STM32F103C8T6 项目

基于 STM32F103C8T6 (Cortex-M3) 的嵌入式项目，使用 CMake 构建系统。

硬件规格

MCU: STM32F103C8T6
内核: ARM Cortex-M3
Flash: 64KB
RAM: 20KB
时钟: 最高 72MHz
外设: GPIO, UART, SPI, I2C, ADC, Timer 等

快速开始

macOS M1/M2/M3 开发环境搭建

1. 安装必需工具

# 安装 Homebrew（如果未安装）
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

# 安装 ARM 工具链
brew install --cask gcc-arm-embedded

# 安装 CMake 和 Ninja
brew install cmake ninja

# 安装烧录工具（可选）
brew install stlink

2. 安装 IDE 和扩展

选项 A: Visual Studio Code

# 安装 VS Code
brew install --cask visual-studio-code

# 安装必需的扩展（一键安装）
code --install-extension ms-vscode.cpptools && \
code --install-extension ms-vscode.cmake-tools && \
code --install-extension marus25.cortex-debug && \
code --install-extension stmicroelectronics.stm32-vscode-extension && \
code --install-extension llvm-vs-code-extensions.vscode-clangd && \
code --install-extension ms-vscode.hexeditor

扩展说明：

ms-vscode.cpptools - C/C++ IntelliSense 和调试
ms-vscode.cmake-tools - CMake 集成
marus25.cortex-debug - ARM Cortex 调试支持
stmicroelectronics.stm32-vscode-extension - STM32 官方扩展
llvm-vs-code-extensions.vscode-clangd - Clangd 语言服务器
ms-vscode.hexeditor - 十六进制编辑器（查看 .bin/.hex 文件）

选项 B: CLion

# 安装 CLion
brew install --cask clion

# CLion 需要配置 CMake Toolchain
# 参考 .clion-setup.md 文件

3. 验证安装

# 检查 ARM 工具链
arm-none-eabi-gcc --version
# 应该显示: gcc version 14.x.x 或更高

# 检查 CMake
cmake --version
# 应该显示: cmake version 3.20 或更高

# 检查 Ninja
ninja --version

4. 克隆项目并构建

# 克隆项目
git clone <repository-url>
cd test32

# 配置 Debug 构建
cmake --preset Debug

# 编译
cmake --build --preset Debug

# 输出文件位于 build/Debug/
ls -lh build/Debug/*.{elf,hex,bin}

5. 烧录固件到 STM32

# 连接 ST-Link 调试器到 Mac 和 STM32

# 使用 st-flash 烧录
st-flash write build/Debug/test32.bin 0x8000000

# 或使用 STM32CubeProgrammer（GUI）
# 下载地址: https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubeprog.html

Windows 开发环境搭建

1. 安装必需工具

方式 A: 使用 STM32CubeIDE（推荐，包含所有工具）

下载并安装 STM32CubeIDE
- 包含 ARM 工具链、CMake、GDB、烧录工具等
- 安装路径示例：C:\ST\STM32CubeIDE_1.16.0\

将工具链添加到系统 PATH：

C:\ST\STM32CubeIDE_1.16.0\STM32CubeIDE\plugins\com.st.stm32cube.ide.mcu.externaltools.gnu-tools-for-stm32.12.3.rel1.win32_1.0.200.202406191623\tools\bin

方式 B: 手动安装各个工具

安装 ARM GNU Toolchain
- 选择 arm-none-eabi 版本
- 安装时勾选 "Add path to environment variable"
安装 CMake
- 下载 Windows Installer
- 安装时选择 "Add CMake to the system PATH"
安装 Ninja
- 下载 ninja-win.zip
- 解压到 C:\Program Files\Ninja\
- 手动添加到 PATH
安装 Git for Windows

2. 安装 IDE

选项 A: Visual Studio Code

下载并安装 VS Code

在 PowerShell 中安装扩展（一键安装）：

code --install-extension ms-vscode.cpptools
code --install-extension ms-vscode.cmake-tools
code --install-extension marus25.cortex-debug
code --install-extension stmicroelectronics.stm32-vscode-extension
code --install-extension llvm-vs-code-extensions.vscode-clangd
code --install-extension ms-vscode.hexeditor

扩展说明：

ms-vscode.cpptools - C/C++ IntelliSense 和调试
ms-vscode.cmake-tools - CMake 集成
marus25.cortex-debug - ARM Cortex 调试支持
stmicroelectronics.stm32-vscode-extension - STM32 官方扩展
llvm-vs-code-extensions.vscode-clangd - Clangd 语言服务器
ms-vscode.hexeditor - 十六进制编辑器（查看 .bin/.hex 文件）

选项 B: CLion

下载并安装 CLion
配置 CMake Toolchain（参考 .clion-setup.md）

3. 验证安装

打开 PowerShell 或 CMD：

# 检查 ARM 工具链
arm-none-eabi-gcc --version

# 检查 CMake
cmake --version

# 检查 Ninja
ninja --version

# 检查 Git
git --version

4. 克隆项目并构建

# 克隆项目
git clone <repository-url>
cd test32

# 配置 Debug 构建
cmake --preset Debug

# 编译
cmake --build --preset Debug

# 查看输出文件
dir build\Debug\*.elf
dir build\Debug\*.hex
dir build\Debug\*.bin

5. 烧录固件到 STM32

方式 A: 使用 STM32CubeProgrammer（推荐）

下载并安装 STM32CubeProgrammer
连接 ST-Link 到 PC 和 STM32
打开 STM32CubeProgrammer GUI：
- 选择连接方式：ST-LINK
- 点击 "Connect"
- 选择文件：build\Debug\test32.hex 或 test32.bin
- 点击 "Download"

方式 B: 使用命令行工具

# 使用 STM32CubeProgrammer CLI
# 假设安装在默认路径
& "C:\Program Files\STMicroelectronics\STM32Cube\STM32CubeProgrammer\bin\STM32_Programmer_CLI.exe" `
  -c port=SWD -w build\Debug\test32.hex -v -rst

# 或使用 st-flash（需要单独安装 stlink 工具）
st-flash write build\Debug\test32.bin 0x8000000

常见构建命令

不论在 macOS 还是 Windows，以下命令都适用：

# 使用 CMake Presets（推荐）
cmake --preset Debug          # 配置 Debug 构建
cmake --build --preset Debug  # 编译 Debug

cmake --preset Release          # 配置 Release 构建
cmake --build --preset Release  # 编译 Release

# 清理构建
cmake --build --preset Debug --target clean

# 重新构建
cmake --build --preset Debug --clean-first

输出文件说明

构建成功后会生成以下文件：

test32.elf - ELF 格式可执行文件（包含调试符号）
test32.hex - Intel HEX 格式固件（常用于烧录）
test32.bin - 纯二进制固件（可直接写入 Flash）
test32.map - 内存映射文件（查看符号地址和内存使用）

项目结构

.
├── CMakeLists.txt              # 主构建配置（用户可修改）
├── CMakePresets.json           # CMake 预设配置（Debug/Release）
├── stm32f103x8_flash.ld       # 链接脚本（定义内存布局）
├── .gitignore                  # Git 忽略规则
├── .clangd                     # Clangd 语言服务器配置
│
├── Src/                        # 源代码目录
│   ├── main.c                 # 应用程序主入口
│   ├── syscall.c              # 系统调用实现（printf 等）
│   ├── sysmem.c               # 内存分配实现（malloc/free）
│   └── startup_stm32f103xx.S  # 启动代码和中断向量表
│
├── Inc/                        # 用户头文件目录（当前为空）
│
├── cmake/                      # CMake 配置文件目录
│   ├── gnu-tools-for-stm32.cmake    # ARM 工具链配置（定义编译器）
│   └── vscode_generated.cmake       # 自动生成（不要手动修改）
│
├── .vscode/                    # VS Code 配置
│   ├── settings.json          # 编辑器和工具设置
│   └── c_cpp_properties.json  # C/C++ IntelliSense 配置
│
├── .settings/                  # STM32CubeIDE 设置（保留配置文件）
│   ├── bundles-lock.store.json
│   ├── bundles.store.json
│   └── ide.store.json
│
├── build/                      # 构建输出目录（使用 preset 时）
│   ├── Debug/                 # Debug 构建产物
│   └── Release/               # Release 构建产物
│
├── cmake-build-debug/          # CLion Debug 构建目录
├── cmake-build-release/        # CLion Release 构建目录
│
├── README.md                   # 项目说明（本文件）
├── CLAUDE.md                   # 架构和构建系统详解
├── CONTRIBUTING.md             # 协同开发指南
└── .clion-setup.md            # CLion 配置说明

核心文件说明

构建配置文件

CMakeLists.txt
- 用户可修改的主构建配置
- 定义源文件列表、包含目录、编译选项
- 包含 cmake/vscode_generated.cmake 获取自动生成的配置
CMakePresets.json
- 预定义的构建配置（Debug/Release）
- 包含 CMSIS 设备参数（CPU 型号、字节序等）
- 指定工具链文件和构建目录
stm32f103x8_flash.ld
- 链接脚本，定义内存布局
- 指定 Flash (64KB @ 0x08000000) 和 RAM (20KB @ 0x20000000)
- 定义堆栈大小和段位置

源代码文件

Src/main.c
- 应用程序入口点
- 包含 main() 函数
- 当前是空的无限循环，等待你添加功能
Src/startup_stm32f103xx.S
- ARM 汇编启动代码
- 定义中断向量表（Reset_Handler, 各种中断处理函数）
- 初始化 .data 段（从 Flash 复制到 RAM）
- 清零 .bss 段
- 调用 main() 函数
Src/syscall.c
- 系统调用实现（_write, _read, _close 等）
- 支持 printf 输出（需要配置 UART 才能实际输出）
- 提供标准 C 库所需的底层接口
Src/sysmem.c
- 内存管理实现
- 提供 _sbrk() 函数用于 malloc/free
- 管理堆内存分配

CMake 配置文件

cmake/gnu-tools-for-stm32.cmake
- ARM 交叉编译工具链定义
- 根据 CMSIS_Dcore 设置 CPU 标志（-mcpu=cortex-m3）
- 配置 arm-none-eabi-gcc/g++ 编译器路径
- 设置编译选项（-fdata-sections, -ffunction-sections 等）
cmake/vscode_generated.cmake
- 不要手动修改此文件
- 由 STM32CubeIDE 自动生成
- 包含链接脚本路径、符号定义等

IDE 配置文件

.vscode/settings.json
- VS Code 工作区设置
- 配置 CMake 使用 cube-cmake
- 配置 clangd 使用 STM32 工具链
.clangd
- Clangd 语言服务器配置
- 指定编译数据库位置（build/Debug）
- 配置诊断信息和错误限制

文档文件

README.md - 项目快速入门和概览
CLAUDE.md - 详细的架构说明和构建流程
CONTRIBUTING.md - 协同开发规范和流程
.clion-setup.md - CLion IDE 配置指南

开发

添加新功能

在 Src/ 创建 .c 文件
在 Inc/ 创建对应的 .h 文件
更新 CMakeLists.txt 中的 sources_SRCS
重新构建项目

构建配置

Debug: 未优化，包含调试符号
- 编译选项: -O0 -g3 -ggdb
- 用于开发和调试
- 文件较大但便于调试
Release: 优化体积，无调试符号
- 编译选项: -Os
- 用于生产部署
- 文件更小，性能更好

硬件调试

使用 ST-Link 调试器

macOS 调试配置

安装 OpenOCD
```
brew install openocd
```

启动 OpenOCD GDB Server

# 使用 ST-Link V2
openocd -f interface/stlink.cfg -f target/stm32f1x.cfg

# 或使用 ST-Link V2-1
openocd -f interface/stlink-v2-1.cfg -f target/stm32f1x.cfg

在另一个终端启动 GDB

arm-none-eabi-gdb build/Debug/test32.elf

# 在 GDB 中连接到 OpenOCD
(gdb) target remote localhost:3333
(gdb) monitor reset halt
(gdb) load
(gdb) continue

VS Code 调试配置

在 .vscode/launch.json 中添加：

{
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [
    {
      "name": "Debug STM32 (OpenOCD)",
      "type": "cppdbg",
      "request": "launch",
      "program": "${workspaceFolder}/build/Debug/test32.elf",
      "cwd": "${workspaceFolder}",
      "MIMode": "gdb",
      "miDebuggerPath": "/opt/homebrew/bin/arm-none-eabi-gdb",
      "miDebuggerServerAddress": "localhost:3333",
      "setupCommands": [
        {
          "text": "target remote localhost:3333"
        },
        {
          "text": "monitor reset halt"
        },
        {
          "text": "load"
        }
      ]
    }
  ]
}

Windows 调试配置

使用 STM32CubeIDE 内置的 GDB Server

STM32CubeIDE 已包含 ST-Link GDB Server，默认路径：

C:\ST\STM32CubeIDE_1.16.0\STM32CubeIDE\plugins\com.st.stm32cube.ide.mcu.externaltools.stlink-gdb-server.win32_2.x.x\tools\bin\ST-LINK_gdbserver.exe

启动 ST-Link GDB Server

# 在 PowerShell 中运行
& "C:\ST\STM32CubeIDE_1.16.0\STM32CubeIDE\plugins\com.st.stm32cube.ide.mcu.externaltools.stlink-gdb-server.win32_2.x.x\tools\bin\ST-LINK_gdbserver.exe" `
  -p 3333 -m 0 -d

启动 GDB 调试

arm-none-eabi-gdb build\Debug\test32.elf

# 在 GDB 中连接
(gdb) target remote localhost:3333
(gdb) monitor reset halt
(gdb) load
(gdb) continue

VS Code 调试配置

在 .vscode/launch.json 中添加：

{
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [
    {
      "name": "Debug STM32 (ST-Link)",
      "type": "cppdbg",
      "request": "launch",
      "program": "${workspaceFolder}/build/Debug/test32.elf",
      "cwd": "${workspaceFolder}",
      "MIMode": "gdb",
      "miDebuggerPath": "arm-none-eabi-gdb",
      "miDebuggerServerAddress": "localhost:3333",
      "setupCommands": [
        {
          "text": "target remote localhost:3333"
        },
        {
          "text": "monitor reset halt"
        },
        {
          "text": "load"
        }
      ]
    }
  ]
}

CLion 调试配置

参考 .clion-setup.md 文件中的"调试配置"章节。

常用 GDB 调试命令

# 设置断点
break main
break Src/main.c:23

# 查看变量
print variable_name
print/x register_value  # 十六进制显示

# 单步执行
step     # 步进（进入函数）
next     # 步过（跳过函数）
continue # 继续运行

# 查看寄存器
info registers
info registers r0 r1 r2

# 查看内存
x/16xw 0x20000000  # 查看 RAM 起始的 16 个字（word）
x/64xb 0x08000000  # 查看 Flash 起始的 64 个字节

# 查看调用栈
backtrace
frame 0

# 重置并重新运行
monitor reset halt
load
continue

串口调试

如果需要使用 printf 进行串口输出调试：

修改 Src/syscall.c 中的 _write 函数，将输出重定向到 UART
配置 UART 硬件（波特率通常为 115200）

使用串口工具连接：

macOS:

# 查找串口设备
ls /dev/tty.*

# 使用 screen 连接
screen /dev/tty.usbserial-XXX 115200

# 或使用 minicom
brew install minicom
minicom -D /dev/tty.usbserial-XXX -b 115200

Windows:

使用 PuTTY 或 TeraTerm
配置 COM 端口和波特率 115200

文档

核心文档

CLAUDE.md - 项目架构和构建系统详解（Claude Code 配置）
CONTRIBUTING.md - 协同开发规范和 Git 提交规范
LICENSE - 软件许可证

详细文档 (docs/)

文档索引 - 📚 完整的文档导航
数据手册指南 - 📖 中英文手册获取途径和学习路径
代码示例 - GPIO、UART、定时器等示例代码
故障排除 - 常见问题和解决方案
CLion 配置 - CLion IDE 详细配置指南
项目总结 - 完整的项目功能和文档清单
文档组织说明 - 文档结构最佳实践

内存限制

注意 STM32F103C8T6 的资源限制：

Flash: 64KB（代码和常量数据）
RAM: 20KB（全局变量、堆、栈）
最小堆: 512 字节
最小栈: 1024 字节

构建时会自动显示内存使用情况。

许可证

MIT License

详见 LICENSE 文件。

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 18 Commits
.vscode		.vscode
Src		Src
cmake		cmake
docs		docs
.clangd		.clangd
.editorconfig		.editorconfig
.gitignore		.gitignore
CHANGELOG.md		CHANGELOG.md
CLAUDE.md		CLAUDE.md
CMakeLists.txt		CMakeLists.txt
CMakePresets.json		CMakePresets.json
CONTRIBUTING.md		CONTRIBUTING.md
LICENSE		LICENSE
README.md		README.md
stm32f103x8_flash.ld		stm32f103x8_flash.ld

License

martinadamsdev/STM32F103C8T6-Scaffold

Folders and files

Latest commit

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STM32F103C8T6 项目

硬件规格

快速开始

macOS M1/M2/M3 开发环境搭建

1. 安装必需工具

2. 安装 IDE 和扩展

3. 验证安装

4. 克隆项目并构建

5. 烧录固件到 STM32

Windows 开发环境搭建

1. 安装必需工具

2. 安装 IDE

3. 验证安装

4. 克隆项目并构建

5. 烧录固件到 STM32

常见构建命令

输出文件说明

项目结构

核心文件说明

构建配置文件

源代码文件

CMake 配置文件

IDE 配置文件

文档文件

开发

添加新功能

构建配置

硬件调试

使用 ST-Link 调试器

macOS 调试配置

Windows 调试配置

CLion 调试配置

常用 GDB 调试命令

串口调试

文档

核心文档

详细文档 (docs/)

内存限制

许可证

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