使用CLion进行单片机开发和调试
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发布时间：2024-09-08 18:04
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时间：2024-09-18 21:19
对于初次接触单片机开发的朋友们而言，配置环境可能会显得复杂且不友好，尤其是面对传统工具如Keil的界面时。在面对这类挑战时，有许多开发者选择了更现代化的工具，如Clion，以简化整个开发流程。Clion是JetBrains出品的C和C++跨平台集成开发环境，适合进行单片机开发。
要使用Clion进行单片机开发，首先需要下载并安装一系列必要的开发工具，包括STM32CubeMX、Clion、OpenOCD、GCC（arm-none-eabi）以及ST-Link驱动程序。确保安装了这些工具后，将其bin目录添加到环境变量中，通过执行命令-v来确认所有工具的安装状态。
接着，我们需要使用STM32CubeMX生成项目。打开软件，选择目标单片机型号，配置时钟源、外设等参数，并通过配置时钟树确保无误。在项目管理页面，设置项目名称、路径以及工具链选择，确保堆和堆栈大小适配需求。在代码生成菜单中，勾选将不同外设分文件存放，以利于文件组织。
生成代码后，通过Clion配置OpenOCD和CubeMX位置。在Clion设置中指定相关路径，打开CubeMX生成的文件夹，跳过任何提示信息。接下来，配置项目和调试器，移除原有配置，添加OpenOCD下载并运行，建立面板配置文件，并将cfg文件保存在指定目录。
完成上述配置后，将St-Link连接到开发板，通过Clion运行程序。若一切顺利，程序将被成功下载。若遇到错误，可能需要检查下载器驱动是否安装正确，重新安装并重启计算机。
在调试程序时，点击右上角爬虫图标即可使用GDB进行调试。对于寄存器值的查看，例如获取CCR寄存器的值，通过在适当位置设置断点并观察中断后的外设句柄即可实现。若希望简化此操作，可以右键添加到监视列表。
在单片机开发中，存在“直接写寄存器派”和“HAL库派”的观点。从实际操作来看，无论是直接写寄存器还是使用HAL库，其操作本质相似，但面向对象或封装函数的写法更符合现代编程习惯，提高代码可读性。
若遇到程序卡顿问题，暂停程序运行以查看调用栈，从而定位错误来源。在配置堆和栈大小时，需考虑实际需求，避免过大占用资源。优化程序大小可通过开启Ofast优化、LTO优化以及链接到newlib-nano库实现。
整个构建、下载、调试流程中，CMake负责规划和生成构建脚本，如Makefile，具体构建任务由make或Ninja完成。Clion作为开发环境，提供了更直观且高效的开发体验，简化了复杂步骤，使得单片机开发过程更为流畅。
