Chuỗi công cụ, nạp và gỡ lỗi

CC      = arm-none-eabi-gcc
OBJCOPY = arm-none-eabi-objcopy
SIZE    = arm-none-eabi-size

# Chọn lõi. Sai một chữ ở đây là chương trình không chạy.
CPU  = -mcpu=cortex-m4 -mthumb
FPU  = -mfpu=fpv4-sp-d16 -mfloat-abi=hard

# Mỗi hàm và mỗi biến vào một phân đoạn riêng, để linker vứt được cái thừa
TACH = -ffunction-sections -fdata-sections

CFLAGS  = $(CPU) $(FPU) $(TACH) -std=c11 -Os -g3
CFLAGS += -Wall -Wextra -Wdouble-promotion -Wconversion
CFLAGS += -DSTM32F401xE -Iinc

LDFLAGS  = $(CPU) $(FPU) -T stm32f401.ld
LDFLAGS += -Wl,--gc-sections -Wl,-Map=build/firmware.map
LDFLAGS += -specs=nano.specs -specs=nosys.specs

NGUON = $(wildcard src/*.c)
DOI   = $(NGUON:src/%.c=build/%.o)

all: build/firmware.bin

build/%.o: src/%.c | build
	$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

build/firmware.elf: $(DOI)
	$(CC) $(LDFLAGS) $^ -o $@
	$(SIZE) $@

build/firmware.bin: build/firmware.elf
	$(OBJCOPY) -O binary $< $@

build:
	mkdir -p build

clean:
	rm -rf build

.PHONY: all clean

ENTRY(Reset_Handler)

MEMORY
{
  FLASH (rx)  : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 512K
  RAM   (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 96K
}

/* Đỉnh ngăn xếp: cuối RAM, vì ngăn xếp mọc xuống */
_dinh_ngan_xep = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM);

SECTIONS
{
  /* 1. Bảng vector, PHẢI nằm đúng đầu Flash */
  .isr_vector : {
    KEEP(*(.isr_vector))          /* KEEP: đừng vứt, dù không ai gọi */
  } > FLASH

  /* 2. Mã lệnh */
  .text : {
    *(.text)
    *(.text*)
    *(.glue_7) *(.glue_7t)
    . = ALIGN(4);
    _het_text = .;
  } > FLASH

  /* 3. Hằng số chỉ đọc */
  .rodata : {
    *(.rodata)
    *(.rodata*)
    . = ALIGN(4);
  } > FLASH

  /* 4. Biến có giá trị đầu: CHẠY ở RAM, NẰM ở Flash */
  _dau_nguon_data = LOADADDR(.data);

  .data : {
    . = ALIGN(4);
    _dau_data = .;
    *(.data)
    *(.data*)
    . = ALIGN(4);
    _cuoi_data = .;
  } > RAM AT> FLASH               /* <- hai vùng nhớ, đây là mấu chốt */

  /* 5. Biến không có giá trị đầu: chỉ chiếm chỗ RAM */
  .bss : {
    . = ALIGN(4);
    _dau_bss = .;
    *(.bss)
    *(.bss*)
    *(COMMON)
    . = ALIGN(4);
    _cuoi_bss = .;
  } > RAM

  /* 6. Phần RAM còn lại, chỉ để kiểm tra lúc liên kết */
  . = ALIGN(8);
  _dau_heap = .;

  .kiem_tra_ngan_xep : {
    . = . + 1K;                   /* heap tối thiểu */
    . = . + 2K;                   /* ngăn xếp tối thiểu */
    . = ALIGN(8);
  } > RAM                         /* linker báo lỗi nếu không đủ chỗ */
}

const char  ten[]  = "may do nhiet";   /* .rodata, trong Flash */
uint32_t    dem    = 0;                /* .bss, khong ton Flash */
uint32_t    nguong = 2500;             /* .data, ton CA Flash lan RAM */
static char bo_dem[512];               /* .bss, 512 byte RAM, 0 byte Flash */

void tang(void) { ++dem; }             /* .text, trong Flash */

Flash dung = text + data = 11704 + 108 = 11812 byte
RAM   dung = data + bss  =   108 + 4372 =  4480 byte

Voi STM32F401RE (512 KB Flash, 96 KB RAM):

  Flash: 11812 / 524288 =  2.3 phan tram
  RAM  :  4480 /  98304 =  4.6 phan tram

Con lai cho ngan xep va heap: 98304 - 4480 = 93824 byte.

# Xem thanh ghi ngoại vi bang dia chi
(gdb) x/4xw 0x40020000            # GPIOA_MODER va ba thanh ghi sau

# Dat diem dung theo dieu kien, chi dung khi bien vuot nguong
(gdb) break loc.c:42 if x > 4000

# Diem theo doi: dung khi mot bien BI GHI, du o dau
(gdb) watch quang_duong_mm
(gdb) continue
Hardware watchpoint 2: quang_duong_mm
Old value = 698
New value = 700
moi_xung () at src/encoder.c:18

# Xem ngan xep goi ham khi dang o trong HardFault
(gdb) bt
(gdb) info registers
(gdb) p/x *(uint32_t*)0xE000ED28   # CFSR: vi sao fault

# Chay tung lenh may, khong theo dong nguon
(gdb) stepi
(gdb) disassemble

#define DO_BAT()  (GPIOB->BSRR = (1u << 0))
#define DO_TAT()  (GPIOB->BSRR = (1u << 16))

void TIM2_IRQHandler(void)
{
    DO_BAT();                       /* 1 lenh ghi, khoang 12 ns */

    TIM2->SR = ~TIM_SR_UIF;
    xu_ly_mau();

    DO_TAT();
}