GD32F470ZKT6单片机开发板入门学习（一）Keil工程搭建

前言

GD32F470ZKT6 是兆易创新（GigaDevice）推出的一款基于 ARM Cortex-M4 内核的高性能微控制器，主频高达 240MHz，内置 1MB Flash 和 256KB SRAM，并集成了丰富的外设资源。本系列教程旨在帮助初学者快速上手 GD32F470ZKT6 开发板，从最基础的开发环境搭建开始，逐步深入掌握其应用开发。

本文作为系列的第一篇，将详细介绍如何在 Keil MDK（Microcontroller Development Kit）环境下搭建 GD32F470ZKT6 的工程。

一、准备工作

1.1 硬件准备

• GD32F470ZKT6 开发板（或核心板）一块
• USB 数据线（用于供电和程序下载/调试）
• 一台 Windows 电脑

1.2 软件准备

• Keil MDK-ARM：版本建议 V5.30 或以上。可从 ARM 官网或 Keil 官网下载安装。
• GD32F4xx Device Family Pack (DFP)：GD32 的器件支持包。可通过 Keil 的 Pack Installer 在线安装，或从 GigaDevice 官网下载后手动安装。
• GD32F4xx Firmware Library (固件库)：包含芯片外设驱动、示例工程等。从 GigaDevice 官网下载。

1.3 文档支持

• 《GD32F4xx_用户手册_Rev3.3》：这是 GD32F4xx 系列微控制器的官方核心参考文档。手册详细记录了该系列芯片的完整资源、功能特性、寄存器定义及操作指南，是开发过程中不可或缺的权威资料。主要内容包括： 在开发过程中，遇到任何硬件功能或寄存器配置问题，都应首先查阅此手册获取最准确的技术细节。
  • 芯片概述：介绍 GD32F4xx 系列的产品线、内核特性、性能参数和封装信息。
  • 存储器架构：详细说明 Flash、SRAM、备份寄存器的地址映射和访问方式。
  • 系统与外设：深入讲解时钟系统（RCU）、电源管理、GPIO、中断控制器（NVIC）等所有外设模块的功能、寄存器配置和编程模型。
  • 通信接口：涵盖 USART、I2C、SPI、CAN、USB、以太网等通信协议控制器的使用方法。
  • 模拟功能：包括 ADC、DAC、比较器等模块的配置和校准说明。
  • 定时器与高级控制：详细描述基本定时器、高级定时器、PWM、输入捕获等功能的操作。
  • 附录与电气特性：提供引脚定义、封装尺寸、电气参数、勘误表等实用信息
    • GD32F4xx系列MCU中文用户手册https://download.gigadevice.com/User_Manual/GD32F4xx_%E7%94%A8%E6%88%B7%E6%89%8B%E5%86%8C_Rev3.3.pdf
• 《GD32F470xx_Datasheet_Rev2.2》：这是 GD32F470xx 系列芯片的官方数据手册。它提供了该系列芯片的详细电气特性、引脚定义、封装信息、工作条件、直流/交流参数以及订购信息等关键硬件规格。数据手册是进行硬件设计（如原理图绘制、PCB 布局、电源设计、外设选型）时必须参考的核心文档，用于确保芯片在目标应用中的可靠运行。
  • GD32F470xx_Datasheet_Rev2.2.pdfhttps://download.gigadevice.com/Datasheet/GD32F470xx_Datasheet_Rev2.2.pdf

二、安装 GD32 器件支持包

打开 Keil MDK，点击菜单栏Pack Installer图标（或通过Project -> Manage -> Pack Installer打开）。

1. 在Packs标签页中，搜索 “GigaDevice”。
2. 找到并展开GigaDevice::GD32F4xx_DFP。
3. 选择适合你 Keil 版本的最新版本，点击Install进行安装。
4. 安装完成后，关闭 Pack Installer。

至此，Keil 已能识别并支持 GD32F4xx 系列芯片。

三、创建第一个 Keil 工程

3.1 创建工程目录

1.新建文件夹，命令为1_FD32F470_LED，用来保存新创建的工程，如图所示。

2.在该文件夹下创建6个文件夹，分别命名为：

• Project：放Keil工程文件，编译文件，烧录文件等。
• Firmware：放ARM内核文件，标准外设库文件等。
• Hareware：放开发板的硬件配置文件。
• App：放应用层文件。
• User：放main函数，gd32f4xx_it文件，systick文件。
• Doc：放readme.txt文件，工程说明文件。​​​​​​

3.将GD32F4xx_Firmware_Library_V3.0.0\ GD32F4xx_Firmware_Library\Firmware文件夹下的内容全部拷贝到新建目录的Firmware下，如图所示。

4.将GD32F4xx_Firmware_Library_V3.0.0\GD32F4xx_Firmware_Library\ Template文件夹的除工程文件夹、readme.txt文件不拷贝之外全拷贝到新建的 User 文件夹下，如图所示。

5.在Doc文件夹下新建一个readme.txt文件，如图所示。

3.2 新建Keil工程

1.打开 Keil，点击Project -> New uVision Project...。

2.选择刚才创建文件夹下的Project作为工程目录，并为工程命名为GD32F470_LED，如图所示 。

3.在弹出的Select Device for Target对话框中，在搜索框输入 “GD32F470”，选择GigaDevice -> GD32F470->GD32F470ZK，点击OK。

4.接下来会弹出Manage Run-Time Environment对话框，暂时先点击Cancel（我们后续手动添加文件）。

3.3 创建分组并添加源文件

1.在 Keil 的Project窗口中，右键点击Target 1，选择Manage Project Items...。

2.在Project Targets标签页，可以重命名 Target（例如改为 “GD32F470”）。

3.新建分组，点击新建按钮，然后输入要新建的分组名，如图4-7-2所示。

4.创建User分组之后点击Add Files,找到当前文件夹下的User,双击打开后，将里面的gd32f4xx_it文件、main文件、systick文件选中，点击Add就可以添加文件,如图所示。

5.创建Firmware分组之后点击Add Files,找到当前文件夹下的Firmware/GD32F4xx_standard_

peripheral/Source/目录下,将里面的所有源文件选中，点击Add就可以添加文件,如图所示。

6.新建CMSIS分组，添加startup_gd32f450_470.s启动文件（新建工程的Firmware/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/ARM/）,和system_gd32f4xx.c文件（新建工程 的Firmware/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/）,注意，添加启动文件需要勾选文件类型为All files（*.）,因为启动文件是以.s结尾。如图所示。

7.新建Doc分组，然后添加readme.txt文件（新建工程的Doc/）,文件类型要选择 All files,不然会不显示，如图所示。

8.新建Hardware分组，暂时不添加任何文件，在后续编写代码中才添加。

9.新建App分组，暂时不添加任何文件。

全部新建分组完成，如图所示。（可以按照自己的习惯自行调整分组的顺序）

10.新建完成点击ok之后，工程目录如图所示。

11.修改工程代码

打开main.c文件，删除一些不必要的代码，剩余部分如图所示。

打开gd32f4xx_it.c文件，拉到最后面，然后删掉Systick_Handler下面的代码。 剩余部分如图所示。

3.3 添加宏

添加宏是为了去使能这个芯片的头文件，这个宏在GD32f4xx.h中有定义，添加头文件路径是为了使编译器能够去寻找到对应的头文件。

1.点击工具栏的魔术棒图标（Options for Target），打开配置对话框。

2.在C/C++ (AC6)标签页的Define框中填写USE_STDPERIPH_DRIVER,GD32F470。

3.4 配置头文件路径

1.点击工具栏的魔术棒图标（Options for Target），打开配置对话框。

2.在C/C++ (AC6)标签页的Include Paths 框中添加路径： （具体的路径根据实际情况而定）

3.5配置工程

1.勾选使用UseMicroLIB

这是一个Keil自带的简易的库，一般在串口进行重定向的时候使用。 点击Optionsfor target（魔术棒）,在target选项卡下，然后勾选UseMicroLIB，如图所示。

2.修改ARMCompiler版本

点击Optionsfor target（魔术棒），在Target选项卡下，修改ARMCompiler为Userdefault compiler version 5，如图所示。

3.勾选生成hex文件

点击Optionsfor target（魔术棒），在Output选项卡下，勾选CreateHEXFile，如图所示。

3.6 配置调试器

在Debug标签页：

• 选择你使用的调试器（如 ST-Link, J-Link, CMSIS-DAP 等），我这里的开发板使用的是CMSIS-DAP，所以下面以CMSIS-DAP进行操作设置。
• 点击Optionsfor target（魔术棒），在Dubug选项卡下，选择CMSIS-DAP Debugger，如图所示。
• 点击Settings，确认 SWD 接口和芯片识别正确。

3.7编译

完成上述操作后，点击编译，如图所示。

编译结果，0个错误，0个警告，生成Hex文件，至此，工程模板创建完成如图所示。

四、常见问题与解决

• 编译错误 “undefined symbol SystemCoreClock”：检查是否添加了system_gd32f4xx.c文件，并且头文件路径包含正确。
• 无法识别芯片/下载失败：
  • 确认调试器连接和驱动安装正确。
  • 在 Debug 配置中检查 SWD 时钟频率是否过高，可适当调低（如 1MHz）。
  • 检查开发板供电是否正常。

总结

本文完成了 GD32F470ZKT6 开发板在 Keil MDK 环境下的第一个工程搭建。通过这个过程，你掌握了：

1. Keil 中安装 GD32 器件支持包。
2. 创建工程、添加固件库文件、配置头文件路径和调试器。

这是嵌入式开发的第一步。在后续文章中，我们将探索更多外设（如 LED、USART、TIMER、ADC 等）的使用，并介绍更高效的开发方式（如使用 HAL 库或 RTOS）。

祝你学习顺利！