Linux下開發(fā)STM32 使用gcc-arm-none-eabi工具鏈編譯生成bin、hex文件

1.為什么不是gcc

在開發(fā)stm32的時候，編譯工具鏈要使用gcc-arm-none-eabi，為什么不是gcc呢？這就要說到linux下的交叉編譯了，因為我們要在PC機上編譯出可以運行在ARM上的程序，使用gcc編譯出的是在PC上運行的程序，所以我們要使用gcc-arm-none-eabi進行交叉編譯~

2.gcc-arm-none-eabi toolchain 介紹及安裝

gcc-arm-none-eabi是一個開源的ARM開發(fā)工具鏈，適用于Arm Cortex-M和Coretex-A系列處理器，包括GNU編譯器（GCC），以及GDB，可用于Windows，Linux，MacOS上的交叉編譯。
gcc-arm-none-eabi在ubuntu軟件源倉庫中就有，但是版本比較陳舊：

在此我們從[ARM官方下載鏈接](https://developer.arm.com/open-source/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads)選擇合適的版本下載（這里我選擇Linux64）：

解壓下來是tar.ba2格式包，使用命令tar -jxf <要解壓的文件>解壓到我們要安裝的目錄：

為了以后使用方便，將文件夾重命名：

它下面的bin目錄就是我們要使用的編譯工具鏈：

share目錄的doc下包含了大量的使用幫助文檔，可以先略讀一二，特別是readme.txt：

接下來我們要將bin目錄添加到環(huán)境變量，這樣可以直接在命令行輸入要使用的工具名，然后系統(tǒng)就可以找到該工具，在此我們僅為當(dāng)前用戶添加環(huán)境變量，使用vim ~/.bashrc編輯當(dāng)前用戶配置文件，在最后添加export PATH=$PATH:/home/mculover666/gcc-arm-none-eabi/bin：

然后使用命令source ~/.bashrc更新系統(tǒng)路徑，使添加的環(huán)境變量立即生效：

然后輸入命令arm-none，然后按三下Tab（一定不要輸入全部），檢查系統(tǒng)是否可以自動補全：

如果系統(tǒng)可以提示，說明環(huán)境變量配置成功，可以開心的使用arm-none-eabi工具鏈啦~

3.從裸機工程開始

3.1.硬件說明

這里我使用的是野火霸道開發(fā)板，板載芯片為STM32F103ZET6，下載器使用e-link，這個下載器使用CMSIS-DAP下載程序，同時并帶有一個串口，非常好用~

板載RGB-LED的原理圖如圖所示：

3.2.新建空的裸機工程

首先新建一個文件夾mkdir 00-template-reg用來存放整個工程，然后整個工程包含三個文件：

startup_stm32f10x_hd.s：從固件庫中拷貝，注意不是arm文件夾下的，因為truestudio使用的是gcc編譯器，所以我們選擇truestudio文件夾下的啟動文件；

stm32f10x.h：空文件；

main.c：代碼如下：

#include"stm32f10x.h" intmain() { /*開啟GPIOB時鐘*/ *(unsignedint*)(0x40021000+0x18)|=1<<3; ????/*?配置PB0為推挽輸出?*/ ????*(unsigned?int*)(0x40010c00+0x00)?|=?1<<(4*0); ????/*?PB0輸出低電平，點亮綠色LED?*/ ????*(unsigned?int*)(0x40010c00+0x0c)?&=?~(1<<0); ????while(1); } void?SystemInit(void) { }

4.編譯

接下來就是激動人心的編譯步驟了~編譯的時候有兩種文件，一種是匯編啟動文件，一種是c源文件，接下來分別編譯：
首先需要說明一些編譯任何一個文件都需要帶上的參數(shù)：

4.1.啟動文件編譯

啟動文件一般是由匯編寫成，此處需要注意的是，匯編文件的格式有.S和.s之分：

大寫S：表明文件中含有預(yù)處理指令（比如#define），需要先進行處理；

小寫s：表明文件不需要處理，可以直接編譯；

之前我們添加的啟動文件是小寫.s，所以直接進行編譯，另外說一下，如果使用的是.S文件，那么需要帶上-x assembler-with-cpp參數(shù)。

接下來說明一些匯編文件gcc編譯器使用的參數(shù)：

注：可以向匯編器傳遞的參數(shù)：

所以，接下來我們可以使用如下的參數(shù)組合來編譯啟動文件（不進行預(yù)處理，并且正常提示告警信息）：

arm-none-eabi-gcc-c-mthumb-mcpu=cortex-m3-g-Wa,--warn-ostartup_stm32f10x_hd.ostartup_stm32f10x_hd.s

4.2.C文件編譯

因為main.c中沒有特殊的東西，只是兩個函數(shù)，所以簡單的編譯一下就可以了：

arm-none-eabi-gcc-c-mthumb-mcpu=cortex-m3-g-Wall-omain.omain.c

5.鏈接

鏈接重要的部分有兩點：鏈接文件和傳遞給鏈接器的參數(shù)。
鏈接文件在固件庫中給的示例工程中有，在下面這個目錄：

其中stm32_flash.ld是針對于STM32F103ZE的鏈接文件，如果是別的芯片，需要進行修改，將它復(fù)制到我們的工程中去：

然后就要讓鏈接器開始根據(jù)stm32_flash.ld這個文件對startup_stm32f10x_hd.o和main.o這兩個文件開始鏈接，生成包含了調(diào)試信息的elf文件，同時，我們還需要給鏈接器傳遞一些參數(shù)：

arm-none-eabi-gcc-otest.elfmain.ostartup_stm32f10x_hd.o-mthumb-mcpu=cortex-m3-Tstm32_flash.ld-specs=nosys.specs-static-Wl,-cref,-u,Reset_Handler-Wl,-Map=test.map-Wl,--gc-sections-Wl,--defsym=malloc_getpagesize_P=0x80-Wl,--start-group-lc-lm-Wl,--end-group

6.生成bin文件和hex文件

利用arm-none-eabi-objcopy工具可以將elf文件轉(zhuǎn)化為適合于單片機的bin文件和hex文件，其中參數(shù)-O（大寫o）用于指定輸出文件的格式（默認是bin格式）

arm-none-eabi-objcopytest.elftest.bin arm-none-eabi-objcopytest.elf-Oihextest.hex

7.編寫一個makefile雛形

TARGET=test CC=arm-none-eabi-gcc OBJCOPY=arm-none-eabi-objcopy RM=rm-f CORE=3 CPUFLAGS=-mthumb-mcpu=cortex-m$(CORE) LDFLAGS=-Tstm32_flash.ld-Wl,-cref,-u,Reset_Handler-Wl,-Map=$(TARGET).map-Wl,--gc-sections-Wl,--defsym=malloc_getpagesize_P=0x80-Wl,--start-group-lc-lm-Wl,--end-group CFLAGS=-g-o $(TARGET):startup_stm32f10x_hd.omain.o $(CC)$^$(CPUFLAGS)$(LDFLAGS)$(CFLAGS)$(TARGET).elf startup_stm32f10x_hd.o:startup_stm32f10x_hd.s $(CC)-c$^$(CPUFLAGS)$(CFLAGS)$@ main.o:main.c $(CC)-c$^$(CPUFLAGS)$(CFLAGS)$@ bin: $(OBJCOPY)$(TARGET).elf$(TARGET).bin hex: $(OBJCOPY)$(TARGET).elf-Oihex$(TARGET).hex clean: $(RM)*.o$(TARGET).*

使用命令make編譯生成elf文件；

使用命令make bin將elf文件轉(zhuǎn)化生成bin文件；

使用命令make hex將elf文件轉(zhuǎn)化生成hex文件；

使用命令make clean即可清除掉所有編譯產(chǎn)生的文件。