【AT-START-F405测评】linux下pyocd+cmake环境搭建并点灯+printf uart输出

只看该作者 · 2024-4-27 14:23

本帖最后由 xhackerustc 于 2024-4-28 00:57 编辑

#申请原创# @21小跑堂
谢谢二姨家的活动，谢谢雅特力，这是俺第一次在二姨家测评开发板，现在进入测评正题。

本人是linux爱好者，另有些开源项目是必须linux下才能编译的，个人习惯linux环境下做开发。开发环境其实主要解决三件事：toolchain、项目工程编译和调试烧录。

toolchain
建议使用发行版自带的gcc-arm-none-eabi工具链，好处显而易见：安装方便且能随着发行版升级而升级。

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# apt-get install  gcc-arm-none-eabi

调试烧录
openocd和pyocd都可以使用，openocd用c语言实现，pyocd用python语言写成。openocd支持体系架构更多，比如arm、riscv、openrisc、mips、xtensa，支持各种各样的debug probe协议，比如标准JTAG、cJTAG和SWD等等；pyocd是arm专为arm M level的MCU而做，仅支持SWD。但openocd烧录需要源码适配芯片flash烧录算法，而pyocd利用所谓的DFP(Device Familiy Pack)来支持各种SoC, pack格式遵循Open-CMSIS-Pack Spec，所以arm MCU层次的芯片建议使用pyocd。因pyocd开发比较快，更新频繁，建议通过pip安装pyocd：

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$ python3 -m pip install -U pyocd

通过这种pip方式安装的pyocd，其位置在$HOME/.local/bin，记得将此目录设置进PATH环境变量。另为解决linux下非根用户操作daplink设备的权限问题，需要到pyocd官方github仓库下载50-cmsis-dap.rules文件，放入/etc/udev/rules.d/目录，并执行

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# udevadm control --reload

下载AT32F405的pack文件和bsp包
通过如下命令发现keil官网是找不到AT32F405的pack的:

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$ pyocd pack find at32f405

最后可以发现AT32系列的pack都没上传到keil官网，这里可以给雅特力提一个小建议：如果可能的话把MCU的pack文件上传keil吧并经常同步更新。现在我们需要到雅特力官网下载AT32F405相关的Keil pack包，解压后找到一个名为ArteryTek.AT32F402_405_DFP.2.0.6.pack文件，放入~/.local/share/cmsis-pack-manager/at32/目录下。

bsp开发包下载解压。雅特力官网把这个称为Firmware Library，下载解压后有如下几个目录/文件

其中document有bsp有关的文档，libraries目录是bsp和cmsis有关的，middlewares目录里是中间件比如freertos阿、fatfs阿之类的，project放例子工程，utilities目录放一些特别demo用的源码和工具

因为pack不在pyocd官方index中，所以需要手动告诉pyocd到哪找额外的pack，在上述解压后的目录中创建一个pyocd.yaml文件，内容为：

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pack:

   - ~/.local/share/cmsis-pack-manager/at32/ArteryTek.AT32F402_405_DFP.2.0.6.pack

项目工程编译
linux下常用make或cmake，前者要写Makefile，后者要写相应的CMakeLists.txt然后通过cmake生成Makefile。因接下来的测试需求，我会利用cmake这个工具。早听说过AT32 Work Bench的大名，所以在手动写CMakeLists.txt文件之前尝试一下Work Bench，不过最后发现现在这个版本不能生成Makefile或CMakeLists.txt，所以这里给雅特力提个小需求：支持下Makefile和CMakeLists.txt的生成。现在我们只能手搓一个CMakeLists.txt，project就选project/at_start_f405/examples/gpio/led_toggle/为例，用于其它project可以照着此例改动。这里先贴出完整的CMakeLists.txt文件:

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set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic)

set(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)

set(CMAKE_TRY_COMPILE_TARGET_TYPE "STATIC_LIBRARY")

cmake_minimum_required(VERSION 3.20)



set(CMAKE_C_COMPILER arm-none-eabi-gcc)

set(CMAKE_CXX_COMPILER arm-none-eabi-g++)

set(CMAKE_ASM_COMPILER arm-none-eabi-gcc)

set(CMAKE_AR arm-none-eabi-ar)

set(CMAKE_OBJCOPY arm-none-eabi-objcopy)

set(CMAKE_OBJDUMP arm-none-eabi-objdump)

set(SIZE arm-none-eabi-size)



set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PROGRAM NEVER)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_LIBRARY ONLY)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_INCLUDE ONLY)

set(CMAKE_FIND_ROOT_PATH_MODE_PACKAGE ONLY)



add_compile_options(-mthumb -mcpu=cortex-m4 -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16)

add_compile_options(-ffunction-sections -fdata-sections -fno-strict-aliasing -fno-builtin -fno-common -Wall -Wshadow -Wdouble-promotion -Werror -Wno-unused-parameter)



add_compile_options(-O2)



project(at32f405 C ASM)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

set(CMAKE_C_STANDARD 99)



include_directories(libraries/cmsis/cm4/core_support

                    libraries/cmsis/cm4/device_support/

                    libraries/cmsis/dsp/include/

                    libraries/drivers/inc/

                    project/at32f402_405_board/

                    project/at_start_f405/examples/gpio/led_toggle/inc)



add_definitions(-DAT32F405RCT7_7 -DAT_START_F405_V1)



file(GLOB_RECURSE SOURCES

                "project/at32f402_405_board/at32f402_405_board.c"

                "project/at_start_f405/examples/gpio/led_toggle/src/*.c"

                "libraries/drivers/src/*.c"

                "libraries/cmsis/cm4/device_support/system_at32f402_405.c"

                "libraries/cmsis/cm4/device_support/startup/gcc/startup_at32f402_405.s"

                )



set(LINKER_SCRIPT ${CMAKE_SOURCE_DIR}/libraries/cmsis/cm4/device_support/startup/gcc/linker/AT32F405xC_FLASH.ld)

add_link_options(

                -mthumb -mcpu=cortex-m4 -mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16

                -Wl,--gc-sections,--print-memory-usage,-Map,${PROJECT_NAME}.map

                --specs=nano.specs

                --specs=nosys.specs)

add_link_options(-T ${LINKER_SCRIPT})



add_executable(${PROJECT_NAME}.elf ${SOURCES} ${LINKER_SCRIPT})



# target_link_libraries(${PROJECT_NAME}.elf printfloat)



set(HEX_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.hex)

set(BIN_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.bin)

set(LST_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.lst)

add_custom_command(TARGET ${PROJECT_NAME}.elf POST_BUILD

        COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Oihex  [        DISCUZ_CODE_55        ]lt;TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> ${HEX_FILE}

        COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Obinary [        DISCUZ_CODE_55        ]lt;TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> ${BIN_FILE}

        COMMAND ${CMAKE_OBJDUMP} --all-headers --demangle --disassemble [        DISCUZ_CODE_55        ]lt;TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> > ${LST_FILE}

        COMMAND ${SIZE} --format=berkeley [        DISCUZ_CODE_55        ]lt;TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf>

)

这里需要注意的是高亮的这行的宏定义:

这两项是AT32F405硬件相关的，因为手里这块板子叫AT_START_F405_V1, 芯片是AT32F405RCT7_7。

在project/at_start_f405/examples/gpio/led_toggle/src/main.c加两行printf打印顺便测试下uart printf功能：

编译烧录运行

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~$ mkdir build

~$ cd build

~$ cmake ..

~$ make

编译结果截屏：

固件烧录之前先打开minicom串口终端：

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$ minicom -c on -w acm

固件烧录：

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$ pyocd load -e sector -t at32f405rct7_7 at32f405.bin

这时在minicom终端可见期望的打印

板子上可见LED轮流闪烁

pyocd调试界面展示

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$ pyocd cmd -t at32f405rct7_7

可以看到pc、xpsr、lr、sp、r0、r1等寄存器，看起来pyocd调试挺好使！