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CLion-嵌入式
2023-02-13

取代 keil 迁移到更高级的 IDE

CLion 有强大的代码补全、界面风格、各种插件、流畅性等众多优点

基于HAL库开发为准

环境与工具

  • Windows 10
  • STM32CubeMX
  • Clion
  • MinGW
  • OpenOCD
  • arm-none-eabi-gcc

STM32CubeMX

下载最新版即可

下载链接：

https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html#get-software

OpenOCD

OpenOCD是用于对STM32进行下载仿真的工具，是一个开源软件包，解压到某个目录，后面会在Clion中链接这个目录

下载地址：

https://link.zhihu.com/?target=http%3A//gnutoolchains.com/arm-eabi/openocd/

CLion

在官网下载 2022 / 2023 的版本即可

然后在下面的网址找一个能用的激活码，翻翻评论之类的，输入 Clion 进行激活

https://gist.github.com/ihabhamad/3fc931475b1fcc4528ec43be6fae624e?permalink_comment_id=4620170

在CLion 中配置 OpenOCD 与上一步下载的 STM32CubeMX

image-20230213124855858

MinGW

直接下载 MSYS2 包管理器下载 mingw64 即可，之后配置时会自动检测到。如果没有检测到的话，就手动导入包管理工具安装的目录找到 mingw64 就好。

以下是安装环境的教程：

安装MSYS2

MSYS2 也是一个包管理软件，用来安装环境非常简单。推荐使用。

https://www.msys2.org/

进入官网，下载安装包即可。

img

安装包一路下一步即可，我是安装在D盘的。

进入：D:\msys64，启动msys2.exe。

输入pacman -Su 更新一下包，一路Y即可

img

第二次输入Y以后，窗口会关闭。再次打开即可。

安装MinGW

在msys2中输入命令

pacman -Sy base-devel

然后输入Y即可，稍等一会，即可安装完成。然后安装mingw环境。还是Y即可。

 pacman -S mingw-w64-x86_64-toolchain

这样，就把所有的环境给安装下来了，非常简单。

至此，需要的东西，全部都给安装下来了，可以愉快的玩耍C语言了。

配置平时C语言编译环境

和配置硬件的编译环境有区别

之前安装好了MinGW，一般就在msys64的目录下，我默认在C盘，我msys64安装在D盘，所以MinGW也在D盘。

有mingw64和mingw32，64位系统用mingw64就好，按照下图配置好构建工具和编译器就行。

img

然后设置CMake，默认是Debug，如果没有，手动添加就是了。这儿是可以设置多个编译器环境的，例如使用微软的MSVC，当然了，我们只安装了MinGW，用这个就好了。

img

arm-none-eabi-gcc

下载链接：

https://developer.arm.com/downloads/-/gnu-rm

image-20230213125939109

解压后将 bin 目录配置到系统环境目录

cmd 输入

arm-none-eabi-gcc -v

如果有信息输出,那就是装好了

CLion 配置硬件开发编译环境

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CLion 中创建 STM32 工程

创建一个新工程

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完成后点击create

如遇以下问题（如果安装的是新版的CLion 则不会遇到）

‘please install java jre xxxxxxxxx’

image-20230213154844389

解决方式：

删除CLion 安装目录下的jbr文件夹，将新版安装目录下的jbr文件夹拷贝进来

jbr文件下载：

https://github.com/JetBrains/JetBrainsRuntime/releases/tag/jbr11_0_13b1751.25

解压后替换即可

点击 Open with STM32CubeMX

在 stm32cubemx 中的重要配置

（配置好板子之类的自己的需求后）

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生成的代码会分开单独的源文件和头文件，否则会全部放在main.c文件，不便于整理，降低代码可读性

image-20230213155854761

配置完成后点击

image-20230213161311788

遇到这个框点击 close

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之后返回 CLion

这个是板子配置文件，我们先不选择，之后进行配置

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在工程文件夹下创建 config 目录

文件中粘贴硬件配置

前两行设置了仿真器的类型和接口，下面几行指定了Flash大小、芯片类型、下载速度等，如果这些参数不一样可以根据实际情况更改以下文件

如果对自己的芯片不知道怎么设置，可以参考OpenOCD自带的一系列配置文件，路径在OpenOCD安装目录的share\openocd\scripts下：

只需要关注这几个目录：

  • board：板卡配置，各种官方板卡
  • interface：仿真器类型配置，比如ST-Link、CMSIS-DAP等都在里面
  • target：芯片类型配置，STM32F1xx、STM32L0XX等等都在里面
# choose st-link/j-link/dap-link etc.
#adapter driver cmsis-dap
#transport select swd
 
source [find interface/stlink.cfg]
transport select hla_swd
 
source [find target/stm32f1x.cfg]
 
# download speed = 10MHz
adapter speed 10000

# choose st-link/j-link/dap-link etc.
source [find interface/cmsis-dap.cfg]
transport select swd
# 0x10000 = 64K Flash Size
# 0x80000 = 512K Flash Size
set FLASH_SIZE 0x20000
source [find target/stm32f4x.cfg]
# download speed = 10MHz
adapter speed 10000
#reset_config none

编译 & 烧录 & 调试

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选择配置文件

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则配置完成

点击编译按钮

用于烧录的 .hex 和 .bin 文件将在工程目录下生成，此步用于串口烧录

目录名：
cmake-build-debug-mingw

点击上传/烧录按钮

如果在上面配置了下载器，并连接好了板子，将会直接烧录

增加断点后可以进行调试

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之后就可以愉快的在舒适的 IDE 中进行编码了

重定向 printf

新建一个retarget.h文件内容如下：

#ifndef _RETARGET_H__
#define _RETARGET_H__

#include "stm32f1xx_hal.h"
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>

void RetargetInit(UART_HandleTypeDef *huart);

int _isatty(int fd);

int _write(int fd, char *ptr, int len);

int _close(int fd);

int _lseek(int fd, int ptr, int dir);

int _read(int fd, char *ptr, int len);

int _fstat(int fd, struct stat *st);

#endif //#ifndef _RETARGET_H__

再新建一个retarget.c文件内容如下：

#include <_ansi.h>
#include <_syslist.h>
#include <errno.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/times.h>
#include <retarget.h>
#include <stdint.h>

#if !defined(OS_USE_SEMIHOSTING)

#define STDIN_FILENO  0
#define STDOUT_FILENO 1
#define STDERR_FILENO 2

UART_HandleTypeDef *gHuart;

void RetargetInit(UART_HandleTypeDef *huart) {
    gHuart = huart;

    /* Disable I/O buffering for STDOUT stream, so that
     * chars are sent out as soon as they are printed. */
    setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
}

int _isatty(int fd) {
    if (fd >= STDIN_FILENO && fd <= STDERR_FILENO)
        return 1;

    errno = EBADF;
    return 0;
}

int _write(int fd, char *ptr, int len) {
    HAL_StatusTypeDef hstatus;

    if (fd == STDOUT_FILENO || fd == STDERR_FILENO) {
        hstatus = HAL_UART_Transmit(gHuart, (uint8_t *) ptr, len, HAL_MAX_DELAY);
        if (hstatus == HAL_OK)
            return len;
        else
            return EIO;
    }
    errno = EBADF;
    return -1;
}

int _close(int fd) {
    if (fd >= STDIN_FILENO && fd <= STDERR_FILENO)
        return 0;

    errno = EBADF;
    return -1;
}

int _lseek(int fd, int ptr, int dir) {
    (void) fd;
    (void) ptr;
    (void) dir;

    errno = EBADF;
    return -1;
}

int _read(int fd, char *ptr, int len) {
    HAL_StatusTypeDef hstatus;

    if (fd == STDIN_FILENO) {
        hstatus = HAL_UART_Receive(gHuart, (uint8_t *) ptr, 1, HAL_MAX_DELAY);
        if (hstatus == HAL_OK)
            return 1;
        else
            return EIO;
    }
    errno = EBADF;
    return -1;
}

int _fstat(int fd, struct stat *st) {
    if (fd >= STDIN_FILENO && fd <= STDERR_FILENO) {
        st->st_mode = S_IFCHR;
        return 0;
    }

    errno = EBADF;
    return 0;
}

#endif //#if !defined(OS_USE_SEMIHOSTING)

添加这两个文件到工程，更新CMake

打开 cmakeLists.txt

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没有路径就添加后更新cmake，已有的话就直接更新

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编译之后会发现几个系统函数重复定义了，被重复定义的函数位于Src目录的syscalls.c文件中，我们把里面重复的几个函数删掉即可

在main函数的初始化代码中添加对头文件的引用并注册重定向的串口号：

#include "retarget.h"

RetargetInit(&huart1);

上面的修改完成之后可能会发现无法正常读取浮点数

可以修改CMakeList.txt，加入下述编译选项

set(COMMON_FLAGS "-specs=nosys.specs -specs=nano.specs -u _printf_float -u _scanf_float")
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