Создание нового проекта CMAKE

Создание нового проекта происходит путём составления файла CMakeLists.txt.

Настройка готового проекта под микроконтроллер и плату производится путём запуска утилиты CMAKE перед компиляцией проекта c указанием трёх основных параметров-переменных:

Микроконтроллер
Плата
Вариант размещения кода (FLASH, RAM, EXTERNAL RAM)

Примеры проектов с CMAKE

Примеры проектов с CMAKE могут быть найдены в директориях :

Device/NXP/LPC2xxx/templates/empty_main/cmake
Device/NXP/Drivers/Examples/UART/Interrupt/GCC_CMAKE
Device/NXP/Drivers/Examples/Project_Template/CMAKE_CMSIS2000/GCC_CMAKE

Рассмотрим пример запуска системы CMAKE в командной строке –

cmake . -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../../../../../../../CMAKE/CMSIS.cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DMCU=LPC1768 -DBSP_BRD_DEF=EA_v1_1 -DLINKAGE=FLASH -G "CodeBlocks - MinGW Makefiles"

слудуюшая строка:

-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../../../../../../../CMAKE/CMSIS.cmake

указывает CMAKE файл с правилами для компиляции под МК ARM

-DMCU=LPC1768

устанавливает марку микроконтроллера

-DBSP_BRD_DEF=EA_v1_1

задаёт имя платы

-DLINKAGE=FLASH

указывает что программа должна быть размещена во FLASH! см. Выбор варианта сборки

-G "CodeBlocks - MinGW Makefiles"

устанавливает для CMAKE вариант для генерации файлов. Возможно Вам подойдут варианты:

MinGW Makefiles = Generates a make file for use with mingw32-make.
Unix Makefiles = Generates standard UNIX makefiles.
CodeBlocks - MinGW Makefiles= Generates CodeBlocks project files.
CodeBlocks - Unix Makefiles = Generates CodeBlocks project files.
Eclipse CDT4 - MinGW Makefiles Generates Eclipse CDT 4.0 project files.
Eclipse CDT4 - Unix Makefiles = Generates Eclipse CDT 4.0 project files.

Дополнительные опции к CMAKE устанавливают тип сборки Релиз/Отладка

-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug

-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

Настройки СMAKE

Выбор варианта сборки

Вариант сборки указывается в опцией -DLINKAGE="вариант сборки". Существует три варианта сборки:

FLASH
RAM
ONE_SECT

FLASH – образ программы располагается во FLASH, программа выполняется из FLASH, секции данных и некоторый код(.text.ram_code) загружаются во внутреннюю RAM

RAM – образ программы располагается во FLASH, секция постоянных данных (.rodata) и некоторый код (.text.rom_code) располагается во FLASH , секции кода и данных загружаются во внутреннюю RAM

ONE_SECT – весь образ программы располагается в виде одной секции, которая располагается по умолчанию во внутренней RAM. Начало секции и длина задаётся, переменными ONE_SEC_START и ONE_SEC_LENGTH.

\сode -DLINKAGE=ONE_SECT -DONE_SEC_START=0xa0400000 -DONE_SEC_LENGTH=0x10000

Каждый вариант сборки порождает свой скрипт сборки (FLASH.ld, ONE.ld, RAM.ld).

Другие Настройки CMAKE

Опция для определения контроллера MCU и платы BSP_BRD_DEF

-DMCU=LPC1768

устанавливает марку микроконтроллера, создаёт файл mcu_id.h c указанием типа ядра процессора, модели контроллера

-DBSP_BRD_DEF=EA_v1_1

устанавливает плату на которой установлен микроконтроллер, ищет в папке bsp файл с именем EA_v1_1 и создаёт файл bsp_board_def.h, в который вставляет строку include "bps_board_EA_v1_1" добавляет опцию -D_HASBSPBRD=1 к компилятору.

Дополнительные опции для компилятора COMMON_FLAGS

Можно указать дополнительные опции сборки для компилятора С. Данный пример задаёт оптимизацию по размеру.

-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DCOMMON_FLAGS=-Os

Также поддерживаются переменные на каждый тип языка COMMON_C_FLAGS, COMMON_CXX_FLAGS, COMMON_ASM_FLAGS , и COMMON_LD_FLAGS для сборки.

Размеры стеков в STARTAP_INIT_STACK_FILE_H

Указатель стека устанавливается на конец памяти чипа. Для подробной информации См. файл файл линкера и файл запуска на ассемблере.

STARTAP_INIT_STACK_FILE_H

Переменная STARTAP_INIT_STACK_FILE_H – указывает на файл с настройками размеров стеков, по умолчанию используется startup_lpc_stack_generic.h.in

-DAVOID_LINKER_SECTIONS=1

Убирает -ffunction-sections -fdata-sections из опций компиляции

Режим запуска функции main (только ARM7).

Режим запуска функции main – это состояние регистр статуса в момент запуска main. Функция main() может быть запущена в различном режиме (USER,SYSTEM,SWI).

STARTUP_ARM_MODE_MAIN

определяет значение регистра статуса. По умолчанию задано как MODE_SYS, однако если установлена переменная TARGET_HAS_RTOS, то значение устанавливается в (MODE_SVC|I_BIT|F_BIT), что запрещает прерывания до запуска планировщика. Переменная TARGET_HAS_RTOS устанавливается автоматический в 1 если в корне проекта или на уровень выше или на два уровня выше по директории есть файл "FreeRTOSConfig.h" или "iConfig.h"

нано-описание языка CMAKE

Язык cmake – lisp-подобный язык. Переменные устанавливаются с помощью команды set. Регистр команд не важен.

if(NOT DOXY_EXAMPLE_PATH)
        set(DOXY_EXAMPLE_PATH ${DOXYGEN_INPUT_SOURCE_DIR})
endif(NOT DOXY_EXAMPLE_PATH)

Значение переменной получается с помощью фигурных скобок как в Bash в отличие от круглых скобок в Makefiles. Переменные в CMAKE являются списками то есть могут содержать много элементов.

В CMAKE поддерживает if() else() endif() как в bash. Поддерживаются макросы и функции.

Операция конкатенации производиться следующим образом:

set(prj_sources ${prj_sources} ${MB_SLAVE1_SRC})

Файл CMakeLists.txt

Файл CMakeLists.txt для CMAKE содержит :

имя проекта
список исходных файлов проекта
имена целей сборки а также их зависимостей (библиотек)
дополнительные команды вставки файлов с готовыми исходым кодом CMAKE

Пример файла CMakeLists.txt из Device/NXP/LPC2xxx/templates/empty_main/cmake

Пример файла CMakeLists.txt из Device/NXP/Drivers/Examples/UART/Interrupt/GCC_CMAKE

##  CMSIS2000
##  CMSIS-like sources for LPC2xxx series MCUs
##
##  This file is public domain you may use it as you wish
##
##  Do not be lasy! For the latest version see http://irtos.sourceforge.net .
##
#set(STARTUP_ARM_MODE_MAIN "(MODE_SYS|I_BIT|F_BIT)")
project (uart_interrupt C ASM)
cmake_minimum_required(VERSION 2.8.4)
#add YOUR *.c and *.h files to you project here!!!!
set (exmpl_sources
    ../${CMAKE_PROJECT_NAME}_test.c
    )
#There is directory with config files????
set(PROJECT_CONFIG_DIR "../")
include_directories(${PROJECT_CONFIG_DIR})
#for arch/interrupt and etc functions
include_directories("${CMSIS_ROOT_DIR}/2000/Include")
#Periphiral library
include(${CMSIS_ROOT_DIR}/Device/${MCU_VENDOR}/Drivers/CMAKE/periph_library.txt)
#Executables
add_executable(${CMAKE_PROJECT_NAME}.elf ${exmpl_sources})
#Libraries
target_link_libraries(${CMAKE_PROJECT_NAME}.elf
                cmsis.crt0
                ${PERIPH_LIBRARY_NAME}
)
#Test CMAKE VARIABLES
include(${CMSIS_CMAKE_DIR}/test_system.cmake)
#CUSTOM FEATURES -- HEX BIN LST
add_custom_target(${CMAKE_PROJECT_NAME}.hex DEPENDS ${CMAKE_PROJECT_NAME}.elf COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Oihex ${CMAKE_PROJECT_NAME}.elf ${CMAKE_PROJECT_NAME}.hex)
add_custom_target(${CMAKE_PROJECT_NAME}.bin DEPENDS ${CMAKE_PROJECT_NAME}.elf COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Obinary ${CMAKE_PROJECT_NAME}.elf ${CMAKE_PROJECT_NAME}.bin)
add_custom_target(${CMAKE_PROJECT_NAME}.lst DEPENDS ${CMAKE_PROJECT_NAME}.elf COMMAND ${CMAKE_OBJDUMP} -D ${CMAKE_PROJECT_NAME}.elf > ${CMAKE_PROJECT_NAME}.lst)

Для изучающих английский комментарии излишни!

Особенности работы CMAKE

Система создаёт в пути запуска служебные файлы (CMakeCache.txt, Makefile) и директорию CMakeFiles. Директория CMakeFiles используется для сборки и хранения всех промежуточных результатов, таким образом, в пути основных исходников все ''мусорные'' файлы (*.obj, *.o, *.d и т. д.) не создаются.

При создании проекта для CodeBlocks в список целей автоматически включаются все библиотеки и исполняемые файлы. К сожалению при кросс-компиляции для CodeBlock не указывается компилятор, поэтому рекомендую перед изменением компилятора проекта с MinGW на ARM копировать создаваемый проект *.cbp в *2.cbp.

Некоторые фишки при работе с CMAKE

make VERBOSE=1 даст больший ввод–вывод при компиляции
make help даст список всего того что можно скомпилировать в том числе и библиотеки и hex файл