Windows下STM32单片机的eclipse编译环境搭建

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意敛
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1 英创公司开发的 ETA321 单片机模块, 是基于 STM32F103RC 单片机设计的实时任务处理单元模块 ETA321 模块作为客户端, 使用 USB 与英创公司的 ARM 工控主板进行数据传输通讯, 根据工控主板应用程序发出来的指令, 执行相应的实时任务处理, 如实现 : 电机控制数据采集高速 D/A 输出状态采集保护等另外, 用户可以基于英创公司构建好的 USB 通讯结构, 利用 KEIL IAR eclipse 等集成编译环境, 在 ETA321 模块上编写自己特殊的应用程序英创公司推荐使用 eclipse 编译环境由于 eclipse 软件编译工具是开源免费的工具, 在 windows 环境下编译 linux 应用软件的用户也比较多, 因此在 windows 环境中, 搭建 eclipse 的 STM32 编译环境, 就变得非常有意义 : 可以很好地与 linux 编译环境进行整合 ; 不用担心开发软件的版权问题 ;eclipse 编译环境也能支持各种调试工具因此, 使用 eclipse 编译环境完全替换 KEIL IAR 等需要授权才能使用工具, 是非常好的选择但是榙建基于 eclipse 的 STM32 的开发环境, 需要好几个软件与插件, 且相应的版本需要能兼容, 才能正确搭建好开发环境为了协助客户快速搭建 eclipse 编译环境, 英创公司编写了这篇文章, 详细说明了整个 eclipse 环境搭建工程建立目标代码烧写以及使用 JLink 进行软件调试的方法所需要的软件或插件如下 : JAVA eclipse C/C++ gcc-arm-none-eabi, 交叉编译工具链 CDT, 对 cortex-m 的支持的编译工具以及对 J-Link 调试工具的支持 J-LINK 驱动开发 / 烧写 STM32 所需要的软件 / 工具 : STM32 Flashloader 串口烧写工具为了方便客户更加简单方便地搭建 ETA321 的开发环境, 英创公司下载了所需的工具软件 :JAVA eclipse C/C++ gcc-arm-none-eabi STM32-Flashloader 等, 可以直接利用 1 / 33

2 图 1 eclipse 编译环境软件工具包下面则详细地描述 eclipse 编译环境塔建方法一安装 eclipse 编译环境 1 安装 JAVA 打开工具包中的 (JAVA)jdk-8u144-windows-i586.exe 进行默认安装即可图 2 启动并安装 JAVA 2 / 33

3 图 3 JAVA 安装中... 图 4 JAVA 安装完成现阶段, 不建议安装 JAVA 9.0 版本因为要实现 JAVA 9.0 对 eclipse 的支持, 需要额外的补丁包, 所以相对麻烦一些 3 / 33

$2 安装 eclipse 复制 eclipse 文件夹到开发用的计算机中 ( 任意位置均可 ), 如 :C:\program file(x86) 目录$ 目录下 3 设置交叉编译工具链的环境变量从 eclipse 目录下, 找到交叉编译工具链 gcc-arm-none-eabi 的路径, 并复制下来

4 2 安装 eclipse 复制 eclipse 文件夹到开发用的计算机中 ( 任意位置均可 ), 如 :C:\program file(x86) 目录 ( 如果系统是 32 bit, 则 C:\program file ) 图 5 将 eclipse 复制到 Program Files(x86) 目录下 3 设置交叉编译工具链的环境变量从 eclipse 目录下, 找到交叉编译工具链 gcc-arm-none-eabi 的路径, 并复制下来图 6 gcc-arm-none-eabi 工具链目录路径打开系统属性 -> 高级配置页面, 再点击环境变量, 进入环境变量设置页面 4 / 33

5 图 7 环境变量设置页面在用户环境变量中找到 PATH 项, 点击编辑, 将工具链的路径添加到 PATH 参数中, 点击确认退出 5 / 33

CDT(C/C++ Development Tooling) 进入 eclipse 目录, 双击 eclipse.

6 图 8 在用户环境变量的 PATH 变量名中, 添加工具链的路径环境变量添加完成后, 可以从系统的 CMD 命令提示符窗口中, 输入 path 指令, 检查环境变量是否添加成功图 9 检查工具连的环境变量 4 安装 CDT(C/C++ Development Tooling) 进入 eclipse 目录, 双击 eclipse.exe 启动 eclipse 软件, 这时设置 eclipse 的工作区路径, 可以系统中的任意路径均可设置好以后, 点击 launch 6 / 33

7 图 10 设置 eclipse 工作区软件启动完成后, 在 eclipse 的 help 菜单中, 选择 install New software 图 11 选中 help->install New Software 然后在 Work With: 中输入链接并回车, 将会列出该 CDT 所包含的所有工具列表在列出来的选项中, 全部选择, 点击 next 7 / 33

8 图 12 选中所有列表最后接受协议, 点击 finish 开始安装 CDT 8 / 33

9 图 13 接受 license 后开始安装在 eclipse 的右下角可以看到安装进度, 双击小的进度条, 则可以打开安装信息在安装过程中, 如果有安全警告, 点击 Install anyway 继续完成安装图 14 安装过程中的安全警告 9 / 33

eclipse 编译环境安装完成以后, 就可以开始编写应用程序了, 我们以 ETA321 模块上的 LED 灯 D1 闪烁为例子, 举例说明建立简单的应用工程 1

10 当 CDT 安装完后, 会提示软件重启, 这时点击 Restart Now, 重新启动 eclipse 图 15 CDT 安装完成, 需要重新启动软件到此, 在 Windows7 系统下,STM32 的 eclipse 编译环境已经搭建完成, 接下来就可以建立第一个应用程序工程了二建立 eclipse 应用工程程序 eclipse 编译环境安装完成以后, 就可以开始编写应用程序了, 我们以 ETA321 模块上的 LED 灯 D1 闪烁为例子, 举例说明建立简单的应用工程 1 启动 eclipse, 从 file->new 中选择 C/C++ Project 图 16 建立工程 2 选择 C++ Managed Build, 点击 next 10 / 33

11 图 17 新工程类型选择 3 输入工程名, 以及选择 Project type 为 STM32F10x C/C++ project, 右侧 Toolchains 选择为 ARM Cross GCC, 点击 next 11 / 33

12 图 18 工程编译参数选择 4 设置芯片属性,ETA321 采用的是高密度器件,Flash 大小为 256KB,RAM 大小为 48KB, 根据该参数进行设置, 点击 next 12 / 33

13 图 20 配置 ETA321 芯片参数 5 设置工程所用的文件夹, 可以默认即可, 点击 next 13 / 33

14 图 20 配置工程所使用的文件夹 next 6 选择工程中需要编译的项目, 一般情况下, Debug 与 Release 都会默认选择, 点击 14 / 33

15 图 21 编译结果项目选择 7 设置工具链如果设置了工具链环境变量且系统重启生效, 则 Toolchain path 会自动填写完成如果这里为空, 可以点击 Browse 按钮, 手动选择工具链的目录即可, 即上面所说的工具链路径, 最后点击 finish 完成工程建立 15 / 33

16 图 22 配置工具链路径 8 工程建立完成后, 需要进行编译工具的配置我们提供的 eclipse 工具包, 有两个编译工具可以选择 :CDT Internal Builder 或 Gnu Make Builder, 使用其中一个即可配置编译工具的方法如下 : 首先, 在 eclipse 环境中, 选中所建立的工程, 点击菜单中的 project -> "Properties", 打开配置页面 16 / 33

Builder, 然后点击 Apply and Close 完成设置 b) 选择 Gnu Make Builder 编译工具图 24 选择编译工具为

17 图 23 进入工程属性配置 a) 选择 CDT Internal Builder 编译工具在弹出的配置页面中, 展开左侧的 C/C++ Build 选项, 点击 Tool Chain Editor, 在右边的参数 Current Builder 下拉列表中, 选择 CDT Internal Builder, 然后点击 Apply and Close 完成设置 b) 选择 Gnu Make Builder 编译工具图 24 选择编译工具为 CDT Internal Builder 从上图中可以看出,eclipse 也可以使用 Gnu Make Builder 编译工具在我们的 eclipse 17 / 33

"Properties", 选中左侧的 C/C++ Build 下 Environment, 会在右侧列出相应的环境变量参数单击选择右侧的 PATH 项, 再点击

18 工具包中, 已经包含了该编译工具, 在 eclipse 文件夹中的 GNU MCU Eclipse 就是该工具包, 因此可以配置使用该编译工具使用该工具的配置方法如下首先确认编译工具的路径并复制下来图 25 GNU Make Builder 路径确认点击菜单中的 project -> "Properties", 选中左侧的 C/C++ Build 下 Environment, 会在右侧列出相应的环境变量参数单击选择右侧的 PATH 项, 再点击 Edit 按钮, 进行参数配置图 26 选择 Environment 配置项在弹出的 Edit variable 参数修改页面中, 添加 GNU Make Builder 工具的路径到 PATH 18 / 33

Make Builder 10 由于 ETA321 模块上的 LED 灯使用的是 PB2 引脚, 与建立的工程中默认使用的 GPIO 不同, 所以需要修改代码, 与 ETA321 的

19 环境变量中图 27 在 PATH 参数中, 添加 GNU Make Builder 工具路径最后, 在左侧的 C/C++ Build 选项, 点击 Tool Chain Editor, 在右边的参数 Current Builder 下拉列表中, 选择 Gnu Make Builder, 然后点击 Apply and Close 完成设置图 28 选择编译工具为 Gnu Make Builder 10 由于 ETA321 模块上的 LED 灯使用的是 PB2 引脚, 与建立的工程中默认使用的 GPIO 不同, 所以需要修改代码, 与 ETA321 的 GPIO 对应需要修改的定义文件为 BlinkLed.h 文件, 其中的 BLINK_JPORT_NUMBER 参数更改为 1,BLINK_PIN_NUMBER 参数更改为 2 19 / 33

20 图 29 修改代码中的 GPIO 引脚定义为 PB2 11 接下来, 就可以编译工程了右键单击工程名, 在弹出的选项中, 点击 Build Project, 开始编译工程编译成功后, 将会生成 hex 文件与 elf 文件图 30 编译工程图 31 工程编译成功后的信息 20 / 33

3V 端, 使 ETA321 处于下载状态, 即 :ETA321 模块上的红色 LED 灯点亮用 USB 线连接 ETA321 到 PC 机的 USB 端口如果是首次进行连接, 需要安装

21 三使用 flashloader 工具烧写 ETA321 应用程序如果安装好了 Flashloader 工具, 这时, 可以找到工程目录下编译出来的 HEX 文件, 利用 Flashloader 工具将其烧写到 ETA321 中, 查看程序运行结果烧写方法如下 : 1 拔动开关到 ETA321 模块上 3.3V 端, 使 ETA321 处于下载状态, 即 :ETA321 模块上的红色 LED 灯点亮用 USB 线连接 ETA321 到 PC 机的 USB 端口如果是首次进行连接, 需要安装 USB 驱动, 等一点时间, 直到驱动自动安装完成图 32 首次安装 USB 驱动 2 从设备管理器中, 查看 ETA321 模块虚拟的串口编号, 即 USB-SERIAL CH340 虚拟串口编号图 33 检查确认 ETA321 串口驱动及串口编号 21 / 33

22 3 启动 Flashloader, Port Name 端口选择 CH340 对应的串口编号, 校验选择 none 图 34 Flashloader 通讯参数如果确认这里的参数都正确, 但是又不能连接到芯片, 则需要重新检查一下 CH340 虚拟串口的端口设置属性, 并将波特率 ( 位 / 秒 ) 更改到即可 22 / 33

23 图 35 ETA321 虚拟串口参数属性 4 点击下一步,Flashloader 会读取到芯片相关的存贮器信息, 再下一步, 就可以到烧写界面 23 / 33

24 图 36 Flashloader 工具读取到的芯片参数 5 选中 Download to device 单选按钮, 并将 Verify after download 选择上, 即下载完以后进行校验 24 / 33

25 图 37 烧写界面点击 Download from file 右侧的按钮, 在弹出的页面中, 选择需要烧写的 hex 文件需要注意, 这里要指定文件类型,Flashloader 软件默认是 *.s19, 要改为 *.hex, 否则在文件夹中看不到相应的 hex 文件 25 / 33

26 图 38 选择烧写文件选择好文件后, 点击打开按钮, 返回烧写页面, 再点击 NEXT 便开始烧写进度条显示绿色, 即烧写成功 26 / 33

27 图 39 文件烧写成功四利用 J-Link 调试程序代码首先安装 J-Link 的驱动, 在我们提供的软件工具包中也有 :JLink_Windows_V620c.exe 安装完成后, 就可以使用 Jlink 进行软件调试了在调试的时候,ETA321 要处于运行状态, 即 : 拔动 ETA321 模块上的开关到 S2 端, 红色 LED 不亮使用 JLink 进行调试之前, 先用 JLink GDB Server 工具进行芯片连测试, 以确认 Jlink 在正常工作连接测试流程如下 : 1 使用 JLink 的 SWD 信号接口, 连接到 ETA321 的 CN3 插针上, 并给 ETA321 上电, 且 ETA321 处于运行状态 2 启动 GDB Server 工具 27 / 33

28 图 40 启动 J-Link GDB Server 3 首先选择器件,GDB 启动起来后, 点击 Target Device 右侧的按钮, 弹出 Target device settings 页面在 Manufacturer 中选择 ST, 在 Core 中选择 Cortex-M3, 然后在下面的列表中, 选中 STM32F103RC, 最后点击 OK 图 41 选择目标器件 28 / 33

29 4 器件选择完以后, 还需要配置 GDB Server 连接参数 : 使用 USB 连接 J-Link,SWD 接口连接目标芯片,1000Khz 速率, 最后点击 OK 进行芯片连接图 42 配置 GDB 参数 5 连接成功以后,J-Link 项与 CPU 项显示绿色状态, 并能读出 CPU 的工作电压 29 / 33

30 图 43 连接成功到这时, 说明 JLINK 的驱动以及硬件连接环境均正是正常, 就可以在 eclipse 环境中, 利用 Jlink 进行程序调试了调试方法如下 : 1 启动 eclipse, 打开之前已经编译通过的工程文件 ETA321_LED 2 从菜单栏上选择 RUN 下面的 Debug Configurations 30 / 33

31 图 44 选择 Debug Configurations 3 在左边列表中, 选中 GDB SEGGER J-Link Debugging, 再点鼠标右键, 在弹出的菜单上, 点击 New, 在该项目下建立一个新的调试项目图 45 新建调试项目 31 / 33

4 点击新建立的调试项目, 展示出右侧的配置页面, 这里主要需要配置 / 检查 Debugger 与 Startup 这两个配置页面在 Startup 配置页面中, 去掉如下图中红圈中的两项, 并点击 Apply, 以确认应用图 46 配置 Startup 在 Debugger 配置页面中, 需要检查多项参数 : 1 检查 Actual executable 参数指向

32 4 点击新建立的调试项目, 展示出右侧的配置页面, 这里主要需要配置 / 检查 Debugger 与 Startup 这两个配置页面在 Startup 配置页面中, 去掉如下图中红圈中的两项, 并点击 Apply, 以确认应用图 46 配置 Startup 在 Debugger 配置页面中, 需要检查多项参数 : 1 检查 Actual executable 参数指向 JLinkGDBServerCL.exe; 2 并输入 Device name 为 STM32F103RC ; 3 Endianness 选择为 Little ; 4 Connection 选择为 USB ; 5 Interface 选择为 SWD ; 6 Initial speed 配置为 1000KHz 确认参数正确以后, 点击 Apply 应用配置参数最后点击 Debug 进入调试 32 / 33

33 图 47 配置 Debugger 7 启动调试以后, 程序入口停止在 main() 函数, 这时可以按 F6 进行单步运行 F5 可以进入函数内部跟踪运行 33 / 33

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untitled http://www.embedded-soc.com/ J-LINK J-Link Rev2.1 http://www.embedded-soc.com/ 2007-11-11 http://www.embedded-soc.com/ J-LINK J-Link ARM JTAG J-LINK J-LINKJLINK J-FLASH ARM F.A.Q jlink GDBserver J-Flash