一、GD32与STM32区别

1.1 内部结构区别

1.1.1 内核

GD32采用二代的M3内核，STM32主要采用一代M3内核，下图是ARM公司的M3内核勘误表，GD使用的内核只有752419这一个BUG。

1.1.2 主频时钟

• 使用HSE(高速外部时钟)：GD32的主频最大108M，STM32的主频最大72M

• 使用HSI(高速内部时钟)：GD32的主频最大108M，STM32的主频最大64M

主频大意味着单片机代码运行的速度会更快，GD32的_NOP()时间比STM32更加短，所以不使用定时器做延时时要注意修改，项目中如果需要进行刷屏，开方运算，电机控制等操作，GD是一个不错的选择。

1.1.3 启动时间

GD32启动时间相同，由于GD运行稍快，需要延长上电时间配置(2ms)。

1.1.4 时序要求

GD32对时序要求严格，配置外设需要先打开时钟，否则可能导致外设无法配置成功；STM32的可以先配置再开时钟。

1.1.5 供电

• 外部供电：GD32外部供电范围是2.6-3.6V，STM32外部供电范围是2.0-3.6V。GD32的供电范围比STM32相对要窄一点。

• 内核电压：GD32内核电压是1.2V，STM32内核电压是1.8V。GD的内核电压比STM32的内核电压要低，所以GD的芯片在运行的时候运行功耗更低。

1.2 内部FLASH区别

1.2.1 Flash擦除时间

GD32的Flash是自主研发的，和STM32的不一样。

• GD Flash执行速度：GD32 Flash中程序执行为0等待周期。

• STM32 Flash执行速度：ST系统频率不访问Flash等待时间关系：0等待周期，当0

Flash擦除时间：GD32的Flash擦除时间要比STM32更长，官方给出的数据是这样的：GD32F103/101系列Flash 128KB 及以下的型号， Page Erase 典型值100ms， 实际测量60ms左右。对应的ST 产品Page Erase 典型值20~40ms。

1.2.2 Flash和RAM容量

GD32的Flash最大有3M，STM32最大只有1M。

1.3 功耗区别

功耗区别(以128k以下容量的作为参考)

功耗上GD32的静态功耗要相对高一点。从上面的表可以看出GD的产品在相同主频情况下，GD的运行功耗比STM32小，但是在相同的设置下GD的停机模式、待机模式、睡眠模式比STM32还是要高的。

1.4 外围硬件区别

1.4.1 串口

GD在连续发送数据的时候每两个字节之间会有一个Bit的Idle，而STM32没有。
GD32的串口在发送的时候停止位只有1/2两种停止位模式。STM32有0.5/1/1.5/2四种停止位模式。

1.4.2 ADC

GD32的输入阻抗和采样时间的设置和STM32有一定差异，相同配置GD采样的输入阻抗相对来说要小。
具体情况见下表这是跑在72M的主频下，ADC的采样时钟为14M的输入阻抗和采样周期的关系：

1.4.3 FSMC

STM32只有100Pin以上的大容量（256K及以上）才有FSMC，GD32所有的100Pin 或 100Pin以上的都有FSMC。

1.4.4 SWD接口

GD32的SWD接口驱动能力比STM32弱，可以有如下几种方式解决：

1. 线尽可能短一些；

2. 降低SWD通讯速率；

3. SWDIO接10k上拉，SWCLK接10k下拉。

1.4.5 BOOT0管脚

GD32的BOOT0必须接10K下拉或接GND，STM32可悬空。

1.4.6 RC复位电路

RC复位电路必须要有，否则MCU可能不能正常工作，STM32有时候可以不要。

二、硬件替换需要注意的地方

从上面的介绍中，我们可以看出，GD32F103系列和STM32F103系列是兼容的，但也需要一些注意的地方。

• BOOT0必须接10K下拉或接GND，ST可悬空，这点很重要。

• RC复位电路必须要有，否则MCU可能不能正常工作，ST的有时候可以不要。

• 有时候发现用仿真器连接不上。因为GD的SWD接口驱动能力比ST弱，可以有如下几种方式解决：

1. 线尽可能短一些；

2. 降低SWD通讯速率；

3. SWDIO接10k上拉，SWCLK接10k下拉。

• 使用电池供电等，注意GD的工作电压，例如跌落到2.0V~2.6V区间，ST还能工作，GD可能无法启动或工作异常。

• 在GD32F103小容量产品中使用有源晶振，发现会在MCU的复位管脚一直把电平拉到0.89V，电平不能保持在高电平。是由于部分有源晶振起振时间太快，复位信号还没有完成导致的。解决方法就是在有源晶振的输入端与地之前并上一个30pF电容。

三、使用ST标准库开发需要修改的地方

3.1 时序要求

GD32对时序要求严格，配置外设需要先打开时钟，否则可能导致外设无法配置成功；STM32的可以先配置再开时钟。

3.2 修改外部晶振启动时间

不用外部晶振可跳过这步。
由于GD与ST的启动时间存在差异，为了让GD MCU更准确复位，需要对下面参数进行修改。

在 stm32f10x.h 头文件中

将宏定义：

#define HSE_STARTUP_TIMEOUT ((uint16_t)0x0500)

修改为：

#define HSE_STARTUP_TIMEOUT ((uint16_t)0xFFFF)

3.3 修改主频

3.3.1 以72MHz运行

只需要修改上面提到的 HSE_STARTUP_TIMEOUT 把这个从 ((uint16_t)0x0500) 改为 ((uint16_t)0xFFFF)

3.3.2 以108MHz运行

1. 打开 system_stm32f10x.c，将原有的宏注释掉，然后手动添加新的108MHz的宏
   

   

代码如下：

#define SYSCLK_FREQ_108MHz  108000000

1. 因为改了宏，下面通过宏来给 SystemCoreClock 赋值也要修改
   

   

代码如下：

#elif defined SYSCLK_FREQ_108MHz

  uint32_t SystemCoreClock         = SYSCLK_FREQ_108MHz;       /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */

1. 然后还要修改通过宏来选择的函数，就是用来初始化系统时钟配置的，最主要的函数（这个函数是本来没有的，自己设置的）

   
   

   

代码如下：

#elif defined SYSCLK_FREQ_108MHz
  static void SetSysClockTo108(void);

1. 同理，SetSysClock() 也要修改
   

   

代码如下：

#elif defined SYSCLK_FREQ_108MHz
  SetSysClockTo108();

1. 最后实现108MHz的函数 SetSysClockTo108()，可以在文件最下面实现，注释掉上面一行的 #endif
   

   

代码如下：

#elif defined SYSCLK_FREQ_108MHz

/**

  * @brief  使用内部时钟倍频到108MHz 

  * @note   This function should be used only after reset.

  * @param  None

  * @retval None

  */

#define  RCC_CFGR_PLLMULL27                 ((uint32_t)0x08280000)

static void SetSysClockTo108(void)

{

    /* Enable Prefetch Buffer */

    FLASH->ACR |= FLASH_ACR_PRFTBE;

    /* Flash 2 wait state */

    FLASH->ACR &= (uint32_t)((uint32_t)~FLASH_ACR_LATENCY);

    FLASH->ACR |= (uint32_t)FLASH_ACR_LATENCY_2;    

    /* HCLK = SYSCLK */

    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_HPRE_DIV1;

    /* PCLK2 = HCLK */

    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE2_DIV1;

    /* PCLK1 = HCLK */

    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_PPRE1_DIV2;

    /*  PLL configuration: PLLCLK = HSI * 27 = 108 MHz */

    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_PLLSRC | RCC_CFGR_PLLXTPRE |

                                        RCC_CFGR_PLLMULL));

    RCC->CFGR |= (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLMULL27);

    /* Enable PLL */

    RCC->CR |= RCC_CR_PLLON;

    /* Wait till PLL is ready */

    while((RCC->CR & RCC_CR_PLLRDY) == 0)

    {

    }

    /* Select PLL as system clock source */

    RCC->CFGR &= (uint32_t)((uint32_t)~(RCC_CFGR_SW));

    RCC->CFGR |= (uint32_t)RCC_CFGR_SW_PLL;    

    /* Wait till PLL is used as system clock source */

    while ((RCC->CFGR & (uint32_t)RCC_CFGR_SWS) != (uint32_t)0x08)

    {

    }

}

#endif

还没结束，这样的话可以实现108MHz，但会有串口波特率错误的BUG，还需要以下修改。

3.4 修改RCC文件

时钟改为108MHz后如果不修改RCC文件会导致串口不合适，需要修改 stm32f10x_rcc.c 文件。具体不懂可以参考GD的手册。

打开 stm32f10x_rcc.c，找到 RCC_GetClocksFreq() 函数

增加一段这样的代码就可以了

代码如下：

/**

  * @brief  Returns the frequencies of different on chip clocks.

  * @param  RCC_Clocks: pointer to a RCC_ClocksTypeDef structure which will hold

  *         the clocks frequencies.

  * @note   The result of this function could be not correct when using 

  *         fractional value for HSE crystal.  

  * @retval None

  */

void RCC_GetClocksFreq(RCC_ClocksTypeDef* RCC_Clocks)

{

  uint32_t tmp = 0, pllmull = 0, pllsource = 0, presc = 0;

#ifdef  STM32F10X_CL

  uint32_t prediv1source = 0, prediv1factor = 0, prediv2factor = 0, pll2mull = 0;

#endif /* STM32F10X_CL */

#if defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || defined (STM32F10X_HD_VL)

  uint32_t prediv1factor = 0;

#endif

  /* Get SYSCLK source -------------------------------------------------------*/

  tmp = RCC->CFGR & CFGR_SWS_Mask;

  switch (tmp)

  {

    case 0x00:  /* HSI used as system clock */

      RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = HSI_VALUE;

      break;

    case 0x04:  /* HSE used as system clock */

      RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = HSE_VALUE;

      break;

    case 0x08:  /* PLL used as system clock */

      /* Get PLL clock source and multiplication factor ----------------------*/

      pllmull = RCC->CFGR & CFGR_PLLMull_Mask;  //倍频系数 & 0x003C0000（取18~21）

      pllsource = RCC->CFGR & CFGR_PLLSRC_Mask; //时钟源

#ifndef STM32F10X_CL      

      pllmull = ( pllmull >> 18) + 2;   //看手册里面寄存器描述

      if (RCC->CFGR & 0x08000000)   //取27位

      {

          pllmull += 15;

      }

      if (pllsource == 0x00)

      {/* HSI oscillator clock divided by 2 selected as PLL clock entry */

        RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = (HSI_VALUE >> 1) * pllmull;

      }

      else

      {

 #if defined (STM32F10X_LD_VL) || defined (STM32F10X_MD_VL) || defined (STM32F10X_HD_VL)

       prediv1factor = (RCC->CFGR2 & CFGR2_PREDIV1) + 1;

       /* HSE oscillator clock selected as PREDIV1 clock entry */

       RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = (HSE_VALUE / prediv1factor) * pllmull; 

 #else

        /* HSE selected as PLL clock entry */

        if ((RCC->CFGR & CFGR_PLLXTPRE_Mask) != (uint32_t)RESET)

        {/* HSE oscillator clock divided by 2 */

          RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = (HSE_VALUE >> 1) * pllmull;

        }

        else

        {

          RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = HSE_VALUE * pllmull;

        }

 #endif

      }

#else

      pllmull = pllmull >> 18;

      if (pllmull != 0x0D)

      {

         pllmull += 2;

      }

      else

      { /* PLL multiplication factor = PLL input clock * 6.5 */

        pllmull = 13 / 2; 

      }

      if (pllsource == 0x00)

      {/* HSI oscillator clock divided by 2 selected as PLL clock entry */

        RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = (HSI_VALUE >> 1) * pllmull;

      }

      else

      {/* PREDIV1 selected as PLL clock entry */

        /* Get PREDIV1 clock source and division factor */

        prediv1source = RCC->CFGR2 & CFGR2_PREDIV1SRC;

        prediv1factor = (RCC->CFGR2 & CFGR2_PREDIV1) + 1;

        if (prediv1source == 0)

        { /* HSE oscillator clock selected as PREDIV1 clock entry */

          RCC_Clocks->SYSCLK_Frequency = (HSE_VALUE / prediv1factor) * pllmull;          

        }

        else

        {/* PLL2 clock selected as PREDIV1 clock entry */