稚晖君：配置CLion用于STM32开发
0.前言
最近在做一个开源个人项目有用到stm32这款mcu，好久没用keil感觉各种不适应，遂尝试能不能把stm32的开发环境部署到其他更强大的ide，结果很圆满，以下是配置clion用于stm32开发的过程记录，供大家参考~
做嵌入式开发的人对stm32这个平台应该都是非常熟悉的，在国内尤其流行，很多产品里面都是基于这个平台做的方案。多数人在开发stm32的时候用的都是keil这个老牌ide，很大一部分原因是因为大多数人最初是从51单片机学习过来的，51就是基于keil去开发的，然后迁移到stm32的时候也就沿用下来了。
keil开发环境界面
keil操作简单，容易上手，而且可以很方便地进行调试。但是对于以前不是做嵌入式开发的软件开发人员来说，面对keil这种上世纪风格的ide（不只是ui）肯定是不太有好感的。在尝试过stm32cubeide和truestudio等用eclipse修改的ide之后，总是觉得还是没内味儿。
我平时工作中最常用的是pycharm和android studio，都是jetbrains系的ide。用过jetbrains系ide的朋友肯定会被它强大的代码补全、界面风格、各种插件、流畅性等众多优点所吸引，毫无疑问这些是能够极大提高开发效率的。而其中有一款clion ide就是专门面向c/c++开发的，所以本篇文章会介绍如何把stm32的编译调试环境部署到clion中，过程还是有很多坑值得注意的。
代码的话大家以前用的基本上都是st的标准库，然后自己开发逻辑部分，或者在一些方便的地方直接操作寄存器。直接操作寄存器能提高代码的执行效率，但是很难移植，后来st开发了一款可以快速demo的平台cube mx，通过这个软件配合st的hal库，可以快速的搭建工程，并能生成跨芯片平台的工程。hal库更容易进行移植，而且应用起来也更加方便，st也正在加大对hal库的支持，并渐渐放弃标准库。
本篇介绍的内容也是以基于hal库开发为准的。
1.环境及所需工具
软件环境：
windows 10
stm32cubemx
clion-2019
mingw
openocd
arm-none-eabi-gcc
硬件环境：
stm32f103vet6
自制的daplink下载器（st-link/j-link也是可以的）
工具安装
stm32cubemx
这个正常去官网下载最新版的安装就行了：https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html
openocd
openocd是用于对stm32进行下载仿真的工具，是一个开源软件包，windows版本下从这里下载，下载好解压到一个目录就行，后面会在clion中链接这个目录：
mingw
clion需要使用mingw环境来配置工具链，安装方法如下：
首先去mingw主页下载最新版本的mingw： minimalist gnu for windows，这是mingw的安装器：
打开exe进行安装，修改安装目录（最好不能有空格），安装完成后进行组件下载：
如上图中所示，把basic setup里面的组件全部勾选（也可也去掉不需要的语言编译器比如objective-c）。
配置系统的环境变量，在path环境变量里面添加一条，指向mingw的bin文件夹：
重启电脑，然后在命令窗口中输入下面的命令验证安装是否成功：
gcc -v
arm-none-eabi-gcc
windows到这里下载：https://developer.arm.com/open-source/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads ，选择zip压缩包形式的：
解压到一个文件夹，并把安装目录下的bin文件夹添加到环境变量：
然后重启使得环境变量生效之后可以在命令行里用以下语句测试：
arm-none-eabi-gcc -v
如果有信息输出，那就是装好了。
clion配置
clion是基于cmake来管理项目的，所以首选我们需要配置好预设的mingw和cmake环境。
打开file-settings-build，execution，deployment选项卡，在toolchains下面添加一个mingw环境：
注意debugger不要改，否则断点调试的时候无法连接。
然后再cmake栏下确认一下工具链是否正确：
至此clion环境配置完成，可以创建stm32项目了。
2.在clion中创建stm32工程
创建cubemx工程
在clion中选择file-new project可以创建stm32cubemx的项目：
点击create后会生成一个.ioc文件，这个文件跟使用stm32cubemx直接创建的是一样的，点击图中的链接可以跳转到stm32cubemx中打开这个ioc文件：
默认选中的芯片型号是stm32f030f4px，我们可以在cubemx中重新选择自己需要的芯片，一切操作都和使用keil开发没有区别。
只有一个地方需要注意一下，就是在下面的设置中项目名称一定要和在clion中建立的一致，这样生成的工程文件才会覆盖clion中的文件，否则会另外生成一个文件夹，clion就无法读取了。
另外生成的ide类型选择是sw4stm32。
每次修改完点generate之后，弹窗直接点close，clion里面会自动更新文件。
第一次设置完回到clion会弹出一个板卡选择窗口：
这些配置文件是跟openocd下载程序有关的，里面的板子很可能是没有我们自己要用的型号的，后面会介绍怎么自己建立这个配置文件，这里先点取消。
编译工程
在ide底栏的cmake选项卡中如果没有提示错误，说明工程配置就没问题了。
点击这个按钮可以更新cmake工程：
顶栏的这三个图标分别是编译、下载、调试：
点击编译，可以看到编译输出：
可以看到成功生成了用于烧写的.bin和.hex文件。
烧录程序 & 在线调试
在keil里面我们烧录程序的时候要指定使用的下载器（j-link、st-link、cmsis-dap等），clion烧录程序之前通用需要进行一些设置。
点击编译按钮旁边的配置栏下拉，选edit configurations，打开配置窗口：
可以看到没有设置板子的config文件所以出现警告错误，这个配置文件就是前面说的需要自己生成的文件。
我们在工程根目录下新建一个文件夹config，在里面新建一个配置文件daplink.cfg（因为我这里使用的是自制daplink作为仿真器），文件的内容如下：
# choose st-link/j-link/dap-link etc.
adapter driver cmsis-dap
transport select swd
# 0x10000 = 64k flash size
set flash_size 0x20000
source ［find target/stm32f1x.cfg］
# download speed = 10mhz
adapter speed 10000
前两行设置了仿真器的类型和接口，下面几行指定了flash大小、芯片类型、下载速度等。
如果对自己的芯片不知道怎么设置，可以参考openocd自带的一系列配置文件，路径在openocd安装目录的share\openocd\scripts下：
只需要关注这几个目录：
board：板卡配置，各种官方板卡
interface：仿真器类型配置，比如st-link、cmsis-dap等都在里面
target：芯片类型配置，stm32f1xx、stm32l0xx等等都在里面
设置好配置文件之后，就可以点击下载或者调试按钮进行下载和在线调试了。
在配置文件中不要加reset_config srst_only这一句，会导致下载失败，这一句是指示系统重启的，删除不影响下载。
clion里面是支持全功能的单步断点调试的，也能在代码里直接观察变量的值，非常舒服~
强大的代码补全功能
单步调试和变量观察功能
3.其他问题
编译错误问题
如果移动了工程文件夹的话，最好打开.ioc文件重新generate一下再编译，可以解决很多错误。
printf重定向问题
在keil里面为了使用printf函数我们需要重定向fputc函数：
int fputc （int ch， file *f）
{
（void）hal_uart_transmit（&huart1， （uint8_t *）&ch， 1， 1000）;
return ch;
}
其中的file定义在stdio.h头文件中，所以需要在项目中包含这个头文件，但是经过测试发现，keil里面包含的是mdk\arm\armcc\include这个目录下的stdio.h，而在clion中是不会链接到这个文件的。因此如果在clion中也按之前的方法进行重定向，会发现printf没有任何输出。
在clion中链接的是gnu-tools-arm-embedded\arm-none-eabi\include里面的stdio.h，如果仍然想使用printf函数功能，则需要进行如下操作：
新建一个retarget.h文件内容如下：
#ifndef _retarget_h__
#define _retarget_h__
#include “stm32f1xx_hal.h”
#include
#include
void retargetinit（uart_handletypedef *huart）;
int _isatty（int fd）;
int _write（int fd， char *ptr， int len）;
int _close（int fd）;
int _lseek（int fd， int ptr， int dir）;
int _read（int fd， char *ptr， int len）;
int _fstat（int fd， struct stat *st）;
#endif //#ifndef _retarget_h__
再新建一个retarget.c文件内容如下：
#include 《_ansi.h》
#include 《_syslist.h》
#include
#include
#include
#include
#include
#if ！defined（os_use_semihosting）
#define stdin_fileno 0
#define stdout_fileno 1
#define stderr_fileno 2
uart_handletypedef *ghuart;
void retargetinit（uart_handletypedef *huart）
{
ghuart = huart;
/* disable i/o buffering for stdout stream， so that
* chars are sent out as soon as they are printed. */
setvbuf（stdout， null， _ionbf， 0）;
}
int _isatty（int fd）
{
if （fd 》= stdin_fileno && fd 《= stderr_fileno）
return 1;
errno = ebadf;
return 0;
}
int _write（int fd， char *ptr， int len）
{
hal_statustypedef hstatus;
if （fd == stdout_fileno || fd == stderr_fileno）
{
hstatus = hal_uart_transmit（ghuart， （uint8_t *） ptr， len， hal_max_delay）;
if （hstatus == hal_ok）
return len;
else
return eio;
}
errno = ebadf;
return -1;
}
int _close（int fd）
{
if （fd 》= stdin_fileno && fd 《= stderr_fileno）
return 0;
errno = ebadf;
return -1;
}
int _lseek（int fd， int ptr， int dir）
{
（void） fd;
（void） ptr;
（void） dir;
errno = ebadf;
return -1;
}
int _read（int fd， char *ptr， int len）
{
hal_statustypedef hstatus;
if （fd == stdin_fileno）
{
hstatus = hal_uart_receive（ghuart， （uint8_t *） ptr， 1， hal_max_delay）;
if （hstatus == hal_ok）
return 1;
else
return eio;
}
errno = ebadf;
return -1;
}
int _fstat（int fd， struct stat *st）
{
if （fd 》= stdin_fileno && fd 《= stderr_fileno）
{
st-》st_mode = s_ifchr;
return 0;
}
errno = ebadf;
return 0;
}
#endif //#if ！defined（os_use_semihosting）
添加这两个文件到工程，更新cmake，编译之后会发现，有几个系统函数重复定义了，被重复定义的函数位于src目录的syscalls.c文件中，我们把里面重复的几个函数删掉即可。
在main函数的初始化代码中添加对头文件的引用并注册重定向的串口号：
#include “retarget.h”
retargetinit（&huart1）;
然后就可以愉快地使用printf和scanf啦：
char buf［100］;
printf（“\r\nyour name： ”）;
scanf（“%s”， buf）;
printf（“\r\nhello， %s！\r\n”， buf）;
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做嵌入式开发的人对stm32这个平台应该都是非常熟悉的，在国内尤其流行，很多产品里面都是基于这个平台做的方案。多数人在开发stm32的时候用的都是keil这个老牌ide，很大一部分原因是因为大多数人最初是从51单片机学习过来的，51就是基于keil去开发的，然后迁移到stm32的时候也就沿用下来了。
keil开发环境界面
keil操作简单，容易上手，而且可以很方便地进行调试。但是对于以前不是做嵌入式开发的软件开发人员来说，面对keil这种上世纪风格的ide（不只是ui）肯定是不太有好感的。在尝试过stm32cubeide和truestudio等用eclipse修改的ide之后，总是觉得还是没内味儿。
我平时工作中最常用的是pycharm和android studio，都是jetbrains系的ide。用过jetbrains系ide的朋友肯定会被它强大的代码补全、界面风格、各种插件、流畅性等众多优点所吸引，毫无疑问这些是能够极大提高开发效率的。而其中有一款clion ide就是专门面向c/c++开发的，所以本篇文章会介绍如何把stm32的编译调试环境部署到clion中，过程还是有很多坑值得注意的。
代码的话大家以前用的基本上都是st的标准库，然后自己开发逻辑部分，或者在一些方便的地方直接操作寄存器。直接操作寄存器能提高代码的执行效率，但是很难移植，后来st开发了一款可以快速demo的平台cube mx，通过这个软件配合st的hal库，可以快速的搭建工程，并能生成跨芯片平台的工程。hal库更容易进行移植，而且应用起来也更加方便，st也正在加大对hal库的支持，并渐渐放弃标准库。
本篇介绍的内容也是以基于hal库开发为准的。
1.环境及所需工具
软件环境：
windows 10
stm32cubemx
clion-2019
mingw
openocd
arm-none-eabi-gcc
硬件环境：
stm32f103vet6
自制的daplink下载器（st-link/j-link也是可以的）
工具安装
stm32cubemx
这个正常去官网下载最新版的安装就行了：https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html
openocd
openocd是用于对stm32进行下载仿真的工具，是一个开源软件包，windows版本下从这里下载，下载好解压到一个目录就行，后面会在clion中链接这个目录：
mingw
clion需要使用mingw环境来配置工具链，安装方法如下：
首先去mingw主页下载最新版本的mingw： minimalist gnu for windows，这是mingw的安装器：
打开exe进行安装，修改安装目录（最好不能有空格），安装完成后进行组件下载：
如上图中所示，把basic setup里面的组件全部勾选（也可也去掉不需要的语言编译器比如objective-c）。
配置系统的环境变量，在path环境变量里面添加一条，指向mingw的bin文件夹：
重启电脑，然后在命令窗口中输入下面的命令验证安装是否成功：
gcc -v
arm-none-eabi-gcc
windows到这里下载：https://developer.arm.com/open-source/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads ，选择zip压缩包形式的：
解压到一个文件夹，并把安装目录下的bin文件夹添加到环境变量：
然后重启使得环境变量生效之后可以在命令行里用以下语句测试：
arm-none-eabi-gcc -v
如果有信息输出，那就是装好了。
clion配置
clion是基于cmake来管理项目的，所以首选我们需要配置好预设的mingw和cmake环境。
打开file-settings-build，execution，deployment选项卡，在toolchains下面添加一个mingw环境：
注意debugger不要改，否则断点调试的时候无法连接。
然后再cmake栏下确认一下工具链是否正确：
至此clion环境配置完成，可以创建stm32项目了。
2.在clion中创建stm32工程
创建cubemx工程
在clion中选择file-new project可以创建stm32cubemx的项目：
点击create后会生成一个.ioc文件，这个文件跟使用stm32cubemx直接创建的是一样的，点击图中的链接可以跳转到stm32cubemx中打开这个ioc文件：
默认选中的芯片型号是stm32f030f4px，我们可以在cubemx中重新选择自己需要的芯片，一切操作都和使用keil开发没有区别。
只有一个地方需要注意一下，就是在下面的设置中项目名称一定要和在clion中建立的一致，这样生成的工程文件才会覆盖clion中的文件，否则会另外生成一个文件夹，clion就无法读取了。
另外生成的ide类型选择是sw4stm32。
每次修改完点generate之后，弹窗直接点close，clion里面会自动更新文件。
第一次设置完回到clion会弹出一个板卡选择窗口：
这些配置文件是跟openocd下载程序有关的，里面的板子很可能是没有我们自己要用的型号的，后面会介绍怎么自己建立这个配置文件，这里先点取消。
编译工程
在ide底栏的cmake选项卡中如果没有提示错误，说明工程配置就没问题了。
点击这个按钮可以更新cmake工程：
顶栏的这三个图标分别是编译、下载、调试：
点击编译，可以看到编译输出：
可以看到成功生成了用于烧写的.bin和.hex文件。
烧录程序 & 在线调试
在keil里面我们烧录程序的时候要指定使用的下载器（j-link、st-link、cmsis-dap等），clion烧录程序之前通用需要进行一些设置。
点击编译按钮旁边的配置栏下拉，选edit configurations，打开配置窗口：
可以看到没有设置板子的config文件所以出现警告错误，这个配置文件就是前面说的需要自己生成的文件。
我们在工程根目录下新建一个文件夹config，在里面新建一个配置文件daplink.cfg（因为我这里使用的是自制daplink作为仿真器），文件的内容如下：
# choose st-link/j-link/dap-link etc.
adapter driver cmsis-dap
transport select swd
# 0x10000 = 64k flash size
set flash_size 0x20000
source ［find target/stm32f1x.cfg］
# download speed = 10mhz
adapter speed 10000
前两行设置了仿真器的类型和接口，下面几行指定了flash大小、芯片类型、下载速度等。
如果对自己的芯片不知道怎么设置，可以参考openocd自带的一系列配置文件，路径在openocd安装目录的share\openocd\scripts下：
只需要关注这几个目录：
board：板卡配置，各种官方板卡
interface：仿真器类型配置，比如st-link、cmsis-dap等都在里面
target：芯片类型配置，stm32f1xx、stm32l0xx等等都在里面
设置好配置文件之后，就可以点击下载或者调试按钮进行下载和在线调试了。
在配置文件中不要加reset_config srst_only这一句，会导致下载失败，这一句是指示系统重启的，删除不影响下载。
clion里面是支持全功能的单步断点调试的，也能在代码里直接观察变量的值，非常舒服~
强大的代码补全功能
单步调试和变量观察功能
3.其他问题
编译错误问题
如果移动了工程文件夹的话，最好打开.ioc文件重新generate一下再编译，可以解决很多错误。
printf重定向问题
在keil里面为了使用printf函数我们需要重定向fputc函数：
int fputc （int ch， file *f）
{
（void）hal_uart_transmit（&huart1， （uint8_t *）&ch， 1， 1000）;
return ch;
}
其中的file定义在stdio.h头文件中，所以需要在项目中包含这个头文件，但是经过测试发现，keil里面包含的是mdk\arm\armcc\include这个目录下的stdio.h，而在clion中是不会链接到这个文件的。因此如果在clion中也按之前的方法进行重定向，会发现printf没有任何输出。
在clion中链接的是gnu-tools-arm-embedded\arm-none-eabi\include里面的stdio.h，如果仍然想使用printf函数功能，则需要进行如下操作：
新建一个retarget.h文件内容如下：
#ifndef _retarget_h__
#define _retarget_h__
#include “stm32f1xx_hal.h”
#include
#include
void retargetinit（uart_handletypedef *huart）;
int _isatty（int fd）;
int _write（int fd， char *ptr， int len）;
int _close（int fd）;
int _lseek（int fd， int ptr， int dir）;
int _read（int fd， char *ptr， int len）;
int _fstat（int fd， struct stat *st）;
#endif //#ifndef _retarget_h__
再新建一个retarget.c文件内容如下：
#include 《_ansi.h》
#include 《_syslist.h》
#include
#include
#include
#include
#include
#if ！defined（os_use_semihosting）
#define stdin_fileno 0
#define stdout_fileno 1
#define stderr_fileno 2
uart_handletypedef *ghuart;
void retargetinit（uart_handletypedef *huart）
{
ghuart = huart;
/* disable i/o buffering for stdout stream， so that
* chars are sent out as soon as they are printed. */
setvbuf（stdout， null， _ionbf， 0）;
}
int _isatty（int fd）
{
if （fd 》= stdin_fileno && fd 《= stderr_fileno）
return 1;
errno = ebadf;
return 0;
}
int _write（int fd， char *ptr， int len）
{
hal_statustypedef hstatus;
if （fd == stdout_fileno || fd == stderr_fileno）
{
hstatus = hal_uart_transmit（ghuart， （uint8_t *） ptr， len， hal_max_delay）;
if （hstatus == hal_ok）
return len;
else
return eio;
}
errno = ebadf;
return -1;
}
int _close（int fd）
{
if （fd 》= stdin_fileno && fd 《= stderr_fileno）
return 0;
errno = ebadf;
return -1;
}
int _lseek（int fd， int ptr， int dir）
{
（void） fd;
（void） ptr;
（void） dir;
errno = ebadf;
return -1;
}
int _read（int fd， char *ptr， int len）
{
hal_statustypedef hstatus;
if （fd == stdin_fileno）
{
hstatus = hal_uart_receive（ghuart， （uint8_t *） ptr， 1， hal_max_delay）;
if （hstatus == hal_ok）
return 1;
else
return eio;
}
errno = ebadf;
return -1;
}
int _fstat（int fd， struct stat *st）
{
if （fd 》= stdin_fileno && fd 《= stderr_fileno）
{
st-》st_mode = s_ifchr;
return 0;
}
errno = ebadf;
return 0;
}
#endif //#if ！defined（os_use_semihosting）
添加这两个文件到工程，更新cmake，编译之后会发现，有几个系统函数重复定义了，被重复定义的函数位于src目录的syscalls.c文件中，我们把里面重复的几个函数删掉即可。
在main函数的初始化代码中添加对头文件的引用并注册重定向的串口号：
#include “retarget.h”
retargetinit（&huart1）;
然后就可以愉快地使用printf和scanf啦：
char buf［100］;
printf（“\r\nyour name： ”）;
scanf（“%s”， buf）;
printf（“\r\nhello， %s！\r\n”， buf）;
消费者今年可以放心的使用5G吗
如何提前规避模块电源使用中的耐压测试风险
解析40G QSFP+ LR4光模块连接方案
榕树贷款探索智能金融服务新模式
智慧公安信息管理平台搭建情指一体化系统搭建
稚晖君：配置CLion用于STM32开发
PLC为何学以不能致用
华为Mate30 Pro相机得分更新，拍照得分加1分
一种高速ADC接口电路设计方案
魅族PRO5金色版高清图赏
超高频RFID射频接口电路设计
适合学生党的平价无线蓝牙耳机，好用便宜的蓝牙耳机推荐
电动汽车新快速充电标准下周公布
24多头点焊机控制原理图
【自适应计算在机器人领域的应用】连载一：什么是自适应机器人？
深天马与三安半导体签署战略合作协议 共同发力车载LED芯片领域
家庭影院屏幕选用技巧
智慧配电房数字化升级
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AR增强现实技术以后会在哪一些领域发展