ST标准库工程迁移至 CMake 备忘

1. 打开项目文件夹，创建 CMakeLists.txt
2. 这里直接从 CLion 对 HAL 库项目生成的 CMakeLists.txt 文件里边搬，从文件开头直接粘贴即可 （部分内容可以根据需要修改）：

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic)
    set(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)
    cmake_minimum_required(VERSION 3.22)
    
    # specify cross compilers and tools
    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_TRY_COMPILE_TARGET_TYPE STATIC_LIBRARY)
    
    # project settings
    ###project(<这里填项目名> C CXX ASM)
    project(DCP_28 C CXX ASM)
    set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
    set(CMAKE_C_STANDARD 11)
    
    #Uncomment for hardware floating point
    #add_compile_definitions(ARM_MATH_CM4;ARM_MATH_MATRIX_CHECK;ARM_MATH_ROUNDING)
    #add_compile_options(-mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16)
    #add_link_options(-mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16)
    
    #Uncomment for software floating point
    	#add_compile_options(-mfloat-abi=soft)
    
    dd_compile_options(-mcpu=cortex-m3 -mthumb -mthumb-interwork)
    add_compile_options(-ffunction-sections -fdata-sections -fno-common -fmessage-length=0)
    
    # uncomment to mitigate c++17 absolute addresses warnings
    #set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wno-register")
    
    # Enable assembler files preprocessing
    add_compile_options($<$<COMPILE_LANGUAGE:ASM>:-x$<SEMICOLON>assembler-with-cpp>)
    
    if ("${CMAKE_BUILD_TYPE}" STREQUAL "Release")
        message(STATUS "Maximum optimization for speed")
        add_compile_options(-Ofast)
    elseif ("${CMAKE_BUILD_TYPE}" STREQUAL "RelWithDebInfo")
        message(STATUS "Maximum optimization for speed, debug info included")
        add_compile_options(-Ofast -g)
    elseif ("${CMAKE_BUILD_TYPE}" STREQUAL "MinSizeRel")
        message(STATUS "Maximum optimization for size")
        add_compile_options(-Os)
    else ()
        message(STATUS "Minimal optimization, debug info included")
        add_compile_options(-Og -g)
    endif ()
    
    ###<这里添加 include 路径，可以从 keil 中复制粘贴然后修改>
    include_directories(Libraries/CMSIS)
    include_directories(Libraries/Startup)
    include_directories(Libraries/STM32F10x_StdPeriph_Driver/inc)
    include_directories(App)
    include_directories(Bsp)
    
    ###<这里添加宏定义参数，可以从 keil 中复制粘贴然后修改>
    add_definitions(
            -DDEBUG -DSTM32F10X_HD -DUSE_STDPERIPH_DRIVER
    )
    
    ###<这里添加项目文件路径，参照下面的格式，在最后务必添加 "Libraries/Startup/startup_stm32f103zetx.s" 的语句，这是芯片的启动文件路径，可以按实际情况改变，这一步至关重要，先添加，稍后会讲在哪里能得到这个文件>
    file(GLOB_RECURSE SOURCES "App/*.*" "Bsp/*.*" "Libraries/STM32F10x_StdPeriph_Driver/src/*.*" "Libraries/CMSIS/*.*" "Libraries/Startup/startup_stm32f103zetx.s")
    
    ###<这里添加 GCC 链接用的 ld文件，这里将文件放在了项目根目录（使用了环境变量），可以按实际情况改变，先添加，稍后会讲在哪里能得到这个文件>
    set(LINKER_SCRIPT ${CMAKE_SOURCE_DIR}/STM32F103ZETX_FLASH.ld)
    
    
    add_link_options(-Wl,-gc-sections,--print-memory-usage,-Map=${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.map)
    add_link_options(-mcpu=cortex-m3 -mthumb -mthumb-interwork)
    add_link_options(-T ${LINKER_SCRIPT})
    
    ###这下面是我的自定义参数配置，非必要参数，可以参考
    # 自定义参数配置 Start
    include_directories(
    
    )
    
    link_directories(
    )
    
    link_libraries(
    )
    
    add_definitions(
            #        -DUSE_FULL_ASSERT   # 定义断言宏
            #        -DDEBUG             # 定义宏 DEBUG
            #     -UUSE_FULL_ASSERT  # 取消定义断言宏
            #     -UDEBUG            # 取消定义宏 DEBUG
    )
    
    add_compile_options(
            -fshort-enums       # 使用短枚举
            -funsigned-char     # 将 char 定义为无符号类型 unsigned char
            #        -fsigned-char       # 将 char 定义为有符号类型 signed char
            #        -fexec-charset=gbk  # 指定执行字符集
            #        -specs=nosys.specs
            #        -ffreestanding
            #        -flto
    )
    
    add_link_options(
            #        -specs=nosys.specs
            #        -ffreestanding
            #        -flto
            #        -nostdlib
    )
    # 自定义参数配置 End
    
    ###下面是生成文件位置等参数，可以根据需要修改
    add_executable(${PROJECT_NAME}.elf ${SOURCES} ${LINKER_SCRIPT})
    
    set(HEX_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.hex)
    set(BIN_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${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}
    Building ${BIN_FILE}")

3. 从已有同一芯片的项目中，复制 .s 启动文件 和 .ld 链接文件，如果没有可以用 STM32CUBEMX 创建一个，创建时 IDE 选择 STM32CUBEIDE 或其他使用 GCC 的 IDE 即可
或者也可以从 STM32CUBEMX 的源码模板目录下复制，当然一定要选择针对 gcc 的，路径根据版本不同可能会有变化，如：
C:\Users\CloverGit\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_F1_V1.8.3\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Source\Templates\gcc
C:\Users\CloverGit\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_F1_V1.8.3\Drivers\CMSIS\Device\ST\STM32F1xx\Source\Templates\gcc\linker

4. 将上述文件分别复制到 CMakeLists.txt 指定的目录并改为相应的名称，我这里将 .ld 文件放在程序根目录，.s 文件放在 Libraries/Startup 目录（目录下原有的针对 Keil ARMCC 的 .s 文件已经不再使用了）
5. 在运行配置中，添加新的运行配置，接着就像使用 HAL 库一样，添加 OpenOCD 运行配置文件，然后关闭，切换到新的运行配置

6. 编译，遇到了一些问题
将根目录下的cmake-build-debug文件夹删除，然后在 CMakeLists.txt 右键重新加载，会重新生成 cmake-build-debug
如果仍不能正常编译，尝试在设置中切换项目工具链，用其他工具链编译一次（无论是否成功），再切换回原来的工具链编译

7. 不再提示说不认编译参数了，但是又出现了新的问题，Libraries/CMSIS/core_cm3.c 编译不过

针对这一问题，解决方法如下
• 打开 Libraries/CMSIS/core_cm3.c
• 找到函数
uint32_t __STREXB(uint8_t value, uint8_t *addr)
• 将
   __ASM volatile ("strexb %0, %2, [%1]" : "=r" (result) : "r" (addr), "r" (value) );
改为
   __ASM volatile ("strexb %0, %2, [%1]" : "=&r" (result) : "r" (addr), "r" (value) );
• 找到函数
uint32_t __STREXH(uint16_t value, uint16_t *addr)
• 将
   __ASM volatile ("strexh %0, %2, [%1]" : "=r" (result) : "r" (addr), "r" (value) );
改为
   __ASM volatile ("strexh %0, %2, [%1]" : "=&r" (result) : "r" (addr), "r" (value) );

8. 再次编译，一切搞定

9. 注意
• 编译配置中，编译目标一定要选 .elf 后缀的，出现诸如下面这样的编译错误，大概率是编译目标没有选对
exit.c:(.text.exit+0x2c): undefined reference to `_exit'

• 没有正确添加启动文件的话，链接器会产生下面这样的警告
ld.exe: warning: cannot find entry symbol Reset_Handler; defaulting to 08000000
且编译完后的程序不但非常小还会运行不了

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最后编辑于: 2023 年 5 月 6 日 19 时 17 分