Компиляция проекта для HAL STM32F103C8T6 STM32CubeMX в среде Clion 2016.2 (cmake) и arm-none-eabi-gcc

Для сборки проекта, использующего воможности автоматической генерации кода HAL для указанного (или большинства других) микроконтроллеров следует выполнить такие шаги:

1. Генерация проекта в STM32CubeMX
2. Импорт проекта в Clion
3. Разработка своего или коррекция чужого CMAKE_TOOLCHAIN_FILE для обеспечения возможностей кросс-платфрменной компиляции
4. Настройка cmake для сборки проекта

Предусловия

1. Ставим arm-none-eabi-gcc для своей платформы
2. Clion
3. STM32CubeMX (нужна JRE >= 1.7)

Автогенерация кода HAL для выбранного uK

Загружаете STM32CubeMX. Запускаете. Генерируете.

На что обратить внимание НОВИЧКАМ:

1. Сначала вы видите фильтр микроконтроллеров. Здесь следует выбрать с чем Вы будете работать.
2. Чаще всего Вам потребуется выбрать наличие внешнего источника генерации тактовых импульсов (если на вашей плате он есть) в разделе RCС. По-умолчанию, считается, что работаете вы от калиброванного внутреннего источника.
3. Следует обязательно включить необходимые опции в разделе SYS. А то всё соберётся, а работать не будет.
4. Во второй вкладке возможна автоматическая настройка делителей генератора. Очень удобная штука. Не забываем, что появление внешнего генератора возможно на первой вкладке.
5. На третьей вкладке настраиваете модули. Включаете DMA, если нужно и т.п.

Потом дуем в меню Project→Settings... и выбираем для кого компилируем. Берите SW4STM32. По-большому счёту, почти без разницы. Всё равно всё выпилим.

Всё объяснять нет никакого смысла. CubeMX реально понятен. По-крайней мере мне так кажется.

Закончив играться, жмём Project→Generate Code.

Импорт проекта в Clion

Тут всё понятно. Удаляем лишние файлы. На что обратить внимание:

1. Нам очень-очень нужен файл-скрипт для линковщика. Он лежит в корне скомпилированного проекта и называется как-то так: STM32F103C8Tx_FLASH.ld. ЕГО ОСТАВЛЯЕМ!
2. Также оставляем все папочки Drivers, Inc, Src.

Отслальное:

“...резать к чёртовой матери не дожидаясь перетонита!” (С)

CMAKE_TOOLCHAIN_FILE

Когда создатели cmake создали и наслаждались своим творением, они думали об удобстве создания, сборки ПО на определённой платформе.

О кросс-компиляции они точно не думали. Поэтому всё, что касается кросс-компиляции было вкручено потом и на костылях. Главный такой костыль — файл, который они называют CMAKE_TOOLCHAIN_FILE c расширением .cmake, который указывается в качестве параметра, определяемого, когда cmake только стартует. Определяется в CLion он вот так:

Файл называется (в моём случае) STM32F103C8T6.cmake и представляет собой приблизительно вот это:

STM32F103C8T6.cmake

include(CMakeForceCompiler)

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic)
set(CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR cortex-m3)

# Find the cross compiler
find_program(ARM_CC arm-none-eabi-gcc
            ${TOOLCHAIN_DIR}/bin)
find_program(ARM_CXX arm-none-eabi-g++
            ${TOOLCHAIN_DIR}/bin)
find_program(ARM_OBJCOPY arm-none-eabi-objcopy
            ${TOOLCHAIN_DIR}/bin)
find_program(ARM_SIZE_TOOL arm-none-eabi-size
            ${TOOLCHAIN_DIR}/bin)
find_program(ARM_AS arm-none-eabi-as
            ${TOOLCHAIN_DIR}/bin)


CMAKE_FORCE_C_COMPILER(${ARM_CC} GNU)
CMAKE_FORCE_CXX_COMPILER(${ARM_CXX} GNU)

set(COMMON_FLAGS
        "-fno-common -ffunction-sections -fdata-sections")

set(CMAKE_ASM_FLAGS
        ${CMAKE_ASM_FLAGS} "-mcpu=cortex-m3 -mthumb")

if (CMAKE_SYSTEM_PROCESSOR STREQUAL cortex-m3)
    set(CMAKE_C_FLAGS ${CMAKE_C_FLAGS}
            "-mcpu=cortex-m3 -mthumb -mthumb-interwork -msoft-float")
else ()
    message(WARNING
                    Processor not recognised in toolchain file,
                    compiler flags not configured.)
endif ()

set(LINKER_SCRIPT ${PROJECT_SOURCE_DIR}/STM32F103C8Tx_FLASH.ld)

set(CMAKE_EXE_LINKER_FLAGS "-Wl,-gc-sections -T ${LINKER_SCRIPT}")

# fix long strings (CMake appends semicolons)
string(REGEX REPLACE ";" " " CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}")
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS}" CACHE STRING "")
set(BUILD_SHARED_LIBS OFF)

и позволяет собрать на текущей платформе код для другой-целевой. Короче — кросс-компиляция.

Теперь мы определяем файл, который будет заниматься сборкой:

CMakeLists.txt

Его листинг для моего случая представлен ниже:

project(STM23F103C8T6 C CXX ASM)
cmake_minimum_required(VERSION 3.5.0)

set(CMAKE_VERBOSE_M‌​AKEFILE ON)

add_definitions(-DSTM32F103x6)


file(GLOB_RECURSE USER_SOURCES Src/*.c)
file(GLOB_RECURSE HAL_SOURCES Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Src/*.c)

add_library(CMSIS)

target_sources(CMSIS
        PUBLIC
        ${PROJECT_SOURCE_DIR}/Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F1xx/Source/Templates/system_stm32f1xx.c
        ${PROJECT_SOURCE_DIR}/Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F1xx/Source/Templates/gcc/startup_stm32f103xb.s)

include_directories(
        Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F1xx/Include
        Drivers/CMSIS/Include
        Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc
        Inc)

add_executable(${PROJECT_NAME}.elf ${USER_SOURCES} ${HAL_SOURCES} ${LINKER_SCRIPT})

target_link_libraries(${PROJECT_NAME}.elf CMSIS)


set(HEX_FILE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/build/${PROJECT_NAME}.hex)
set(BIN_FILE ${PROJECT_SOURCE_DIR}/build/${PROJECT_NAME}.bin)

add_custom_command(TARGET ${PROJECT_NAME}.elf POST_BUILD
        COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Oihex $<TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> ${HEX_FILE}
        COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Obinary $<TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> ${BIN_FILE}
        COMMENT Building ${HEX_FILE} \nBuilding ${BIN_FILE})

Вроде всё. Если Вы всё сделали внимательно, то у вас после BuildAll должен получиться “папка”, с результатами компиляции.

Прошивка, отладка и т.п. будет дальше. Дальше будут и размышления, зачем нам нужен HAL, если есть регистры, зачем нам нужен рефакторинг, когда есть мозги и прочие темы. И так больше чем планировал нынче получилось.