tao_z
2021-06-24 bc6c916bff0b8d342c1cd62da73a2a09f18d22a8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
/*!
    \file  system_gd32e23x.c
    \brief CMSIS Cortex-M23 Device Peripheral Access Layer Source File for
           GD32E23x Device Series
*/
 
/* Copyright (c) 2012 ARM LIMITED
 
   All rights reserved.
   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   - Redistributions of source code must retain the above copyright
     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
     notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
     documentation and/or other materials provided with the distribution.
   - Neither the name of ARM nor the names of its contributors may be used
     to endorse or promote products derived from this software without
     specific prior written permission.
   *
   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
   AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
   IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
   ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS BE
   LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
   CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
   SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
   INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
   CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
   ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
   POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
   ---------------------------------------------------------------------------*/
 
/* This file refers the CMSIS standard, some adjustments are made according to GigaDevice chips */
 
#include "gd32e23x.h"
 
/* system frequency define */
#define __IRC8M           (IRC8M_VALUE)            /* internal 8 MHz RC oscillator frequency */
#define __HXTAL           (HXTAL_VALUE)            /* high speed crystal oscillator frequency */
#define __SYS_OSC_CLK     (__IRC8M)                /* main oscillator frequency */
 
#define VECT_TAB_OFFSET  (uint32_t)0x00            /* vector table base offset */
 
/* select a system clock by uncommenting the following line */
//#define __SYSTEM_CLOCK_8M_HXTAL              (__HXTAL)
//#define __SYSTEM_CLOCK_8M_IRC8M              (__IRC8M)
#define __SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_HXTAL         (uint32_t)(72000000)
//#define __SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_IRC8M_DIV2    (uint32_t)(72000000)
 
#define SEL_IRC8M       0x00
#define SEL_HXTAL       0x01
#define SEL_PLL         0x02
 
/* set the system clock frequency and declare the system clock configuration function */
#ifdef __SYSTEM_CLOCK_8M_HXTAL
uint32_t SystemCoreClock = __SYSTEM_CLOCK_8M_HXTAL;
static void system_clock_8m_hxtal(void);
 
#elif defined (__SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_HXTAL)
uint32_t SystemCoreClock = __SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_HXTAL;
static void system_clock_72m_hxtal(void);
 
#elif defined (__SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_IRC8M_DIV2)
uint32_t SystemCoreClock = __SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_IRC8M_DIV2;
static void system_clock_72m_irc8m(void);
 
#else
uint32_t SystemCoreClock = __SYSTEM_CLOCK_8M_IRC8M;
static void system_clock_8m_irc8m(void);
#endif /* __SYSTEM_CLOCK_8M_HXTAL */
 
/* configure the system clock */
static void system_clock_config(void);
 
/*!
    \brief      setup the microcontroller system, initialize the system
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void SystemInit (void)
{
    /* enable IRC8M */
    RCU_CTL0 |= RCU_CTL0_IRC8MEN;
    while(0U == (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_IRC8MSTB)){
    }
    /* reset RCU */
    RCU_CFG0 &= ~(RCU_CFG0_SCS | RCU_CFG0_AHBPSC | RCU_CFG0_APB1PSC | RCU_CFG0_APB2PSC |\
                  RCU_CFG0_ADCPSC | RCU_CFG0_CKOUTSEL | RCU_CFG0_CKOUTDIV | RCU_CFG0_PLLDV);
    RCU_CFG0 &= ~(RCU_CFG0_PLLSEL | RCU_CFG0_PLLMF | RCU_CFG0_PLLMF4 | RCU_CFG0_PLLDV);
    RCU_CTL0 &= ~(RCU_CTL0_HXTALEN | RCU_CTL0_CKMEN | RCU_CTL0_PLLEN | RCU_CTL0_HXTALBPS);
    RCU_CFG1 &= ~(RCU_CFG1_PREDV);
    RCU_CFG2 &= ~(RCU_CFG2_USART0SEL | RCU_CFG2_ADCSEL);
    RCU_CFG2 &= ~RCU_CFG2_IRC28MDIV;
    RCU_CFG2 &= ~RCU_CFG2_ADCPSC2;
    RCU_CTL1 &= ~RCU_CTL1_IRC28MEN;
    RCU_INT = 0x00000000U;
 
    /* configure system clock */
    system_clock_config();
    
#ifdef VECT_TAB_SRAM
    nvic_vector_table_set(NVIC_VECTTAB_RAM,VECT_TAB_OFFSET);
#else
    nvic_vector_table_set(NVIC_VECTTAB_FLASH,VECT_TAB_OFFSET);
#endif
}
 
/*!
    \brief      configure the system clock
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
static void system_clock_config(void)
{
#ifdef __SYSTEM_CLOCK_8M_HXTAL
    system_clock_8m_hxtal();
#elif defined (__SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_HXTAL)
    system_clock_72m_hxtal();
#elif defined (__SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_IRC8M_DIV2)
    system_clock_72m_irc8m();
#elif defined (__SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_IRC48M_DIV2)
    system_clock_72m_irc48m();
#else
    system_clock_8m_irc8m();
#endif /* __SYSTEM_CLOCK_8M_HXTAL */
}
 
#ifdef __SYSTEM_CLOCK_8M_HXTAL
/*!
    \brief      configure the system clock to 8M by HXTAL
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
static void system_clock_8m_hxtal(void)
{
    uint32_t timeout = 0U;
    uint32_t stab_flag = 0U;
 
    /* enable HXTAL */
    RCU_CTL0 |= RCU_CTL0_HXTALEN;
    
    /* wait until HXTAL is stable or the startup time is longer than HXTAL_STARTUP_TIMEOUT */
    do{
        timeout++;
        stab_flag = (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_HXTALSTB);
    }
    while((0U == stab_flag) && (HXTAL_STARTUP_TIMEOUT != timeout));    
    /* if fail */
    if(0U == (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_HXTALSTB)){
        while(1){
        }
    }
    
    /* HXTAL is stable */
    /* AHB = SYSCLK */
    RCU_CFG0 |= RCU_AHB_CKSYS_DIV1;
    /* APB2 = AHB */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB2_CKAHB_DIV1;
    /* APB1 = AHB */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB1_CKAHB_DIV1;
    
    /* select HXTAL as system clock */
    RCU_CFG0 &= ~RCU_CFG0_SCS;
    RCU_CFG0 |= RCU_CKSYSSRC_HXTAL;
    
    /* wait until HXTAL is selected as system clock */
    while(0U == (RCU_CFG0 & RCU_SCSS_HXTAL)){
    }
}
 
#elif defined (__SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_HXTAL)
/*!
    \brief      configure the system clock to 72M by PLL which selects HXTAL as its clock source
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
static void system_clock_72m_hxtal(void)
{
    uint32_t timeout = 0U;
    uint32_t stab_flag = 0U;
 
    /* enable HXTAL */
    RCU_CTL0 |= RCU_CTL0_HXTALEN;
 
    /* wait until HXTAL is stable or the startup time is longer than HXTAL_STARTUP_TIMEOUT */
    do{
        timeout++;
        stab_flag = (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_HXTALSTB);
    }
    while((0U == stab_flag) && (HXTAL_STARTUP_TIMEOUT != timeout));
    /* if fail */
    if(0U == (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_HXTALSTB)){
        while(1){
        }
    }
    
    FMC_WS = (FMC_WS & (~FMC_WS_WSCNT)) | WS_WSCNT_2;
    
    /* HXTAL is stable */
    /* AHB = SYSCLK */
    RCU_CFG0 |= RCU_AHB_CKSYS_DIV1;
    /* APB2 = AHB */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB2_CKAHB_DIV1;
    /* APB1 = AHB */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB1_CKAHB_DIV1;
 
    /* PLL = HXTAL * 9 = 72 MHz */
    RCU_CFG0 &= ~(RCU_CFG0_PLLSEL | RCU_CFG0_PLLMF | RCU_CFG0_PLLDV);
    RCU_CFG0 |= (RCU_PLLSRC_HXTAL | RCU_PLL_MUL9);
 
    /* enable PLL */
    RCU_CTL0 |= RCU_CTL0_PLLEN;
 
    /* wait until PLL is stable */
    while(0U == (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_PLLSTB)){
    }
 
    /* select PLL as system clock */
    RCU_CFG0 &= ~RCU_CFG0_SCS;
    RCU_CFG0 |= RCU_CKSYSSRC_PLL;
 
    /* wait until PLL is selected as system clock */
    while(0U == (RCU_CFG0 & RCU_SCSS_PLL)){
    }
}
 
#elif defined (__SYSTEM_CLOCK_72M_PLL_IRC8M_DIV2)
/*!
    \brief      configure the system clock to 72M by PLL which selects IRC8M/2 as its clock source
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
static void system_clock_72m_irc8m(void)
{
    uint32_t timeout = 0U;
    uint32_t stab_flag = 0U;
    
    /* enable IRC8M */
    RCU_CTL0 |= RCU_CTL0_IRC8MEN;
 
    /* wait until IRC8M is stable or the startup time is longer than IRC8M_STARTUP_TIMEOUT */
    do{
        timeout++;
        stab_flag = (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_IRC8MSTB);
    }
    while((0U == stab_flag) && (IRC8M_STARTUP_TIMEOUT != timeout));
 
    /* if fail */
    if(0U == (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_IRC8MSTB)){
        while(1){
        }
    }
 
    FMC_WS = (FMC_WS & (~FMC_WS_WSCNT)) | WS_WSCNT_2;
    
    /* AHB = SYSCLK */
    RCU_CFG0 |= RCU_AHB_CKSYS_DIV1;
    /* APB2 = AHB */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB2_CKAHB_DIV1;
    /* APB1 = AHB */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB1_CKAHB_DIV1;
    /* PLL = (IRC8M/2) * 18 = 72 MHz */
    RCU_CFG0 &= ~(RCU_CFG0_PLLSEL | RCU_CFG0_PLLMF);
    RCU_CFG0 |= (RCU_PLLSRC_IRC8M_DIV2 | RCU_PLL_MUL18);
    
    /* enable PLL */
    RCU_CTL0 |= RCU_CTL0_PLLEN;
 
    /* wait until PLL is stable */
    while(0U == (RCU_CTL0 & RCU_CTL0_PLLSTB)){
    }
 
    /* select PLL as system clock */
    RCU_CFG0 &= ~RCU_CFG0_SCS;
    RCU_CFG0 |= RCU_CKSYSSRC_PLL;
 
    /* wait until PLL is selected as system clock */
    while(0U == (RCU_CFG0 & RCU_SCSS_PLL)){
    }
}
 
#else
/*!
    \brief      configure the system clock to 8M by IRC8M
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
static void system_clock_8m_irc8m(void)
{
    /* AHB = SYSCLK */
    RCU_CFG0 |= RCU_AHB_CKSYS_DIV1;
    /* APB2 = AHB */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB2_CKAHB_DIV1;
    /* APB1 = AHB */
    RCU_CFG0 |= RCU_APB1_CKAHB_DIV1;
    
    /* select IRC8M as system clock */
    RCU_CFG0 &= ~RCU_CFG0_SCS;
    RCU_CFG0 |= RCU_CKSYSSRC_IRC8M;
    
    /* wait until IRC8M is selected as system clock */
    while(0U != (RCU_CFG0 & RCU_SCSS_IRC8M)){
    }
}
#endif /* __SYSTEM_CLOCK_8M_HXTAL */
 
/*!
    \brief      update the SystemCoreClock with current core clock retrieved from cpu registers
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void SystemCoreClockUpdate (void)
{
    uint32_t sws = 0U;
    uint32_t pllmf = 0U, pllmf4 = 0U, pllsel = 0U, prediv = 0U, idx = 0U, clk_exp = 0U;
    /* exponent of AHB clock divider */
    const uint8_t ahb_exp[16] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9};
 
    sws = GET_BITS(RCU_CFG0, 2, 3);
    switch(sws){
    /* IRC8M is selected as CK_SYS */
    case SEL_IRC8M:
        SystemCoreClock = IRC8M_VALUE;
        break;
    /* HXTAL is selected as CK_SYS */
    case SEL_HXTAL:
        SystemCoreClock = HXTAL_VALUE;
        break;
    /* PLL is selected as CK_SYS */
    case SEL_PLL:
        /* get the value of PLLMF[3:0] */
        pllmf = GET_BITS(RCU_CFG0, 18, 21);
        pllmf4 = GET_BITS(RCU_CFG0, 27, 27);
        /* high 16 bits */
        if(1U == pllmf4){
            pllmf += 17U;
        }else if(15U == pllmf){
            pllmf = 16U;
        }else{
            pllmf += 2U;
        }
        
        /* PLL clock source selection, HXTAL or IRC8M/2 */
        pllsel = GET_BITS(RCU_CFG0, 16, 16);
        if(0U != pllsel){
            prediv = (GET_BITS(RCU_CFG1, 0, 3) + 1U);
            SystemCoreClock = (HXTAL_VALUE / prediv) * pllmf;
        }else{
            SystemCoreClock = (IRC8M_VALUE >> 1) * pllmf;
        }
        break;
    /* IRC8M is selected as CK_SYS */
    default:
        SystemCoreClock = IRC8M_VALUE;
        break;
    }
    /* calculate AHB clock frequency */
    idx = GET_BITS(RCU_CFG0, 4, 7);
    clk_exp = ahb_exp[idx];
    SystemCoreClock >>= clk_exp;
}