【沁恒微CH32V307评估板试用体验】移植Arduino到CH32V307开发板【2】

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1.1 添加编译器信息、构建最基本的完整Arduino程序
Platform.txt平台信息文件用于提供编译过程的信息，通过一系列的recipes对cpp、c以及汇编.S文件进行编译、链接以及hex/bin等编程文件的生成，程序代码大小的计算，以及上传（Upload）、编程（Program）等创建过程。
1.1.1 添加cpp编译器信息编译.cpp代码源文件
使用recipe.cpp.o.pattern可以对如何编译cpp文件进行配置。
本笔记采用CH32V307的开发环境MounRiver IDe里自带的RISC-V Embedded GCC编译器，安装在D:DevToolsMounRiverMounRiver_StudiotoolchainRISC-V Embedded GCC目录下。出于方便，直接将编译器的目录路劲硬性规定为本机安装的编译器路径。将以下语句添加到Plafform.txt：
compiler.path=
compiler.path.windows=D:DevToolsMounRiverMounRiver_StudiotoolchainRISC-V Embedded GCCbin

## Compile c files
compiler.c.cmd=riscv-none-embed-gcc
compiler.c.flags=-march=rv32imac -mabi=ilp32 -msmall-data-limit=8 -mno-save-restore -fmessage-length=0 -fsigned-char -ffunction-sections -fdata-sections -Wunused -Wuninitialized  -g  -c  -I {build.core.path}StdLibDebug  -I {build.core.path}StdLibCore  -I {build.core.path}StdLibUser  -I {build.core.path}StdLibPeripheralinc  -std=gnu99
compiler.c.extra_flags=

recipe.c.o.pattern="{compiler.path}{compiler.c.cmd}" {compiler.c.flags} {compiler.c.extra_flags} {includes} "{source_file}" -o "{object_file}"
上述中对compiler.c.flags中使用了{compiler.path}{compiler.c.cmd}等格式，这是信息文件的特点，即可以利用在信息文件前面定义过的一些符号，用{}括起来后，即可调用。如”{compiler.path}{compiler.cpp.cmd}”展开后就是”D:DevToolsMounRiverMounRiver_StudiotoolchainRISC-V Embedded GCCbinriscv-none-embed-gcc”，也就是能够调用我们安装RISC-V Embedded GCC编译器。
compiler.path=
compiler.path.windows=D:DevToolsMounRiverMounRiver_StudiotoolchainRISC-V Embedded GCCbin
这两行表示在windows操作系统下使用{compiler.path}定义为D:softwaregcc_arm_none_eabibin，而如果在Linux等操作系统下，使用{compiler.path}定义则为空。
同样的操作对于.c为C代码，.cpp为C++代码，.S为汇编代码，都需要在platform.txt文件中设定他们对应的编译命令行。

## Compile c files
compiler.c.cmd=riscv-none-embed-gcc
compiler.c.flags=-march=rv32imac -mabi=ilp32 -msmall-data-limit=8 -mno-save-restore -fmessage-length=0 -fsigned-char -ffunction-sections -fdata-sections -Wunused -Wuninitialized  -g  -c  -I {build.core.path}StdLibDebug  -I {build.core.path}StdLibCore  -I {build.core.path}StdLibUser  -I {build.core.path}StdLibPeripheralinc  -std=gnu99
compiler.c.extra_flags=

recipe.c.o.pattern="{compiler.path}{compiler.c.cmd}" {compiler.c.flags} {compiler.c.extra_flags} {includes} "{source_file}" -o "{object_file}"

## Compile c++ files
compiler.cpp.cmd=riscv-none-embed-g++
compiler.cpp.flags=-march=rv32imac -mabi=ilp32 -msmall-data-limit=8 -mno-save-restore -fmessage-length=0 -fsigned-char -ffunction-sections -fdata-sections -Wunused -Wuninitialized  -g -c -I {build.core.path}StdLibDebug  -I {build.core.path}StdLibCore  -I {build.core.path}StdLibUser  -I {build.core.path}StdLibPeripheralinc
compiler.cpp.extra_flags=

recipe.cpp.o.pattern="{compiler.path}{compiler.cpp.cmd}" {compiler.cpp.flags} {compiler.cpp.extra_flags} {includes} "{source_file}" -o "{object_file}"

## Compile assembly files
compiler.S.cmd=riscv-none-embed-gcc
compiler.S.flags=-march=rv32imac -mabi=ilp32 -msmall-data-limit=8 -mno-save-restore  -fmessage-length=0 -fsigned-char -ffunction-sections -fdata-sections -Wunused -Wuninitialized  -g -x assembler -c -I"E:myAppEEWorkMCUWCHBoard_DocsCH32V307EVTEXAMSRCStartup"
compiler.S.extra_flags=

recipe.S.o.pattern="{compiler.path}{compiler.S.cmd}" {compiler.S.flags} {compiler.S.extra_flags} "{source_file}" -o "{object_file}"

再次点击verify按钮，此时则出现以下信息：
Alternatives for Arduino.h: []E:myAppsoftware_dataarduinobuild_outputsketchsketch_jun27a.ino.cpp:1:10: fatal error: Arduino.h: No such file or directory

ResolveLibrary(Arduino.h) #include

  -> candidates: []       ^~~~~~~~~~~

compilation terminated.
exit status 1
Error compiling for board test board 2, Advanced.
以上信息输出显示找不到Arduino.h，这是因为我们还未完成硬件开发板支持包的移植。
也可以通过命令行复制Arduino IDE的控制台输出的命令，调用gcc_arm_none_eabi编译器两次，第一次的-o “nul”表示为无实际输出，第二次则输出到ctags_target_for_gcc_minus_e.cpp.命令行参数中除去我们在platform.txt中定义的{compiler.cpp.flags}选项外，额外还包括-w -x c++ -E -CC，这个选项在使用arduino-builder -dump-prefs的命令行输出中的preproc.macros.flags，也就是说先调用编译器的预处理过程，然后再调用gcc进行编译。由于此时我们没有定义Arduino.h，因此预处理不通过，提示找不到改文件。
1.1.2 添加Arduino.h
这里简单的创建一个空白的Arduino.h，并添加到arduino-1.8.19hardwarewchriscvcoresarduino目录下，同时需要在platform.txt的recipe.cpp.o.pattern后面添加一个”{includes}”，以确保Arduino-builder自动将arduino-1.8.2hardwarevendor_testarch_testcoresarduino目录添加到编译器的头文件搜索路径中。
recipe.cpp.o.pattern="{compiler.path}{compiler.cpp.cmd}" {compiler.cpp.flags} {compiler.cpp.extra_flags} {includes} "{source_file}" -o "{object_file}"
此时再次点击Verify，在Arduino IDE的控制台输出看到如下信息：
Linking everything together...
recipe.c.combine.pattern pattern is missing
Error compiling for board test board 2, Advanced.
因为没有配置创建过程中的链接信息所以提示缺失combine方法。下一步将添加链接信息。
同时在arduino-build-xxx目录下的prerpoc子目录下看到经过预处理后的cpp文件，ctags_target_for_gcc_minus_e.cpp，打开该cpp文件可以看到如下cpp代码：
#include
#line 1 "E:\myApps_Backup\MCU\WCH\myApp\Arduino\sketchbook\sketch_jun27a\sketch_jun27a.ino"
#line 1 "E:\myApps_Backup\MCU\WCH\myApp\Arduino\sketchbook\sketch_jun27a\sketch_jun27a.ino"
void setup();
#line 10 "E:\myApps_Backup\MCU\WCH\myApp\Arduino\sketchbook\sketch_jun27a\sketch_jun27a.ino"
void loop();
#line 1 "E:\myApps_Backup\MCU\WCH\myApp\Arduino\sketchbook\sketch_jun27a\sketch_jun27a.ino"
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  static int i = 0;
  static int sum = 0;
  for(i = 0; i < 100; i++) {
sum += i;
  }
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:

}
在sketch子目录下看到编译过的sketch.ino.cpp.o文件。
1.1.3 添加库创建器信息创建库文件
Arduino的cores目录下的所有源代码文件编译成目标文件后，需要进一步创建为库文件。
## archive cc++ files
compiler.ar.cmd=riscv-none-embed-ar
compiler.ar.flags=rcs

recipe.ar.pattern="{compiler.path}{compiler.ar.cmd}" {compiler.ar.flags} "{archive_file_path}" "{object_file}"
该命令将所有compile阶段生成的obj文件，打包形成archive文件，位于创建目录的core目录下，build_outputcorecore.a
1.1.4 添加链接器工具信息
链接信息使用recipe.c.combine.pattern来配置如何链接各个目标文件。
## link cc++ files
compiler.link.cmd=riscv-none-embed-gcc
compiler.link.flags=-march=rv32imac -mabi=ilp32 -msmall-data-limit=8 -mno-save-restore -fmessage-length=0 -fsigned-char -ffunction-sections -fdata-sections -Wunused -Wuninitialized  -g -T {build.core.path}StdLibLdLink.ld -nostartfiles -Xlinker --gc-sections -Wl,-Map,{build.project_name}.map --specs=nano.specs --specs=nosys.specs
compiler.link.extra_flags=

recipe.c.combine.pattern="{compiler.path}{compiler.link.cmd}" {compiler.link.flags} {compiler.link.extra_flags}  -o {build.path}{build.project_name}.elf  {object_files} {archive_file_path}
此时在arduino-build目录下已经生成了.elf文件

图 33 Arduino的编译构建输出目录
仔细分析上述信息，可见创建过程有编译Sketch（Compiling sketch），编译库（Compiling libraries），编译内核（Compiling core），链接所有文件（Linking Everything Together），最后的链接过程提示了警告，
/risc-v embedded gcc/bin/../lib/gcc/riscv-none-embed/8.2.0/../../../../riscv-none-embed/bin/ld.exe: warning: cannot find entry symbol _start; not setting start address
找不到入口符号_start，这是因为我们未提供CPU都需要的启动文件startup.S，以及链接脚本文件.ld来告诉编译器Flash和RAM地址空间。在下一步提供。

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