使用Linux、GNU Make和OpenOCD将代码上载到STM32L4

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木木&点点发布时间：2018-11-22 13:12

技术帖
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这是关于如何使用Linux上的开源命令行工具使STM32的基础项目工作的逐步指南。

项目中使用的东西

硬件组件

STM32核-64电路板 ×1

软件应用程序和在线服务

使用GNU

OpenOCD

介绍

这是我去年夏天发布的教程的一个更加详细和极简的版本。我们将创建一个Makefile，该Makefile将交叉编译我们的代码，以针对STM32L4xx Cortex-M4板。然后，我们将学习一种名为OpenOCD的开源工具，它允许我们使用GNU调试器(gdb)交互式地调试我们的代码，并将我们的代码直接flash到我们的板上。

在我们开始之前

在本教程中，我将使用由意法半导体STM32L476核-64板作为目标板。如果您使用的是不同的板子，本教程仍然可以提供在板子上执行相同操作所需的所有步骤，您只需要做一些小的更改，以确保您的板子是目标。

我还演示了如何在Arch Linux上安装和设置这个软件，如果您使用的是不同风格的Linux，那么这应该不是问题，您所要做的就是使用你的包管理器找到包。

开源软件的先决条件

从Linux存储库

这些包应该在大多数发行版上可用(使用Arch作为示例)。

pacman -S gcc make arm-none-eabi-gcc arm-none-eabi-newlib arm-none-eabi-gdb libusb libtool pkg-config autoconf automake git which

安装OpenOCD

OpenOCD可以在AUR中使用(对于Arch Linux用户)，但是我将从这里的源代码构建它，因为不是每个人都在使用Arch。

git clone git://git.code.sf.net/p/openocd/code

cd code/

./bootstrap

./configuremakesudo make

Install

cd ..

rm -rf code/

现在我们已经安装了OpenOCD，让我们通过在名为stlink.rules的文件中添加一些udev规则来允许非特权用户运行OpenOCD。

sudo touch /etc/udev/rules.d/stlink.rules

在文件/etc/udev/rules.d/stlink.rules中添加以下几行:

KERNEL=="tty[A-Z]*[0-9]", MODE="0666"

SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="0483", MODE="0666"

获取CMSIS库

CMSIS库STMicroelectronics提供了一系列头文件和一些启动代码，这是使我们的板正常工作所需要的。为了得到它们，我下载了在页面底部找到的STM32Cube软件。你必须给他们发送你的电子邮件和等待下载链接得到。下载完之后，我最低限度的放弃了休息。我们需要的文件将在下一节中显示。

建立一个简单的blinky项目

我做了一个小项目来演示如何使用Make和OpenOCD。它将pin PC8设置为输出(没有上拉或下拉)，然后使用NVIC SysTick中断作为计时器，每一秒钟闪烁一次LED。源代码可以在这里找到。下面显示了您需要的项目目录结构和CMSIS文件。

make-stm32-blinky/

├── blinky│

├── inc│

│ └── blinky.h│

├── main.c│

├── Makefile│

├── openocd.cfg│

├── src│

│ └── blinky.c

│ └── STM32L476RG.ld

└── CMSIS

├── inc

│ ├── arm_common_tables.h

│ ├── arm_const_structs.h

│ ├── arm_math.h

│ ├── cmsis_armcc.h

│ ├── cmsis_armcc_V6.h

│ ├── cmsis_gcc.h

│ ├── core_cm0.h

│ ├── core_cm0plus.h

│ ├── core_cm3.h

│ ├── core_cm4.h

│ ├── core_cm7.h

│ ├── core_cmFunc.h

│ ├── core_cmInstr.h

│ ├── core_cmSimd.h

│ ├── core_sc000.h

│ ├── core_sc300.h

│ ├── stm32l476xx.h

│ ├── stm32l4xx.h

│ └── system_stm32l4xx.h

└── src

├── startup_stm32l476xx.s

└── system_stm32l4xx.c

您会注意到我在blinky目录中有特定于项目的代码，所有CMSIS特定的东西都在它自己的目录中。还要注意，我有一个名为main的文件。c的基础我的项目目录包含....您已经猜到了，我的main()函数。

要获得我的项目源代码，请使用git:

git clone http://gitlab.com/yusefkarim/make-stm32-blinky.git

cd make-stm32-blinky/

使用方法

我在下面的代码部分中包含了我的Makefile。这是非常基本和不优美的，但它完成了工作。它只是指定arm-none-eabi-gcc作为编译器，链接我们的STM32L476RG。ld链接器脚本，使用CFLAGS选项描述目标处理器，最后从CMSIS和当前项目目录中收集所有头/源文件用于编译。要使用make，你只需输入make。

Make

# blinky.bin blinky.elf inc main.c Makefile openocd.cfg src STM32L476RG.ld

在项目目录中(在我的例子中是blinky)。然后，它将生成并输出一个ELF格式的文件，供gdb使用，以及一个二进制文件，可用于使用OpenOCD在板上flash。这些文件的名称由Makefile中的PROJ_NAME变量决定。

使用OpenOCD

现在我们已经为处理器编译了一个ELF和二进制文件，我们可以启动OpenOCD。在此之前，您应该先看看openocd。我在下面的代码部分中包含了cfg文件。这个文件告诉OpenOCD使用stm32l4discovery。cfg和stlink-v2-1。程序默认附带的cfg配置文件(位于/usr/share/openocd/scripts/)。现在使用OpenOCD插入您的板到USB端口和类型:

openocd

如果你用的是核64型板，你的板上的方形LED现在应该是闪烁的红色和绿色来表示它在调试模式(我认为)。既然OpenOCD已经附加到我们的板子上了，我们需要一种与它交互的方式，我们的两个选项是GDB或telnet，让我们使用GDB，因为它允许我们交互式地调试板子上的代码，并向OpenOCD发出远程命令。

例如，在不关闭运行OpenOCD的终端的情况下，打开第二个终端并进入项目目录

cd ~/make-stm32-blinky/blinky/

然后使用Makefile提供的编译后的ELF文件启动gdb (ARM版本)，

arm-none-eabi-gdb ./blinky.elf

现在我们已经在gdb中，我将展示如何附加到OpenOCD会话，然后解释一些有用的命令，下面的行(gdb)前面的行指定我正在gdb中运行这些命令和带有# are注释的行。

# Attach to our OpenOCD server

(gdb) target remote

# Use gdb to disassemble our main() function

(gdb) disass main

# The monitor command means we are running the command on our remote host

# which is OpenOCD in our case

# Run OpenOCD command to halt processor

(gdb) monitor reset init

# Run OpenOCD command to find targets

(gdb) monitor targets

# Run OpenOCD command to clear memory of target

(gdb) monitor stm32l4x mass_erase 0

# Run OpenOCD command to flash binary file onto our board

(gdb) monitor flash write_bank 0 blinky.bin 0

# Run OpenOCD command to run code on target

(gdb) monitor reset run

完成

如果你遵循上面的指令(将LED与下拉电阻器连接到PC8)你有机会看到我们的主要()函数得到的汇编代码变成直接到你的板和flash代码使用OpenOCD客户端服务器和gdb。现在，LED应该每一秒钟闪烁一次。退出gdb点击gdb终端并按CTRL+d，退出OpenOCD点击OpenOCD终端并按CTRL+c。最后~

make clean

删除Make过程的输出文件。

感谢你的观看！我希望你觉得这有用。我很想听听你有什么建议，可以帮助简化这个过程，摆脱不必要的代码，或者只是一般的改进。

代码

Makefile

openocd.cfg

Makefile

用于交叉编译STM32L4xx代码的Makefile文件

# Author: Yusef Karim

##### Project setup #####

# Name of your current project

PROJ_NAME = blinky