| 以文本方式查看主題 - 曙海教育集團(tuán)論壇 (http://www.022-oo.cn/bbs/index.asp) -- Linux系統(tǒng)開發(fā) (http://www.022-oo.cn/bbs/list.asp?boardid=34) ---- 在Linux下用Gcc 4.3.1進(jìn)行STM32開發(fā)入門 (http://www.022-oo.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=34&id=1767) |
| -- 作者：wangxinxin -- 發(fā)布時(shí)間：2010-11-25 10:10:27 -- 在Linux下用Gcc 4.3.1進(jìn)行STM32開發(fā)入門 今天，嘗試了在我使用的Gentoo系統(tǒng)上位Cortex-m3構(gòu)建GNU工具鏈，沒想到如此簡(jiǎn)單。 以超級(jí)用戶權(quán)限運(yùn)行如下命令： crossdev --g 4.3.1-r1 -t arm-elf 因?yàn)楣俜降膅cc在4.3版本下加入了對(duì)cortex-m3的支持，所以上面的命令用 --g 4.3.1-r1參數(shù)，指定了4.3.1-r1版的GCC。整個(gè)編譯過程非常順利，編譯成功后得到了：arm-elf-gcc，arm-elf- ld，arm-elf-objcopy等命令，這些就是所需要的工具。 參考 1、 大俠 bozai 章其波 在 [原創(chuàng)] 支持cortex-M3 的GNU ARM編譯器 CodeSourcery 上的第一個(gè)STM32F10x例子 http://www.ouravr.com/bbs/bbs_li ... 1&bbs_page_no=2 一帖中給出的工程（makefile和ldscripts） 2、大俠bluelucky翻譯的《Cortex-M3權(quán)威指南》中有關(guān)用gcc進(jìn)行開發(fā)的章節(jié)。 寫了一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，經(jīng)測(cè)試成功的點(diǎn)亮了LED。 所有心得不敢獨(dú)享，在這里與大家分享一下，一并謝謝bluelucky和章其波的辛勤勞作。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、安裝GNU工具鏈 因?yàn)樵贕entoo Linux下有crossdev這個(gè)非常強(qiáng)大的構(gòu)建交叉編譯工具鏈的工具，安裝Cortex-m3的交叉工具鏈非常簡(jiǎn)單，方法前以述及，這里不贅述。 二、STM32F10x(Cortex-m3)基于GNU工具鏈的開發(fā)流程 《Cortex-M3權(quán)威指南》一書中有如下這個(gè)開發(fā)流程圖： 由圖可知，用C語言進(jìn)行stm32的程序開發(fā)，仍然是：寫代碼--->編譯、連接--->下載到flash這樣一個(gè)過程。只不過除此以外，我認(rèn)為比較重要的還需要知道這樣幾點(diǎn)： 1、如何訪問此種單片機(jī)的外圍設(shè)備寄存器； 2、如何書寫此種單片機(jī)的中斷服務(wù)程序； 3、此種單片機(jī)復(fù)位后，從什么地址處開始執(zhí)行代碼；然后我們?nèi)绾胃嬖V編譯工具把代碼按照這個(gè)入口地址開始安排我們的代碼。 4、需不需要為構(gòu)建C語言的運(yùn)行環(huán)境作一些工作，也就是啟動(dòng)代碼。 5、通過命令行選項(xiàng)通知編譯器為特定的單片機(jī)生成代碼。 三、編寫一個(gè)最精簡(jiǎn)的代碼 1、一個(gè)main函數(shù)就足夠了嗎？ 先讓我們簡(jiǎn)單回顧一下在PC機(jī)，一個(gè)程序的執(zhí)行過程大概是怎樣的。因?yàn)槌绦蚴窃诓僮飨到y(tǒng)的管理下運(yùn)行的，過程大概為： 操作系統(tǒng)----------> 啟動(dòng)代碼（編譯器自動(dòng)加入，做一些堆棧、全局變量的初始化工作）-----------> main 然而在裸奔的單片機(jī)上，操作系統(tǒng)沒有了，所以原來由操作系統(tǒng)和編譯器作的事情，現(xiàn)在需要我們手工DIY了（如果交叉編譯工具沒有為我們做好這些事情的話，因?yàn)槲乙膊恢纆cc現(xiàn)在有沒有為stm32做好這一切，所以我暫時(shí)假定什么都得靠自己）。 2、C程序的典型內(nèi)存布局 +-------------------------------+ | | | 堆棧 | | | + - - - - - - - - - - - - - - - + | | | | | | | | | | | | | | | | | | + - - - - - - - - - - - - - - - + | | | 堆 | | | +-------------------------------+ | | | 未初始化的數(shù)據(jù) | | .bss段 | | | +-------------------------------+ | | | 初始化的數(shù)據(jù) | | .data段 | | | +-------------------------------+ | | | 正文 | | .text段 | | .rodata段 | | | +-------------------------------+ 上圖中，正文對(duì)應(yīng)的是可執(zhí)行代碼.text和常量表格數(shù)據(jù)等.rodata，.data對(duì)應(yīng)初始化了的全局變量，編譯后將位于可執(zhí)行文件中，由啟動(dòng)代碼負(fù)責(zé)加載到數(shù)據(jù)區(qū)中（在單片機(jī)中這部分?jǐn)?shù)據(jù)會(huì)存于flash中，需要有啟動(dòng)代碼把這部分內(nèi)容拷貝到sram中），.bss段是沒有初始值的全局變量，由啟動(dòng)代碼把這部分內(nèi)容全初始化為0；為了保證C程序的執(zhí)行，還需要設(shè)置好程序運(yùn)行時(shí)的堆棧區(qū)。 在有了這些基礎(chǔ)知識(shí)后，除了main以外，我們還需要做些什么就比較清楚了：設(shè)置堆棧區(qū)，把編譯好的內(nèi)容放到單片機(jī)中正確的地方中去。 3、設(shè)置堆棧區(qū)和啟動(dòng)代碼 Cortex-m3內(nèi)核在地址0x0000 0000處存放一個(gè)向量表，向量表的第0個(gè)單元，也即地址0x0000 0000處存放的是堆棧頂?shù)牡刂罚珻ortex-m3復(fù)位后即從該處取出數(shù)據(jù)用以初始化MSP寄存器。向量表中的內(nèi)容是32位的地址，這些地址是中斷異常服務(wù)程序的入口地址，其中向量表的第一個(gè)單元，即地址0x0000 0004處存放的是復(fù)位向量，也就是說Cortex-m3復(fù)位后，執(zhí)行該向量（可理解為函數(shù)指針）指向的復(fù)位代碼。看看代碼吧： __attribute__ ((section(".stackarea"))) static unsigned long pulStack[STACK_SIZE]; 這一句定義了一個(gè)pulStack的數(shù)組，程序把這個(gè)數(shù)組作為了堆棧區(qū)。這條語句使用了__attribute__ ((section(".stackarea"))) 把數(shù)組定位在了.stackarea這個(gè)段中。 typedef void (* pfnISR)(void); __attribute__ ((section(".isr_vector"))) pfnISR VectorTable[] = { (pfnISR)((unsigned long)pulStack + sizeof(pulStack)), // The initial stack pointer ResetISR, // The reset handler NMIException, HardFaultException }; 定義了一個(gè)數(shù)組VectorTable，作為向量表，定位于.isr_vector段中。通過鏈接腳本的控制這個(gè)表將放在正文區(qū)的最開始，正文區(qū)又將從flash的最開始存放，這樣這個(gè)向量表就會(huì)起到相當(dāng)于存放在0x0000 0000開始的地址空間的效果。 向量表的第0個(gè)單元是((unsigned long)pulStack + sizeof(pulStack))，這是數(shù)組的最后一個(gè)元素，因?yàn)镃ortex-m3的堆棧是向下增長的。 向量表的第1個(gè)單元是ResetISR，它指向復(fù)位處理的代碼，也是整個(gè)程序的入口。本程序用它來實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)代碼的功能。 extern unsigned long _etext; extern unsigned long _data; extern unsigned long _edata; extern unsigned long _bss; extern unsigned long _ebss; void ResetISR(void) { unsigned long *pulSrc, *pulDest; // // Copy the data segment initializers from flash to SRAM. // pulSrc = &_etext; for(pulDest = &_data; pulDest < &_edata; ) { *pulDest++ = *pulSrc++; } // // Zero fill the bss segment. // for(pulDest = &_bss; pulDest < &_ebss; ) { *pulDest++ = 0; } // // Call the application\'s entry point. // main(); } 這段代碼用到了通過連接器賦值的幾個(gè)變量值。_etext的值為正文段結(jié)尾處的地址，這之后的flash空間是初始化的數(shù)據(jù)值，應(yīng)該復(fù)制到sram中去， _data、_edata的值分別為數(shù)據(jù)段的開始和結(jié)尾處的地址，這部分應(yīng)該是sram的地址。 pulSrc = &_etext; for(pulDest = &_data; pulDest < &_edata; ) { *pulDest++ = *pulSrc++; } 這部分代碼就是將保存于flash中的初始化數(shù)據(jù)復(fù)制到sram中。 上面代碼中的第二個(gè)循環(huán)是將.bss段清零。最后調(diào)用main進(jìn)入到我們的主程序。 |