用 Clion 开发 APM32

只看该作者 · 2024-3-4 10:06

本帖最后由 susutata 于 2024-3-4 10:06 编辑

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用 Clion 开发 APM32

# 01 前言
APM32 官方 SDK 中提供了三种开发环境：Keil、IAR 和 Eclipse。不否认这三种环境的强大，但是在 AI 时代做嵌入式开发，用这三种环境就显得有点不够优雅了。本篇文章主要介绍怎么用 Clion 开发 APM32，涉及 CMake、Makefile、OpenOCD 和 PyOCD 的知识，供大家参考。

# 02 环境搭建
## 软件环境
- Windows 10/11
- Clion 2023.2.2
- MinGW-w64 8.1.0
- OpenOCD 0.12.0-rc1
- gcc-arm-none-eabi 10.3.1
- APM32_DAL_SDK_V1.0

## 硬件环境
- APM32F407IG Tiny 开发板

## 搭建 MinGW-w64 环境
### 安装 MinGW-w64
[MinGW-W64](https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/mingw-w64/) 全称为 Minimalist GNU for Windows，是一个在 Windows 平台上编译 32 位和 64 位应用程序的工具集。MinGW-w64 是 MinGW 的一个分支，它支持 64 位 Windows 和 32 位 Windows。

MinGW-w64 支持在线安装和离线安装，这里建议大家使用离线安装方式，因为在线安装的速度太慢了。Windows 系统开发 Linux 应用选择 `x86_64-posix-seh`，Windows 系统开发 Windows 应用选择 `x86_64-win32-seh`。

我是用 Windows 系统开发 Windows 应用，所以选择 `x86_64-win32-seh` 进行下载。从上面链接下载完成后，解压压缩包中的 mingw64 文件夹到自己喜欢的位置，这里解压到 `E:\ToolChain\`。

### 配置环境变量
将 `E:\ToolChain\mingw64\bin` 添加到环境变量 `Path` 中。

### 验证 MinGW-w64 是否安装成功
打开 CMD，输入 `gcc -v`，如果出现如下信息，则说明 MinGW-w64 安装成功。

## 搭建 gcc-arm-none-eabi 环境
### 安装 gcc-arm-none-eabi
[gcc-arm-none-eabi](https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads) 是 ARM 官方提供的一款免费的编译器，支持多种操作系统，包括 Windows、Linux 和 macOS。

从上面的链接下载压缩包后，同样解压到 `E:\ToolChain\`。

### 配置环境变量
将 `E:\ToolChain\gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10\bin` 添加到环境变量 `Path` 中。

### 验证 gcc-arm-none-eabi 是否安装成功
打开 CMD，输入 `arm-none-eabi-gcc -v`，如果出现如下信息，则说明 gcc-arm-none-eabi 安装成功。

## 搭建 OpenOCD 环境
### 安装 OpenOCD
[OpenOCD](https://sourceforge.net/projects/openocd/files/openocd/0.12.0-rc1/) 全称为 Open On-Chip Debugger，是一个开源的调试工具，支持多种调试器，包括 J-Link、ST-Link、CMSIS-DAP 等。

从上面链接下载后，同样解压到 `E:\ToolChain\`。

因为 OpenOCD 官方还未支持 APM32，所以需要增加对 APM32 的支持。将附件提供的 `apm32f4x.cfg` 文件拷贝到 `E:\ToolChain\OpenOCD\share\openocd\scripts\target` 目录下。

### 配置环境变量
将 `E:\ToolChain\OpenOCD\bin` 添加到环境变量 `Path` 中。

### 验证 OpenOCD 是否安装成功
打开 CMD，输入 `openocd -v`，如果出现如下信息，则说明 OpenOCD 安装成功。

# 03 配置 Clion
### 配置工具链
打开 Clion，点击 `File` -> `Settings` -> `Build, Execution, Deployment` -> `Toolchains`，点击 `+` 号，选择 `MinGW`，点击 `OK`。将上述搭建的环境填入对应的位置，点击 `OK`。如下图所示：

> 注意：CMake 选择 Bundled，Debuggers 选择 Bundled GDB。

到 `CMake` 选项卡中确认 `Toolchain` 选择的是 `MinGW`，如下图所示：

### 配置 OpenOCD
点击 `File` -> `Settings` -> `Build, Execution, Deployment` -> `Embedded Development` -> `OpenOCD Localtion` 设置为 `E:\ToolChain\OpenOCD\bin\openocd.exe`，如下图所示：

# 04 Clion 开发 APM32
## 导入工程
Clion 使用 CMake 构建工程，所以在 APM32 官方 SDK 中的工程需要加入 CMakeLists.txt 文件。

这里用到我另一篇帖子 [使用CMake构建APM32工程](https://bbs.21ic.com/icview-3357660-1-1.html) 里面的工程，大家可以去下载。下载完成后，将工程导入或直接拖拽工程目录入 Clion，如下图所示：

工程导入后，Clion 会提示项目未配置。我们打开 `GPIO_Toggle` -> `Project` -> `CMake` 目录，然后在 `CMakeLists.txt` 文件右键选择 `Load CMake Project`，如下图所示：

等待配置完成即可，配置完成后，CMake 输出窗口会显示如下信息：

并在 `GPIO_Toggle` -> `Project` -> `CMake` 目录下生成 `cmake-build-debug` 目录及 `Makefile` 文件，如下图所示：

## 编译工程
点击 `Build` -> `Build Project` 进行工程的编译，编译完成后 Build 输出窗口会显示如下信息：

## 下载和调试
点击 `Run` -> `Edit Configurations`，点击 `+` 号，选择 `OpenOCD Download & Run`，如下图所示：

配置 `Target`、`Executable binary` 和 `Board config file`，点击 `OK`，如下图所示：

其中 `Board config file` 选择 `geehyLink.cfg`。文件内容如下：

复制

adapter driver cmsis-dap

transport select swd



# 0x100000 = 1M Flash Size

set FLASH_SIZE 0x100000



source [find target/apm32f4x.cfg]



# download speed = 10MHz

adapter speed 10000

点击 `Run` -> `Debug`，开始下载和调试，如下图所示：

## 查看外设寄存器
在 `Debug` 窗口中 `Peripheral` 加载官方提供的 `svd` 文件，即可查看外设寄存器信息。

## 查看 Memory 信息
在 `Debug` 窗口中 `Memory View` 查看内存信息。

## 观察变量
在 `Debug` 窗口中 `Variables` 观察变量。

## AI 代码提示
Clion 带有插件系统，可以安装插件，比如 Github Copilot，可以用 AI 技术帮助我们更快的编写代码。

## 代码补全
Clion 还有着很强大的代码补全功能。

还有更多功能等待大家去发现，这里就不一一介绍了。

到此，Clion 开发 APM32 的环境搭建和工程配置就完成了，大家可以参考着优雅的开发 APM32 了。

# 参考资料
[Documentation (openocd.org)](https://openocd.org/pages/documentation.html)
[Quick documentation | CLion Documentation (jetbrains.com)](https://www.jetbrains.com/help/clion/viewing-inline-documentation.html)