发生器.......................................................................................................................................574
23.3.3. 闪烁控制...........................................................................................................................................575
23.3.4. SEG/COM 驱动器..............................................................................................................................575
23.3.5. 双缓冲存储.......................................................................................................................................578
23.3.6. 模拟矩阵...........................................................................................................................................578
23.4. LCD 寄存器 .................................................................................................................. 579
23.4.1. LCD 控制寄存器 (LCD_CTLR) ...........................................................................................................579
23.4.2. LCD 配置寄存器 (LCD_CFGR)...........................................................................................................580
23.4.3. LCD 状态标志寄存器 (LCD_SFR) .....................................................................................................582
23.4.4. LCD 中断清除寄存器 (LCD_ICR)......................................................................................................583
23.4.5. LCD 显示数据寄存器 (LCD_DATAx, x=0~7)......................................................................................584
24. 运算放大器 (OPAMP)/可编程参考电流和参考电压 (IVREF) ................. 585
24.1. 运算放大器（OPAMP）............................................................................................... 585
24.1.1. 简介...................................................................................................................................................585
24.1.2. 主要特性...........................................................................................................................................585
24.1.3. 功能描述...........................................................................................................................................585
24.1.4. OPAMP 寄存器..................................................................................................................................588
24.2. 可编程参考电流和参考电压 (IVREF) ........................................................................... 592
24.2.1. 简介...................................................................................................................................................592
24.2.2. 主要特征...........................................................................................................................................592
24.2.3. 功能描述...........................................................................................................................................592
24.2.4. IVREF 寄存器.....................................................................................................................................593
GD32F1x0 用户手册
14
25. CAN 总线控制器 ...................................................... 595
25.1. 简介............................................................................................................................. 595
25.2. 主要特性 ..................................................................................................................... 595
25.3. 功能描述 ..................................................................................................................... 596
25.3.1. 工作模式...........................................................................................................................................596
25.3.2. 通信模式...........................................................................................................................................597
25.3.3. 数据发送...........................................................................................................................................598
25.3.4. 数据接收...........................................................................................................................................599
25.3.5. 过滤功能...........................................................................................................................................600
25.3.6. 时间触发通信...................................................................................................................................603
25.3.7. 通信参数...........................................................................................................................................604
25.3.8. 错误标志...........................................................................................................................................605
25.3.9. 中断...................................................................................................................................................605
25.3.10. bxCAN PHY 模式...........................................................................................................................606
25.4. CAN 寄存器.................................................................................................................. 607
25.4.1. CAN 控制寄存器 (CAN_CTLR)..........................................................................................................607
25.4.2. CAN 状态寄存器 (CAN_STR)............................................................................................................609
25.4.3. CAN 发送状态寄存器 (CAN_TSTR)..................................................................................................610
25.4.4. CAN 接收 FIFO0 寄存器 (CAN_RFR0) ..............................................................................................612
25.4.5. CAN 接收 FIFO1 寄存器 (CAN_RFR1) ..............................................................................................612
25.4.6. CAN 中断使能寄存器 (CAN_IER).....................................................................................................613
25.4.7. CAN 错误寄存器 (CAN_ER)..............................................................................................................615
25.4.8. CAN 位时序寄存器 (CAN_BTR) .......................................................................................................615
25.4.9. CAN 发送邮箱标识符寄存器 (CAN_TMIRx) (x=0..2).......................................................................616
25.4.10. CAN 发送邮箱属性寄存器 (CAN_TMPRx) (x=0..2) .....................................................................617
25.4.11. CAN 发送邮箱 Data0 寄存器 (CAN_TMD0Rx) (x=0..2) ...............................................................618
25.4.12. CAN 发送邮箱 Data1 寄存器 (CAN_TMD1Rx) (x=0..2) ...............................................................618
25.4.13. CAN 接收 FIFO 邮箱标识符寄存器 (CAN_RFMIRx) (x=0..1) .......................................................619
25.4.14. CAN 接收 FIFO 邮箱属性寄存器 (CAN_RFMPRx) (x=0..1)..........................................................619
25.4.15. CAN 接收 FIFO 邮箱 Data0 寄存器 (CAN_RFMD0Rx) (x=0..1)....................................................620
25.4.16. CAN 接收 FIFO 邮箱 Data1 寄存器 (CAN_RFMD1Rx) (x=0..1)....................................................620
25.4.17. CAN 过滤器控制寄存器 (CAN_FCTLR)........................................................................................621
25.4.18. CAN 过滤器模式寄存器 (CAN_FMR) ..........................................................................................621
25.4.19. CAN 过滤器位宽寄存器 (CAN_FSR)............................................................................................622
25.4.20. CAN 过滤器关联 FIFO 寄存器 (CAN_FAFR) ................................................................................622
25.4.21. CAN 过滤器激活寄存器 (CAN_FWR)..........................................................................................623
25.4.22. CAN 过滤器(x) 数据(y)寄存器 (CAN_FxDyR) (x=0..27, y=0..1)...................................................623
25.4.23. CAN PHY 控制寄存器(CAN_PHYCR) ............................................................................................624
26. 版本历史 ............................................................ 625
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图
图 1-1. Cortex™-M3 框图.......................................................................................................................... 2
图 1-2. GD32F130xx 和 GD32F150xx 产品的系统结构 ....................................................................... 3
图 1-3. GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品的系统结构 ....................................................................... 4
图 1-4. GD32F130xx 和 GD32F150xx 产品的存储器映射 ................................................................... 6
图 1-5. GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品的存储器映射 ................................................................... 7
图 2-1. GD32F130xx 和 GD32F150xx 产品的电源域概览 ................................................................. 21
图 2-2. GD32F170xx 与 GD32F190xx 产品的电源域概览 ................................................................. 22
图 2-3. 上电复位/掉电复位波形图.......................................................................................................... 24
图 2-4. LVD 阈值波形图........................................................................................................................... 24
图 3-1. 页擦除操作流程........................................................................................................................... 34
图 3-2. 整片擦除操作流程....................................................................................................................... 35
图 3-3. 主存储块编程操作流程............................................................................................................... 36
图 4-1. 系统复位电路............................................................................................................................... 48
图 4-2. GD32F130xx 和 GD32F150xx 产品的时钟树 ......................................................................... 49
图 4-3. GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品的时钟树 ......................................................................... 50
图 4-4. HSE 接线图................................................................................................................................... 51
图 5-1. 标准 I/O 端口位的基本结构....................................................................................................... 98
图 5-2. 浮空/上拉/下拉输入配置........................................................................................................... 100
图 5-3. 输出配置..................................................................................................................................... 100
图 5-4. 模拟高阻配置............................................................................................................................. 101
图 5-5. 备用功能配置............................................................................................................................. 102
图 6-1. CRC 计算单元框图 .................................................................................................................... 116
图 7-1. EXTI 框图.................................................................................................................................... 125
图 8-1. DMA 中断产生逻辑.................................................................................................................... 134
图 8-2. DMA 请求映射............................................................................................................................ 136
图 9-1. 高级定时器框图......................................................................................................................... 144
图 9-2. 当预分频器的参数从 1 变到 2 时，计数器的时序图............................................................ 145
图 9-3. 当预分频器的参数从 1 变到 4 时，计数器的时序图............................................................. 145
图 9-4. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1.................................................................................. 146
图 9-5. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2.................................................................................. 146
图 9-6. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4.................................................................................. 147
图 9-7. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N ................................................................................. 147
图 9-8. 计数器时序图，当 ARSE=0 时更新事件................................................................................ 148
图 9-9. 计数器时序图，当 ARSE=1 时更新事件................................................................................ 148
图 9-10. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1................................................................................ 149
图 9-11. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2................................................................................ 150
图 9-12. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4................................................................................ 150
图 9-13. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N............................................................................... 151
图 9-14. 计数器时序图，不使用计数器时的更新事件....................................................................... 151
图 9-15. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1, TIMERx_CARL = 0x5....................................... 152
图 9-16. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2................................................................................ 153
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图 9-17. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4, TIMERx_CARL=0x63....................................... 153
图 9-18. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N............................................................................... 154
图 9-19. 计数器时序图, 当 ARSE=1 (计数器下溢)时的更新事件.................................................... 154
图 9-20. 计数器时序图, 当 ARSE=1 (计数器上溢)时的更新事件.................................................... 155
图 9-21. 不同模式及不同 TIMERx_CREP 寄存器设置下更新速率的例子..................................... 155
图 9-22. 内部时钟分频为 1 时正常模式下的控制电路....................................................................... 156
图 9-23. 捕获/比较通道(例如：通道 1 输入级)................................................................................... 157
图 9-24. 捕获/比较通道 1 主电路.......................................................................................................... 158
图 9-25. 捕获/比较通道输出级 (通道 1 到 3)..................................................................................... 158
图 9-26. 捕获/比较通道输出级 (通道 4).............................................................................................. 158
图 9-27. 输出比较模式，在 OC1 上切换............................................................................................. 160
图 9-28. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，向上计数模式............................................................. 160
图 9-29. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，中央对齐计数模式..................................................... 160
图 9-30. 带有死区时间的互补输出....................................................................................................... 161
图 9-31. 延迟大于负脉冲的死区时间波形........................................................................................... 161
图 9-32. 延迟大于正脉冲的死区时间波形........................................................................................... 162
图 9-33. 中止功能相应的输出表现....................................................................................................... 163
图 9-34. 单脉冲模式............................................................................................................................... 164
图 9-35. 编码器接口模式下计数器运行实例....................................................................................... 165
图 9-36. 带有 TI1FP1 极性转换的编码器接口模式下的例子............................................................ 165
图 9-37. 复位模式的控制电路............................................................................................................... 166
图 9-38. 暂停模式下的控制电路........................................................................................................... 167
图 9-39. 触发模式下的控制电路........................................................................................................... 167
图 9-40. 定时器 1 主/从模式的例子...................................................................................................... 168
图 9-41. 用定时器 2 的使能输出触发定时器 1.................................................................................... 169
图 9-42. 用定时器 2 的更新来触发定时器 1........................................................................................ 169
图 9-43. 用定时器 2 的使能来选通定时器 1........................................................................................ 170
图 9-44. 用定时器 2 的 OC1REF 选通定时器 1 ................................................................................. 171
图 9-45. 用定时器 2 的 TI1 输入来触发定时器 1 和定时器 2............................................................ 172
图 9-46. 通用定时器框图(TIMER2 和 TIMER3)................................................................................. 196
图 9-47. 当预分频器的参数从 1 变到 2 时，计数器时序图............................................................... 196
图 9-48. 当预分频器的参数从 1 变到 4 时，计数器时序图............................................................... 197
图 9-49. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1................................................................................ 198
图 9-50. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2................................................................................ 198
图 9-51. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4................................................................................ 199
图 9-52. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N............................................................................... 199
图 9-53. 计数器时序图, 当 ARSE=0 时的更新事件 .......................................................................... 200
图 9-54. 计数器时序图, 当 ARSE=1 时的更新事件 .......................................................................... 200
图 9-55. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1................................................................................ 201
图 9-56. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2................................................................................ 202
图 9-57. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4................................................................................ 202
图 9-58. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N............................................................................... 203
图 9-59. 计数器时序图, 不使用计数器时的更新事件........................................................................ 203
图 9-60. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1, TIMERx_CARL = 0x5....................................... 204
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图 9-61. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2................................................................................ 205
图 9-62. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4, TIMERx_CARL=0x63....................................... 205
图 9-63. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N............................................................................... 206
图 9-64. 计数器时序图, ARSE=1(计数器下溢) 时的更新事件......................................................... 206
图 9-65. 计数器时序图, ARSE=1 (计数器上溢)时的更新事件.......................................................... 207
图 9-66. 内部时钟分频为 1 时正常模式下的控制电路....................................................................... 208
图 9-67. 捕获/比较通道(例如：通道 1 输入级)................................................................................... 209
图 9-68. 捕获/比较通道 1 主电路.......................................................................................................... 210
图 9-69. 捕获/比较通道输出级 (通道 1).............................................................................................. 210
图 9-70. 输出比较模式，在 OC1 上切换............................................................................................. 211
图 9-71. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，向上计数模式............................................................. 212
图 9-72. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，中央对齐计数模式..................................................... 212
图 9-73. 单脉冲模式............................................................................................................................... 213
图 9-74. 编码器接口模式下计数器运行实例....................................................................................... 214
图 9-75. 带有 TI1FP1 极性转换的编码器接口模式下的例子............................................................ 214
图 9-76. 复位模式的控制电路............................................................................................................... 215
图 9-77. 暂停模式下的控制电路........................................................................................................... 215
图 9-78. 触发模式下的控制电路........................................................................................................... 216
图 9-79. 定时器 2 主/从模式的例子...................................................................................................... 216
图 9-80. 通用定时器框图 (TIMER6).................................................................................................... 238
图 9-81. 当预分频器的参数从 1 变到 2 时，计数器时序图.............................................................. 239
图 9-82. 当预分频器的参数从 1 变到 4 时，计数器时序图............................................................... 239
图 9-83. 内部时钟分频为 1 时正常模式下的控制电路....................................................................... 240
图 9-84. 通用定时器框图 (TIMER14) ................................................................................................. 245
图 9-85. 当预分频器的参数从 1 变到 2 时，计数器时序图.............................................................. 246
图 9-86. 当预分频器的参数从 1 变到 4 时，计数器时序图............................................................... 246
图 9-87. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1................................................................................ 247
图 9-88. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2................................................................................ 248
图 9-89. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4................................................................................ 248
图 9-90. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N............................................................................... 249
图 9-91. 计数器时序图, 当 ARSE=0 时的更新事件 .......................................................................... 250
图 9-92. 计数器时序图, 当 ARSE=1 时的更新事件 .......................................................................... 250
图 9-93. 内部时钟分频为 1 时正常模式下的控制电路....................................................................... 251
图 9-94. 捕获/比较通道(例如：输入级)............................................................................................... 252
图 9-95. 捕获/比较通道 1 主电路.......................................................................................................... 252
图 9-96. 捕获/比较通道输出级.............................................................................................................. 253
图 9-97. 输出比较模式，在 OC1 上切换............................................................................................. 254
图 9-98. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，向上计数模式............................................................. 254
图 9-99. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，中央对齐计数模式..................................................... 255
图 9-100. 通用定时器框图 (TIMER15) ............................................................................................... 265
图 9-101. 当预分频器的参数从 1 变到 2 时，计数器时序图 ........................................................... 266
图 9-102. 当预分频器的参数从 1 变到 4 时，计数器时序图 ............................................................ 266
图 9-103. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1.............................................................................. 267
图 9-104. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2.............................................................................. 267
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图 9-105. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4.............................................................................. 268
图 9-106. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N............................................................................. 268
图 9-107. 计数器时序图, 当 ARSE=0 时更新事件............................................................................ 269
图 9-108. 计数器时序图, 当 ARSE=1 时更新事件............................................................................ 269
图 9-109. 不同模式及不同 TIMERx_CREP 寄存器设置下更新速率的例子................................... 270
图 9-110. 内部时钟分频为 1 时正常模式下的控制电路..................................................................... 271
图 9-111. 捕获/比较通道(例如：通道 1 输入级)................................................................................. 272
图 9-112. 捕获/比较通道 1 主电路........................................................................................................ 272
图 9-113. 捕获/比较通道输出级(通道 1)............................................................................................. 273
图 9-114. 捕获/比较通道输出级(通道 2)............................................................................................. 273
图 9-115. 输出比较模式，在 OC1 上切换........................................................................................... 274
图 9-116. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，向上计数模式........................................................... 275
图 9-117. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，中央对齐计数模式................................................... 275
图 9-118. 带有死区时间的互补输出..................................................................................................... 276
图 9-119. 延迟大于负脉冲的死区时间波形......................................................................................... 276
图 9-120. 延迟大于正脉冲的死区时间波形......................................................................................... 276
图 9-121. 响应中止的输出表现（中止输入高电平有效）................................................................. 277
图 9-122. 单脉冲模式............................................................................................................................. 278
图 9-123. 复位模式的控制电路............................................................................................................. 279
图 9-124. 暂停模式下的控制电路......................................................................................................... 279
图 9-125. 触发模式下的控制电路......................................................................................................... 280
图 9-126. 定时器 15 主从模式的例子 .................................................................................................. 280
图 9-127. 用定时器 2 的使能输出触发定时器 15............................................................................... 281
图 9-128. 用定时器 2 的更新来触发定时器 15................................................................................... 282
图 9-129. 用定时器 2 的使能来选通定时器 15................................................................................... 282
图 9-130. 用定时器 2 的 OC1REF 选通定时器 15............................................................................. 283
图 9-131. 用定时器 2 的 TI1 输入来触发定时器 15 和定时器 2 ....................................................... 284
图 9-132. 通用定时器框图 (TIMER16/17).......................................................................................... 303
图 9-133. 当预分频器的参数从 1 变到 2 时，计数器时序图 ............................................................ 304
图 9-134. 当预分频器的参数从 1 变到 4 时，计数器时序图 ............................................................ 304
图 9-135. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 1.............................................................................. 305
图 9-136. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 2.............................................................................. 305
图 9-137. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 4.............................................................................. 306
图 9-138. 计数器时序图，内部时钟分频系数为 N............................................................................. 306
图 9-139. 计数器时序图, 当 ARSE=0 时的更新事件........................................................................ 307
图 9-140. 计数器时序图, 当 ARSE=1 时更新事件............................................................................ 307
图 9-141. 不同模式及不同 TIMERx_CREP 寄存器设置下更新速率的例子................................... 308
图 9-142. 内部时钟分频为 1 时正常模式下的控制电路..................................................................... 309
图 9-143. 捕获/比较通道(例如：通道 1 输入级)................................................................................. 310
图 9-144. 捕获/比较通道 1 主电路 ....................................................................................................... 310
图 9-145. 捕获/比较通道输出级 (通道 1)............................................................................................ 311
图 9-146. 输出比较模式，在 OC1 上切换........................................................................................... 312
图 9-147. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，向上计数模式........................................................... 312
图 9-148. 在 OC1 上输出比较 PWM 模式 1，中央对齐计数模式................................................... 313
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图 9-149. 带有死区时间的互补输出..................................................................................................... 314
图 9-150. 延迟大于负脉冲的死区时间波形......................................................................................... 314
图 9-151. 延迟大于正脉冲的死区时间波形......................................................................................... 314
图 9-152. 响应中止的输出表现（中止输入高电平有效）................................................................. 315
图 9-153. 单脉冲模式............................................................................................................................. 316
图 10-1. IFRR 输出时序图 1 .................................................................................................................. 330
图 10-2. IFRR 输出时序图 2 ................................................................................................................. 331
图 10-3. IFRR 输出时序图 3 .................................................................................................................. 331
图 11-1. 独立看门狗框图....................................................................................................................... 333
图 11-2. 窗口看门狗框图....................................................................................................................... 337
图 11-3. 窗口看门狗时序图................................................................................................................... 338
图 12-1. GD32F130xx 与 GD32F150xx 产品的 ADC 模块图 .......................................................... 343
图 12-2. GD32F170xx 与 GD32F190xx 产品的 ADC 模块 .............................................................. 344
图 12-3. 单次转换模式........................................................................................................................... 346
图 12-4. 连续转换模式，禁用扫描....................................................................................................... 347
图 12-5. 连续转换模式，使用扫描....................................................................................................... 347
图 12-6. 扫描转换模式........................................................................................................................... 348
图 12-7. 间断转换模式........................................................................................................................... 348
图 12-8. 12 位分辨率的数据对齐 .......................................................................................................... 349
图 12-9. 20 位到 16 位的结果截取........................................................................................................ 352
图 12-10. 右移 5 位和四舍五入的数例................................................................................................. 353
图 13-1. DAC 通道模块框图 .................................................................................................................. 369
图 14-1. I2C 模块框图............................................................................................................................. 385
图 14-2. 数据有效性............................................................................................................................... 386
图 14-3. 开始和停止状态....................................................................................................................... 386
图 14-4. 时钟同步................................................................................................................................... 387
图 14-5. SDA 线仲裁 .............................................................................................................................. 387
图 14-6. 7 位地址的 I2C 通讯流程 ........................................................................................................ 388
图 14-7. 10 位地址的 I2C 通讯流程 ...................................................................................................... 388
图 14-8. 从机发送模式........................................................................................................................... 390
图 14-9. 从机接收模式........................................................................................................................... 391
图 14-10. 主机发送模式......................................................................................................................... 392
图 14-11. 主机接收使用方案 A 模式.................................................................................................... 394
图 14-12. 主机接收使用方案 B 模式.................................................................................................... 396
图 15-1. 单主/单从应用.......................................................................................................................... 411
图 15-2. SPI 数据时钟时序图 ................................................................................................................ 412
图 15-3. SPI 四路模式下数据时序图（SCKPL=1，SCKPH=1）.................................................... 414
图 15-4. 使用 DMA 发送........................................................................................................................ 421
图 15-5. 使用 DMA 接收........................................................................................................................ 422
图 15-6. I2S 框图..................................................................................................................................... 423
图 15-7. I2S 飞利浦标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=0, CKPL=0)................................................ 424
图 15-8. I2S 飞利浦标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=0, CKPL=1)................................................ 424
图 15-9. I2S 飞利浦标准时序图(DTLEN=10, CHLEN=1, CKPL=0)................................................ 424
图 15-10. I2S 飞利浦标准时序图(DTLEN=10, CHLEN=1, CKPL=1).............................................. 424
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图 15-11. I2S 飞利浦标准时序图(DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=0).............................................. 424
图 15-12. I2S 飞利浦标准时序图(DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=1).............................................. 425
图 15-13. I2S 飞利浦标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=0).............................................. 425
图 15-14. I2S 飞利浦标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=1).............................................. 425
图 15-15. MSB 对齐标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=0, CKPL=0)............................................... 425
图 15-16. MSB 对齐标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=0, CKPL=1)............................................... 425
图 15-17. MSB 对齐标准时序图(DTLEN=10, CHLEN=1, CKPL=0)............................................... 426
图 15-18. MSB 对齐标准时序图(DTLEN=10, CHLEN=1, CKPL=1)............................................... 426
图 15-19. MSB 对齐标准时序图(DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=0)............................................... 426
图 15-20. MSB 对齐标准时序图(DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=1)............................................... 426
图 15-21. MSB 对齐标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=0)............................................... 426
图 15-22. MSB 对齐标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=1)............................................... 426
图 15-23. LSB 对齐标准时序图(DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=0)................................................ 427
图 15-24. LSB 对齐标准时序图(DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=1)................................................ 427
图 15-25. LSB 对齐标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=0)................................................ 427
图 15-26. LSB 对齐标准时序图(DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=1)................................................ 427
图 15-27. PCM 标准短帧同步模式时序图 (DTLEN=00, CHLEN=0, CKPL=0)............................. 427
图 15-28. PCM 标准短帧同步模式时序图 (DTLEN=00, CHLEN=0, CKPL=1)............................. 428
图 15-29. PCM 标准短帧同步模式时序图 (DTLEN=10, CHLEN=1, CKPL=0)............................. 428
图 15-30. PCM 标准短帧同步模式时序图 (DTLEN=10, CHLEN=1, CKPL=1)............................. 428
图 15-31. PCM 标准短帧同步模式时序图 (DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=0)............................. 428
图 15-32. PCM 标准短帧同步模式时序图 (DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=1)............................. 428
图 15-33. PCM 标准短帧同步模式时序图 (DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=0)............................. 428
图 15-34. PCM 标准短帧同步模式时序图 (DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=1)............................. 428
图 15-35. PCM 标准长帧同步模式时序图 (DTLEN=00, CHLEN=0, CKPL=0)............................ 429
图 15-36. PCM 标准长帧同步模式时序图 (DTLEN=00, CHLEN=0, CKPL=1)............................ 429
图 15-37. PCM 标准长帧同步模式时序图 (DTLEN=10, CHLEN=1, CKPL=0)............................ 429
图 15-38. PCM 标准长帧同步模式时序图 (DTLEN=10, CHLEN=1, CKPL=1)............................ 429
图 15-39. PCM 标准长帧同步模式时序图 (DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=0)............................ 429
图 15-40. PCM 标准长帧同步模式时序图 (DTLEN=01, CHLEN=1, CKPL=1)............................ 429
图 15-41. PCM 标准长帧同步模式时序图 (DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=0)............................ 429
图 15-42. PCM 标准长帧同步模式时序图 (DTLEN=00, CHLEN=1, CKPL=1)............................ 429
图 15-43. I2S 时钟生成器框图............................................................................................................... 430
图 16-1. GD32F130xx 与 GD32F150xx 产品的 CMP 框图 .............................................................. 445
图 16-2. GD32F170xx 与 GD32F190xx 产品的 CMP 框图 .............................................................. 445
图 17-1. USART 模块内部框图............................................................................................................. 457
图 17-2. USART 字符帧 (9 数据位和 1 停止位)................................................................................ 458
图 17-3. LIN 模式下的帧格式错误检测以及断开帧检测 ................................................................... 461
图 17-4. 同步模式下的 USART 示例 .................................................................................................. 461
图 17-5. 8-bit 格式的 USART 同步通信波形 (LBCL=1).................................................................. 462
图 17-6. ISO7816-3 帧格式................................................................................................................... 462
图 17-7. IrDA SIR ENDEC 模块............................................................................................................ 464
图 17-8. IrDA 数据调制.......................................................................................................................... 465
图 17-9. 两个 USARTs 之间的硬件流控制 ......................................................................................... 465
GD32F1x0 用户手册
21
图 17-10. 硬件流控................................................................................................................................. 466
图 17-11. USART 中断映射框图........................................................................................................... 468
图 19-1.USB 模块图 ............................................................................................................................... 495
图 19-2.缓冲描述符表的用法示例（USB_BAR = 0）....................................................................... 498
图 19-3.USB 事务与中断事件................................................................................................................ 502
图 21-1. TSI 模块框图............................................................................................................................. 544
图 21-2. 一个通道引脚的采样引脚的框图........................................................................................... 545
图 21-3. 电荷序列传输期间的采样 引脚的电压................................................................................. 547
图 21-4. 电荷转移序列的有限状态机的状态转移图........................................................................... 547
图 22-1. HDMI-CEC 控制器框图.......................................................................................................... 559
图 23-1. LCD 模块框图........................................................................................................................... 574
图 23-2. 1/3 偏置，1/4 占空比............................................................................................................... 575
图 23-3. 1/4 偏置 1/6 占空比................................................................................................................. 577
图 23-4. LCD 死区时间（1/3 偏置，1/4 占空比）.............................................................................. 577
图 23-5. 电阻分压网络........................................................................................................................... 578
图 24-1. OPAMP1 信号路由.................................................................................................................. 586
图 24-2. OPAMP2 信号路由.................................................................................................................. 586
图 24-3. OPAMP3 信号路由.................................................................................................................. 586
图 25-1. CAN 模块结构图...................................................................................................................... 596
图 25-2. 发送寄存器............................................................................................................................... 598
图 25-3. 发送邮箱状态转换................................................................................................................... 598
图 25-4. 接收寄存器............................................................................................................................... 600
图 25-5. 32-bit 位宽过滤器 .................................................................................................................... 601
图 25-6. 16-bit 位宽过滤器 .................................................................................................................... 601
图 25-7. 32-bit 位宽掩码模式过滤器 .................................................................................................... 601
图 25-8. 32-bit 位宽列表模式过滤器 .................................................................................................... 601
图 25-9. 过滤序号................................................................................................................................... 602
图 25-10. 过滤索引................................................................................................................................. 603
图 25-11. 位时序..................................................................................................................................... 604
图 25-12. bxCAN PHY 连接图............................................................................................................. 607
GD32F1x0 用户手册
22
表
表 1-1. Flash 模块组织............................................................................................................................... 9
表 1-2. Flash 模块组织............................................................................................................................... 9
表 1-3. 引导模式....................................................................................................................................... 10
表 2-1. 节电模式总结............................................................................................................................... 26
表 3-1. 闪存存储器的基地址和大小....................................................................................................... 32
表 3-2. 闪存存储器的基地址和大小....................................................................................................... 32
表 3-3. 可选字节....................................................................................................................................... 37
表 3-4. OB_WP 位对应页保护 ................................................................................................................ 38
表 4-1. 时钟源的选择............................................................................................................................... 53
表 4-2. 时钟源的选择............................................................................................................................... 53
表 4-3. 深度睡眠模式下内核电压选择................................................................................................... 54
表 4-4. 深度睡眠模式下内核电压选择................................................................................................... 55
表 5-1. GPIO 配置表................................................................................................................................ 98
表 7-1. Cotrex-M3 中的 NVIC 异常类型.............................................................................................. 121
表 7-2. GD32F130xx 和 GD32F150xx 的中断向量表 ....................................................................... 121
表 7-3 GD32F170xx 和 GD32F190xx 的中断向量表 ........................................................................ 123
表 7-4. GD32F130xx 和 GD32F150xx 的 EXTI 触发源 .................................................................... 126
表 7-5 GD32F170xx 和 GD32F190xx 的 EXTI 触发源...................................................................... 127
表 8-1. DMA 传输操作............................................................................................................................ 133
表 8-2. DMA 中断事件............................................................................................................................ 134
表 8-3. 各 DMA 通道请求总结............................................................................................................. 137
表 9-1. 计数方向对编码器信号............................................................................................................. 165
表 9-2. 计数方向对编码器信号............................................................................................................. 214
表 11-1. 独立看门狗在 40 kHz (LSI)时的最小/最大暂停时间........................................................... 333
表 11-2. MHz (fPCLK1)时的最大最小值.............................................................................................. 338
表 12-1. ADC 内部信号 .......................................................................................................................... 344
表 12-2. GD32F130xx 和 GD32F150xx 产品的 ADC 引脚定义 ...................................................... 344
表 12-3. GD32F170xx 和 GD32F190xx 产品的 ADC 引脚定义 ...................................................... 344
表 12-4. ADC 用于规则通道的外部触发 .............................................................................................. 350
表 12-5. ADC 用于注入通道的外部触发 .............................................................................................. 350
表 12-6. 不同的分辨率对应的 tSAR 时间参数 ................................................................................... 352
表 12-7. N 和 M 的最大输出值............................................................................................................... 353
表 13-1. DAC 引脚.................................................................................................................................. 369
表 13-2. DAC 的外部触发源 .................................................................................................................. 371
表 14-1. I2C 总线术语说明..................................................................................................................... 385
表 14-2. 事件状态标志位....................................................................................................................... 398
表 14-3. I2C 错误标志位......................................................................................................................... 398
表 15-1. SPI 中断请求 ............................................................................................................................ 422
表 15-2. 比特率计算公式....................................................................................................................... 430
表 15-3. 音频采样率计算公式............................................................................................................... 430
表 15-4. 音频采样率配置和精度........................................................................................................... 430
GD32F1x0 用户手册
23
表 15-5. 各个运行模式下 I2S 接口信号的方向................................................................................... 431
表 15-6. I2S 中断..................................................................................................................................... 433
表 17-1. USART 重要管脚描述............................................................................................................ 456
表 17-2. 停止位配置............................................................................................................................... 458
表 17-3. USART 中断请求.................................................................................................................... 467
表 19-1. GD32F150xx USB 实现 ......................................................................................................... 494
表 19-2. GD32F150xx USB 信号管脚 ................................................................................................. 495
表 19-3. 双缓冲标志定义....................................................................................................................... 499
表 19-4. 双缓冲的用法........................................................................................................................... 499
表 19-5. 接收状态编码........................................................................................................................... 510
表 19-6. 端点类型编码........................................................................................................................... 510
表 19-7. 端点类别编码........................................................................................................................... 510
表 19-8. 发送状态编码........................................................................................................................... 510
表 19-9. 子端点状态............................................................................................................................... 513
表 21-1. 电荷转移序列的详细步骤以及引脚和开关状态................................................................... 545
表 21-2. 充电扩展状态的持续时间....................................................................................................... 548
表 21-3. TSI 错误和标志位.................................................................................................................... 549
表 21-4. TSI 引脚..................................................................................................................................... 550
表 22-1. 数据位时序参数表................................................................................................................... 560
表 22-2. 错误处理时序参数表............................................................................................................... 563
表 22-3. TE 时序参数表......................................................................................................................... 564
表 23-1. 奇数帧电压............................................................................................................................... 575
表 23-2. 偶数帧电压............................................................................................................................... 575
表 23-3. 所有 COM 信号驱动器............................................................................................................ 576
表 23-4. VLCDrail 连接引脚................................................................................................................. 579
表 24-1. 工作模式和校准....................................................................................................................... 587
表 26-1. 版本历史................................................................................................................................... 625