[嵌入式]从0到1开发环境搭建

$嵌入式$ 从0到1开发环境搭建

如果大家身边没有芯片和开发板的同学，可通过wokwi在线仿真网站开发，

具体教程参考：Wokwi在线仿真网站使用

我这里演示通过Mac搭建，windows同理。核心是三个软件：CLion IDE + STM32CubeMX + STM32CubeCLT (命令行工具集)

CLion IDE：代码编辑、项目管理和调试界面。

STM32CubeMX：用于图形化配置芯片引脚、时钟和外设，并生成基础代码。

STM32CubeCLT (命令行工具集)：统一调度编译器和专用调试工具。安装这个工具集之后就不用专门，去安装 OpenOCD 和 arm-none-eabi-gcc 了。
因为我这里使用的是STLink调试，所以不用安装其他工具。

之所以选择这三款而不用常规的Keil，一个是因为本地电脑环境受限，另一个是因为CLion有AI插件以及代码补全，开发起来非常的便捷。

环境搭建

我这里是Mac M3 arm64环境

1. CLion：代码编辑

CLion IDE：代码编辑、项目管理和调试界面。

下载地址：JetBrains 官网（非商业用途可免费使用）

2. STM32CubeMX：基础代码生成

STM32CubeMX：用于图形化配置芯片引脚、时钟和外设，并生成基础代码。

下载地址：STM32CubeMX下载链接

3. STM32CubeCLT：命令工具集

STM32CubeCLT (命令行工具集)：统一调度编译器和专用调试工具。安装这个工具集之后就不用专门，去安装 OpenOCD 和 arm-none-eabi-gcc 了。

下载地址：STM32CubeCLT下载链接

下载后解压是两个pkg包，无脑下一步安装即可，安装之后我本地默认在/opt/ST/STM32CubeCLT_1.21.0

路径，不同版本号路径可能不同。

项目实战

这里我们以LED简单流水灯效果（双灯）为例。

1. STM32CubeMX生成基础代码

打开CLion - New Project - STM32CubeMX
选择Launch STM32CubeMX，打开CubeMX，配置对应参数，替我们生成初始化代码
进入CubeMX后，选择配置MCU，然后选择自己的芯片，开始项目配置
Debug选择Serial Wire，时钟和串口我这里先不设置，后续直接通过AI+IDE快速编写
设置项目目录、编译器等，然后生成代码
复制项目路径，在CLion中打开

2. CLion配置调试环境、编写代码

编译环境我这里选择默认的，大家如果想自己配置一套点击+号重新配置即可
编写c代码，以控制LED灯点亮

这一步直接跟AI描述你的需求或者需要锻炼编码能力的手动编写也可。同时根据你的开发板原理图确认 LED 的点亮电平。

main.h：

c 复制代码

#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "stm32f4xx_hal.h"



void Error_Handler(void);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __MAIN_H */

main.c：

c 复制代码

#include "stm32f4xx_hal.h"

/* 系统时钟配置函数声明 */
void SystemClock_Config(void);
void Error_Handler(void);

/* LED 引脚定义 */
#define LED0_PIN   GPIO_PIN_9    // PF9
#define LED1_PIN   GPIO_PIN_10   // PF10
#define LED_PORT   GPIOF

/* 简易延时函数 */
static void delay_ms(uint32_t ms)
{
    HAL_Delay(ms);
}

/* LED 初始化 */
static void LED_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    /* 使能 GPIOF 时钟 */
    __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE();

    /* 配置 PF9, PF10 为推挽输出，默认高电平（LED 灭） */
    GPIO_InitStruct.Pin = LED0_PIN | LED1_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(LED_PORT, &GPIO_InitStruct);

    /* 熄灭两个 LED（高电平） */
    HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED0_PIN, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED1_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

int main(void)
{
    /* HAL 库初始化（必须） */
    HAL_Init();

    /* 配置系统时钟（建议使用 CubeMX 生成的代码，这里提供一个基础配置） */
    SystemClock_Config();

    /* 初始化 LED 引脚 */
    LED_Init();

    /* 流水灯主循环 */
    while (1)
    {
        /* LED0 亮，LED1 灭 */
        HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED0_PIN, GPIO_PIN_RESET);  // 低电平点亮
        HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED1_PIN, GPIO_PIN_SET);
        delay_ms(300);

        /* LED0 灭，LED1 亮 */
        HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED0_PIN, GPIO_PIN_SET);
        HAL_GPIO_WritePin(LED_PORT, LED1_PIN, GPIO_PIN_RESET);
        delay_ms(300);
    }
}

/**
  * @brief 系统时钟配置（正点原子探索者板，8MHz 外部晶振，主频 168MHz）
  * @note  如果你已经在 CubeMX 中生成过 SystemClock_Config，可以直接替换此函数。
  */
void SystemClock_Config(void)
{
    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
    RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

    __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
    __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

    RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
    RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 336;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
    RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 7;
    if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
        Error_Handler();

    RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                                  | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
    RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
    RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
    RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;
    RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
    if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK)
        Error_Handler();
}

/**
  * @brief 错误处理函数
  */
void Error_Handler(void)
{
    while (1)
    {
        // 可在此处添加故障指示（例如闪灯）
    }
}