BLE-GR551x

本文仅介绍 TuyaOS 开发过程中芯片平台相关的基本信息，有关 TuyaOS 的更多信息请参考 TuyaOS 开发者论坛。

硬件环境

芯片手册

• 获取方式一：接入蓝牙子设备开发框架后，在 hardware\GR551x\chip_manual\GR551x_Datasheet_Rev.2.6.pdf 路径下，获取芯片手册。

• 获取方式二：访问 GOODIX 汇顶官方网站，文档中心获取 最新版本。

开发板

• 在 涂鸦开发者平台，获取开发板。GR5515IENDU_DEMO_NANO 开发板对应的 物料编码 为 2.03.02.00037。

  原理图路径为：hardware\GR551x\module_manual\GR5515IENDU-DEMO-NANO_V1.0.0.pdf。

  引脚复用（Pinmux）分配表路径为：hardware\GR551x\module_manual\GR5515 引脚复用（Pinmux）分配表 V2.2.xlsx。

  

硬件外设

GR551x 芯片特点以及产品参数，可访问 Goodix 官网 低功耗蓝牙->GR551x 系列。

• GPIO

  GR551x 支持多个可灵活复用的 GPIO，其中 GR5515I 支持最多 39 个，GR5513 支持最多 22 个， 引脚复用配置如下图所示。详见 hardware\GR551x\chip_manual\GR551x_Datasheet_Rev.2.3.pdf 内 10.1 Pin Mux 章节。

  

  TuyaOS SDK 中默认定义引脚序号与 GR551x Pin 对应关系如下表所示：

  序号	GR551x_pin	序号	GR551x_pin	序号	GR551x_pin
  TUYA_GPIO_NUM_0	GPIO_0	TUYA_GPIO_NUM_32	AON_GPIO_0	TUYA_GPIO_NUM_40	MSIO_0
  TUYA_GPIO_NUM_1	GPIO_1	TUYA_GPIO_NUM_33	AON_GPIO_1	TUYA_GPIO_NUM_41	MSIO_1
  …	…	…	…	…	…
  TUYA_GPIO_NUM_30	GPIO_30	TUYA_GPIO_NUM_38	AON_GPIO_6	TUYA_GPIO_NUM_43	MSIO_3
  TUYA_GPIO_NUM_31	GPIO_31	TUYA_GPIO_NUM_39	AON_GPIO_7	TUYA_GPIO_NUM_44	MSIO_4

• UART

  GR551x 支持两路串口 UART0 与 UART1，IO 的映射可按 引脚复用（Pinmux）分配表 配置。

  TuyaOS SDK v3.9.0 及以上版本内，默认串口引脚定义如下，支持引脚自定义配置：

  UART	功能	引脚	描述
  UART0	TX	GPIO_0	烧录、授权、测试上位机（APP_UART_ID_0） 拨码开关 2 拨到 ON 位置（朝主芯片方向）
  UART0	RX	GPIO_1	拨码开关 1 拨到 ON 位置（朝主芯片方向）
  UART1	TX	GPIO_7	Log 日志（APP_UART_ID_1） 拨码开关 4 拨到 ON 位置（朝主芯片方向） 为方便使用板载串口接日志，可将 G7 与 G10 引脚相连
  UART1	RX	GPIO_6	预留

  TuyaOS SDK v3.8.3 内，默认串口引脚定义如下：

  UART	功能	引脚	描述
  UART0	TX	GPIO_10	Log 日志（APP_UART_ID_0）
  UART0	RX	GPIO_11	/
  UART1	TX	GPIO_0	烧录、授权、测试上位机（APP_UART_ID_1）
  UART1	RX	GPIO_1	/

• SPI

  GR551x 支持两路 SPI 接口，1 路支持 2 个 Slave 选择引脚的 SPI Master 接口，1 路 SPI Slave 接口，最高速率可达 32 MHz。TuyaOS 中 SPI 初始化默认使用 SPI Master，将 MISO 与 MOSI 通过引线连接（G25 与 G16 短接）即可测试验证。默认引脚定义如下表所示：

  SPI	功能	引脚
  SPIM	CS	GPIO_17（G17）
  SPIM	CLK	GPIO_24（G24）
  SPIM	MOSI	GPIO_25（G25）
  SPIM	MISO	GPIO_16（G16）

• I2C

  GR551x 支持两路 I2C 接口，支持 100kHz、400 kHz、1 MHz、2 MHz 通讯速率可调。由于 OLED 屏幕为了显示 SDK 信息（TuyaOS Demo）需预先初始化，TuyaOS 中 I2C 初始化默认使用 I2C0，引脚定义如下表所示：

  I2C	功能	引脚
  I2C0	SCL	GPIO_30（G30）
  I2C0	SDA	GPIO_26（G26）

• PWM

  GR551x 支持 6 路 PWM 输出（channel 0~5），通道与 SDK 内默认引脚定义如下表所示：

  通道	GR5515 引脚	GR5513 引脚	备注
  0	MSIO_0（M0）	GPIO_2（G2）	PWM0_A
  1	MSIO_1（M1）	GPIO_3（G3）	PWM0_B
  2	MSIO_2（M2）	GPIO_4（G4）	PWM0_C
  3	GPIO_7（G7）	GPIO_31（G31）	PWM1_A
  4	GPIO_10（G10）	GPIO_30（G30）	PWM1_B
  5	GPIO_11（G11）	GPIO_26（G26）	PWM1_C

• ADC

  13 位 ADC，最高 1 Msps，多达 8 个通道（5 个外部测试通道和 3 个内部单通道），支持单端和差分两种输入方式。GR5515 适配了 5 路外部模拟单端输入，GR5513 适配了 2 路。通道与引脚定义如下表所示：

  通道	GR5515 引脚	GR5513 引脚
  0	MSIO_0（M0）	MSIO_0（M0）
  1	MSIO_1（M1）	MSIO_1（M1）
  2	MSIO_2（M2）	无
  3	MSIO_3（M3）	无
  4	MSIO_4（M4）	无

• 按键

  AON_GPIO_0（引脚简称：A0），适用于 TuyaOS SDK v3.9.0 及以上。

  AON_GPIO_6（引脚简称：A6），仅适用于 TuyaOS SDK v3.8.3。

  • 短按唤醒设备。
  • 长按 3s，本地恢复出厂设置。

• 启动时间检测引脚

  GPIO_5（引脚简称：G5）

  进入 main 函数后置为高电平。

软件环境

软件环境涉及 Keil 和 GR551x 依赖环境安装。

Keil

1. 请前往 Arm Keil 官方网站 自行安装 Keil 软件，所有安装步骤使用默认配置，推荐使用 mdk528a.exe 版本。

2. 安装期间若弹出安装驱动，请选择 安装 。

3. 打开 Keil 时，若弹出器件包安装，请手动关闭。

4. 安装 Keil 后，将 UV4.exe 文件所在目录的路径，添加到 环境变量 中。例如：TUYAOS_COMPILE_TOOL: C:\Keil_v5\UV4，结果如下图所示：

   

GProgrammer

GProgrammer 是一款支持 GR551x、GR5526 系列芯片的固件烧录工具，用于开发调试，支持固件下载、Flash 读写、eFuse 烧写、固件加密加签等功能。在量产阶段，GR551x、GR5526 系列芯片产品的批量烧录测试，可采用 PLT Lite、GRPLT Lite 配置工具 进行批量烧录测试。

以 Windows 系统为例，安装原厂固件烧录工具的步骤如下：

1. 前往 GOODIX 官网 下载 GProgrammer (Windows)工具，推荐 V1.2.36 及以上版本。

2. 全程默认安装即可。

开发软件

芯片类型选择

GR551x 系列提供多种封装类型，可支持多样化的应用场景需求。从 CHIP_TYPE 看，主要是两类 GR5515 与 GR5513。用不同芯片平台开发时，开发者需 在 custom_config.h 文件下调整对应芯片类型。

// <o> Select chip type
// <0=> GR5515
// <1=> GR5513
#ifndef CHIP_TYPE
#define CHIP_TYPE  0
#endif

计算 Flash 和 RAM 占用

1. 关闭测试功能。

   #define TUYA_SDK_TEST 0
   

2. 关闭涂鸦 Log。

   #define ENABLE_LOG 0
   #define BOARD_ENABLE_LOG 0
   

3. 重新进行全量编译后，打开 .map 文件可知，占用的 RAM 和 Flash 空间如下：

   

烧录固件

连线说明

GR5515ENDU_DEMO_NANO 开发板自带 USB 转 TTL 串口，硬件连接 确保拨码开关全部拨到 ON 位置上（朝 GR551x 主控芯片方向拨），可使用串口烧录。但过程中需复位的操作需要手动执行。

因增加了 Flash 保护，烧录前需做解锁操作，以及完整的烧录授权流程需对设备做几次复位动作。因此，更加建议外接 USB 串口工具，将 RST 复位信号与芯片复位脚接在一起，对应步骤脚本/上位机都会自动控制 RST 引脚让设备复位。硬件连接及工具如下图所示：

固件说明

编译输出产物及烧录说明，详见 .\hex\material\README.md 文档。

烧录方式一：GP 工具烧录

烧录方式二：命令行烧录

原厂 Flash tool 版本：GR551x_flash_tool_v1.2.42.1009.exe，已支持 Flash 解锁。

进入 .\hex\material\GR551x_flash_tools 路径，双击运行 program.bat 脚本。如硬件上已连接 RST 复位信号，则下述过程无需人工复位，否则需人工执行。

烧录方式三：涂鸦产测工具

GR551x 平台目前仅 芯片烧录 上位机工具支持，也就是日常说的 小黄鸭工具，烧录完固件后进行产测授权。

平台特性

启动时间

• 测试方法：使用逻辑分析仪测量 VCC 引脚 和 启动时间检测引脚 的电平变化时间差。

• 检测引脚：外设 > 启动时间检测引脚。

• 启动时间说明：从上电运行至 main 函数，需要 1 秒左右 的时间。其中 有 0.5S 是固化在芯片里的程序做的，用于识别 GP 串口连接。

  

Flash 分区

分区调整方法

在原工程中修改一些宏即可调整默认的 Flash 分区，会涉及改动的几种可能情况。

• application 代码大小超过了默认分区的 196K，如何扩容？压缩 unused 区域。
• unused 区域用于存储业务数据，但空间不够，如何扩容？压缩 application 与 OTA 区域。
• unused 区域 SDK 默认用于存储一些测试数据，可按需自行分配规划。
• 其他的分区，原则上没必要也不建议改动。

application 应用程序起始地址

// custom_config.h

// <o> Code load address
// <i> Default: 0x01002000
#define APP_CODE_LOAD_ADDR      0x0100C000

// <o> Code run address
// <i> Default: 0x01002000
#define APP_CODE_RUN_ADDR       0x0100C000

OTA 存储数据起始地址与大小

// board.h

#ifndef BOARD_FLASH_OTA_START_ADDR
#define BOARD_FLASH_OTA_START_ADDR    (0x0103D000)
#endif

#ifndef BOARD_FLASH_OTA_END_ADDR
#define BOARD_FLASH_OTA_END_ADDR    (0x0106E000)
#endif

#ifndef BOARD_FLASH_OTA_SIZE
#define BOARD_FLASH_OTA_SIZE        (BOARD_FLASH_OTA_END_ADDR - BOARD_FLASH_OTA_START_ADDR)
#endif

unused 区域

// board.h

// SDK测试存储地址 16K
/**@brief   Define storage SDK test data addr, such as storage bulk data, and product test common data. */
#ifndef BOARD_FLASH_SDK_TEST_START_ADDR
#define BOARD_FLASH_SDK_TEST_START_ADDR         (0x01077000)
#endif

功耗

测试方法

1. 将 NANO 板载的电源指示灯或串联的电阻拆除。

   

2. 将串口芯片拨码开关拨到 OFF 位置（朝跳线帽方向拨）。

3. 将板子所有外接引线全部拔除，保留与上位机通信串口。可用 USB 转 TTL 工具接板子的串口（USB 串口的 TX 接 GPIO_1，USB 串口的 RX 接 GPIO_0）。

4. 将带有供电能力的电流表接入，供电电压 3.3V。其中电源正极接跳线帽 3V3 丝印位置，电源负极接板子 GND。

5. 通过上位机 功耗管理 即可测试不同模式的功耗数据。

   

功耗数据

• 此处测试的功耗为典型的 1s 广播 的平均功耗。

  

• 此处测试的功耗为典型的 600ms 广播 时候的平均功耗。

  

• 此处测试的功耗为典型的 200ms 广播 的平均功耗。

  

• 此处测试的功耗为典型的系统 Deep Sleep 模式 平均功耗。关闭所有外设，关闭广播，支持 AON 唤醒，RAM 数据保持。

  

本地时钟挂测

本地时钟长运挂机 50 小时以上，误差小于 1 秒。