GD32E230C CMake + GCC 构建说明

本项目已从 Keil MDK-ARM 迁移到 CMake + GCC 构建系统。

工具链要求

必需工具

1. ARM GCC 工具链 - arm-none-eabi-gcc

   • 下载地址: https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads
   • 或使用包管理器安装 (Linux/macOS)

2. CMake (版本 3.15 或更高)

   • 下载地址: https://cmake.org/download/
   • Windows: 建议使用安装包并添加到 PATH
   • Linux: sudo apt install cmake
   • macOS: brew install cmake

3. Make 工具

   • Linux/macOS: 通常已预装
   • Windows:
     • 选项1: MinGW (mingw32-make)
     • 选项2: MSYS2/Cygwin
     • 选项3: Ninja (ninja)

项目结构

GD32E230C/
├── CMakeLists.txt                          # 主 CMake 配置文件
├── toolchain-arm-none-eabi.cmake           # ARM GCC 工具链定义
├── GD32E23x_Firmware_Library/
│   ├── CMSIS/
│   │   └── GD/GD32E23x/Source/GCC/
│   │       ├── startup_gd32e23x.s         # GCC 启动文件
│   │       └── gd32e23x_flash.ld          # 链接脚本
│   └── GD32E23x_standard_peripheral/       # 外设库
├── user/                                   # 用户代码
└── Utilities/                              # 工具库

构建方法

方法 1: 手动构建

Linux/macOS/Windows:

# 1. 创建构建目录
mkdir build
cd build

# 2. 配置项目
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../toolchain-arm-none-eabi.cmake \
      -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
      ..

# 3. 编译
make -j4              # Linux/macOS
mingw32-make -j4      # Windows (MinGW)
ninja                 # 或使用 Ninja

方法 2: 使用 CMake GUI (Windows)

1. 打开 CMake GUI
2. Source code: 选择项目根目录
3. Build directory: 选择 build 子目录
4. 点击 "Configure"
5. 在 "Specify toolchain file" 中选择 toolchain-arm-none-eabi.cmake
6. 点击 "Generate"
7. 点击 "Open Project" 或在命令行执行 make

输出文件

构建成功后，在 build/ 目录下会生成:

• GD32E230C_EVAL.elf - 可执行文件 (包含调试信息)
• GD32E230C_EVAL.hex - Intel HEX 格式 (用于烧录)
• GD32E230C_EVAL.bin - 二进制格式 (用于烧录)
• GD32E230C_EVAL.map - 内存映射文件

烧录固件

使用以下工具烧录固件:

1. OpenOCD

openocd -f interface/stlink.cfg -f target/gd32e23x.cfg \
        -c "program build/GD32E230C_EVAL.elf verify reset exit"

2. ST-Link Utility (Windows)

• 打开 ST-Link Utility
• 连接目标板
• File → Open → 选择 GD32E230C_EVAL.hex
• Target → Program & Verify

3. PyOCD

pyocd flash -t gd32e230c8 build/GD32E230C_EVAL.hex

4. JLink

JLinkExe -device GD32E230C8 -if SWD -speed 4000 \
         -CommandFile flash.jlink

创建 flash.jlink 文件:

loadfile build/GD32E230C_EVAL.hex
r
g
exit

清理构建

rm -rf build          # Linux/macOS
rmdir /s /q build     # Windows

配置说明

MCU 配置

在 CMakeLists.txt 中定义:

• MCU型号: GD32E230C8
• CPU类型: Cortex-M23
• Flash: 64KB (0x08000000)
• RAM: 8KB (0x20000000)

编译选项

• -Os: 优化代码大小
• -g3: 生成调试信息
• -fdata-sections -ffunction-sections: 分段存储
• -Wl,--gc-sections: 链接时移除未使用代码

修改 MCU 型号

如果使用不同的 GD32E23x 型号,需修改:

1. CMakeLists.txt:

   set(MCU_MODEL GD32E230C8)  # 修改为你的型号
   

2. gd32e23x_flash.ld: 根据实际 Flash/RAM 大小修改

   MEMORY
   {
     FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 64K
     RAM (xrw)  : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 8K
   }
   

调试

使用 GDB + OpenOCD

# 终端 1: 启动 OpenOCD
openocd -f interface/stlink.cfg -f target/gd32e23x.cfg

# 终端 2: 启动 GDB
arm-none-eabi-gdb build/GD32E230C_EVAL.elf
(gdb) target remote localhost:3333
(gdb) load
(gdb) monitor reset halt
(gdb) continue

使用 VSCode

安装扩展:

• Cortex-Debug
• C/C++

创建 .vscode/launch.json:

{
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [
    {
      "name": "Debug (OpenOCD)",
      "type": "cortex-debug",
      "request": "launch",
      "servertype": "openocd",
      "cwd": "${workspaceRoot}",
      "executable": "${workspaceRoot}/build/GD32E230C_EVAL.elf",
      "configFiles": [
        "interface/stlink.cfg",
        "target/gd32e23x.cfg"
      ]
    }
  ]
}

常见问题

1. 找不到工具链

确保 ARM GCC 工具链在 PATH 中:

arm-none-eabi-gcc --version

2. 链接错误

检查链接脚本路径和内存配置是否正确。

3. 编译警告

某些 GD32 库文件可能产生警告,可以在 CMakeLists.txt 中添加:

set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -Wno-unused-parameter")

从 Keil 迁移的主要变化

1. 启动文件: 从 ARM 格式转换为 GCC 格式
2. 链接脚本: 从 .sct 转换为 .ld 格式
3. 编译器宏: 保持 GD32E230 定义
4. 优化级别: 使用 -Os (类似 Keil 的 Level 2)

参考资料

• CMake 官方文档
• ARM GCC 工具链文档
• GD32 官方网站
• OpenOCD 文档

技术支持

如有问题,请检查:

1. 工具链版本是否正确
2. 路径中是否包含空格或特殊字符
3. CMake 版本是否满足要求
4. 链接脚本内存配置是否匹配芯片型号