來源：轉載自21ic論壇極海半導體專區

1 背景

拿到APM32F411的TINY板卡后，在打開官方提供的SDK發現，他們提供的MDK、IAR、Eclipse的工程示例。非常不錯，但是我想著有一些場景下在沒有安裝IDE的情況下怎么編譯程序呢？

通過學習，我發現可以使用開源工具鏈GCC+Makefile編譯程序。經過分析發現極海的Eclipse工程就是基于GCC工具鏈進行編譯的，這樣看來我只需要搭建GCC+Makefile的本地編譯環境就可以在不使用IDE的情況下完成對APM32F411的程序編譯了。

完成程序的編譯后，我們需要對程序進行下載，由于APM32F411的TINY板卡的板載仿真器是基于CMSIS-DAP而來的，我們可以輕易的就想到使用ARM提供的PyOCD進行程序下載。

整體的程序編譯及下載的步驟理論存在，那么我們實踐開始。

2 工具鏈準備

在實際進行代碼的搬運前，我們需要對我們所需要的環境進行搭建，我這里使用的是window的環境，注意是下載相關的工具鏈，然后把工具鏈的路徑添加到我們的系統變量中，從而使得直接調用CMD命令就能使用我們的目標工具鏈程序。

2.1 make工具鏈

make工具鏈是我們本次編譯腳本的基礎工具，make工具也是多種多樣的，我這里選擇，這個是它的下載頁面：https://github.com/xpack-dev-tools/windows-build-tools-xpack/releases

這里是它的安裝介紹：https://xpack.github.io/dev-tools/windows-build-tools/install/。

我這里就簡單描述一下：

1. 先下載我們需要的xPack Windows Build Tools版本，比如說我選4.3.0的。

2. 下載下來是一個壓縮包，我們把它解壓到一個合適的路徑，比如我把它放在C盤。

3. 把make.exe的路徑添加到我們的系統環境變量，比如我的是：C:xpack-windows-build-tools-4.3.0-1in

4. 我們在cmd命令窗口輸入“make -v”檢查是否make程序已經正常添加入我們的系統變量中。

2.2 GCC工具鏈

GCC工具，因為APM32F411是基于Arm Cortex-M4F的芯片，所以我們要選擇的是GNU Arm Embedded Toolchain，

這個是工具鏈的官網：https://developer.arm.com/downloads/-/gnu-rm，也是選擇一個喜歡的版本進行下載，我這里選的是10 2021.10的版本。

需要注意的是，它提供安裝包和壓縮包，使用壓縮包需要自己配置系統環境變量（可以參考make的工具鏈配置，它的路徑是（我的）：C:GNU Arm Embedded Toolchain10 2021.10in，里面有arm-none-eabi-gcc.exe那個就是），如果是安裝包需要留意勾選“配置至系統變量”的選項。

同樣的，我們也可以在CMD查看支持，僅需要輸入以下命令“arm-none-eabi-gcc -v”，若有打印arm-none-eabi-gcc版本信息即可。

這里也給大家看看系統環境變量的設置界面（直接使用WIN+Q 按鍵搜索“環境變量”即可）。

2.3 PyOCD 工具鏈

PyOCD的官網：https://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/pyocd/pyOCD，它提供了我們使用命令行的形式配合CMSIS-DAP下載程序至Arm Cortex-M的芯片。

PyOCD這個工具鏈的安裝是基于Python上的，我們首先需要安裝Python環境（可以直接在它的官網https://www.python.org/downloads/windows/下載安裝），有了Python環境后我們直接在CMD上輸入“pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simpl pyocd”命令等待安裝成功。

安裝成功后我們可以在CMD上輸入“pyocd list”我們可以看到當前系統連接的仿真器。

3 源碼選擇

由于我們使用的是GCC的工具鏈環境，對于內核的源碼我們需要相應的版本。即鏈接腳本文件以及啟動文件都得選擇GCC版本的。

為了方便我們的后續程序編寫，我這里新建一個文件夾，把我們需要的源碼往里面裝進去。

1. 板載文件及庫文件必不可少。將“Boards”、“Libraries”復制到我們的新文件夾中。

2. 復制APM32F4xx_SDK_V1.4APM32F4xx_SDK_V1.4ExamplesSysTick下的文件夾至我們的新文件夾中。

然后把里面的“Project”給刪除，我們不需要這段IDE工程。

3. 復制鏈接腳本文件以及啟動文件。把APM32F4xx_SDK_V1.4LibrariesDeviceGeehyAPM32F4xxSourcegcc里面的“APM32F4xxxE_FLASH.ld”和“startup_apm32f411.S”復制到我們的新文件夾中。

至此，我們的源碼準備完畢。

4 編寫makefile腳本

由于我們是使用makefile來做IDE的角色，我們現在回憶一下我們IDE需要哪些基礎的設置才能完成程序的編譯？對是的，有工程名、源碼包含、頭文件包含、宏定義、輸出目錄、輸出內容、編譯優化等級等內容需要一一設置。

我們新建一個txt文件，把它名字改為“Makefile”，同時刪除后綴。然后我們一步步地將以下內容寫入文件。

4.1 工程名設置

首先是工程名設置，我這里設置為SysTick_TimeBase。

######################################

# target

######################################

TARGET = SysTick_TimeBase

4.2 編譯設置

這里設置編譯是否是debug標簽和優化等級。

######################################

# building variables

######################################

# debug build?

DEBUG = 1

# optimization

OPT = -Og

4.3 編譯文件夾設置

設置編譯的文件的輸出文件夾

#######################################

# paths

#######################################

# Build path

BUILD_DIR = build

4.4 設置源碼包含

設置工程需要包含的源碼路徑。

######################################

# source

######################################

# C sources

C_SOURCES =

SysTick_TimeBase/Source/main.c

SysTick_TimeBase/Source/apm32f4xx_int.c

SysTick_TimeBase/Source/system_apm32f4xx.c

Boards/Board.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_adc.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_can.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_crc.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_cryp.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_cryp_aes.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_cryp_des.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_cryp_tdes.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_dac.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_dbgmcu.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_dci.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_dma.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_dmc.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_eint.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_fmc.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_gpio.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_hash.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_hash_md5.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_hash_sha1.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_i2c.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_iwdt.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_misc.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_pmu.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_rcm.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_rng.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_rtc.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_sdio.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_smc.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_spi.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_syscfg.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_tmr.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_usart.c

Libraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/src/apm32f4xx_wwdt.c

4.5 設置啟動文件

設置啟動文件，將我們的文件夾內的startup_apm32f411.S的啟動文件后綴名改為小寫的“s”。

# ASM sources

ASM_SOURCES =

startup_apm32f411.s

4.6 設置編譯MCU內核

設置編譯的MCU內核及FPU設置。工具鏈使用“arm-none-eabi-”，內核為Arm Cortex-M4F。

#######################################

# binaries

#######################################

PREFIX = arm-none-eabi-

# The gcc compiler bin path can be either defined in make command via GCC_PATH variable (> make GCC_PATH=xxx)

# either it can be added to the PATH environment variable.

ifdef GCC_PATH

CC = $(GCC_PATH)/$(PREFIX)gcc

AS = $(GCC_PATH)/$(PREFIX)gcc -x assembler-with-cpp

CP = $(GCC_PATH)/$(PREFIX)objcopy

SZ = $(GCC_PATH)/$(PREFIX)size

else

CC = $(PREFIX)gcc

AS = $(PREFIX)gcc -x assembler-with-cpp

CP = $(PREFIX)objcopy

SZ = $(PREFIX)size

endif

HEX = $(CP) -O ihex

BIN = $(CP) -O binary -S

#######################################

# CFLAGS

#######################################

# cpu

CPU = -mcpu=cortex-m4

# fpu

FPU = -mfpu=fpv4-sp-d16

# float-abi

FLOAT-ABI = -mfloat-abi=hard

# mcu

MCU = $(CPU) -mthumb $(FPU) $(FLOAT-ABI)

4.7 設置宏定義

設置工程所需的宏定義。

# C defines

C_DEFS =

-DAPM32F411

-DAPM32F411_TINY

4.8 設置工程頭文件包含

設置工程所需的頭文件路徑。

# C includes

C_INCLUDES =

-ILibraries/APM32F4xx_StdPeriphDriver/inc

-ILibraries/Device/Geehy/APM32F4xx/Include

-ILibraries/CMSIS/Include

-IBoards

-ISysTick_TimeBase/Include

4.9 設置鏈接腳本文件

設置鏈接腳本文件路徑。

4.10 其他

這個部分內容是編譯的一些指令及操作，直接使用即可這里由于篇幅關系就不一一舉例，大家拿到附件后可自行了解。

5 編譯程序

在工程目錄下啟動CMD，輸入“make”便可以開始編譯我們的代碼。最終編譯結果如下：

6 下載程序

我們這里將使用PyOCD下載程序，我們把“Geehy.APM32F4xx_DFP.1.0.4.pack”復制到我們的工程目錄，然后在目錄下啟動CMD，輸入：

pyocd flash --erase chip --target apm32f411ve --pack=Geehy.APM32F4xx_DFP.1.0.4.pack build/SysTick_TimeBase.hex

最終效果如下，程序下載完畢后板卡將閃燈，并在串口輸出當前的延時速度。

亮燈效果：

注：文章作者在原帖中提供了例程文件，有需要請至原文21ic論壇下載

原文地址：
https://bbs.21ic.com/icview-3329116-1-1.html