【自用】C语言编译与芯片烧录过程

编译过程

1. 预处理(Preprocessing)：预处理用于将所有的#include头文件以及宏定义替换成其真正的内容，gcc的预处理是预处理器cpp来完成的(.i)
2. 编译(Compilation)：将经过预处理之后的程序转换成特定汇编代码(assembly code)的过程(.s)
3. 汇编(Assemble)：将上一步的汇编代码转换成机器码(machine code)，这一步产生的文件叫做目标文件，是二进制格式。gcc汇编过程通过as命令完成。这一步会为每一个源文件产生一个目标文件(.o)
4. 链接(Linking)：链接过程将多个目标文以及所需的库文件(.so等)链接成最终的可执行文件(executable file)(.out)

CMake，Makefile，GCC

GCC、CMake、CMakelist、Make、Makefile、Ninja啥关系？一图讲透！

1. GCC需要逐文件编译 -> 利用Make & Makefile批量编译
2. Makefile有不同平台，格式标准多样 -> 利用CMake自动生成对应平台的Makefile
3. CMake编译慢 -> Ninja快速编译

总而言之CMake和Makefile都是类似于脚本的存在，方便自动化编译复杂的、多平台的工程

程序烧录

【单片机】一文彻底搞懂单片机程序烧录

1. 烧录方式演变：编程器离线编程（要取出芯片）-> ISP（系统在线编程）。ISP就是通过电脑端的上位机软件，通过某种数据传输协议，将程序编译产生的二进制文件烧录到单片机的EEPROM中
2. 烧录数据传输方式：串口、SPI、SWD接口、JTAG接口
   • 特殊：串口协议是靠芯片内部已固化的一段闭源引导程序（BootLoader）来写入Flash
   • BootLoader在系统存储区（低地址先执行）。故在程序启动时，串口方式应从系统区启动（需要引导程序），其他方式应从用户区启动（无需引导程序）。主闪存存储器即用户区Flash
     
3. ISP & ICP & IAP:
   • ICP(In Circuit Programming)与ISP(In System Programming)概念类似
   • IAP(In Application Programming):在程序运行过程中改变代码（用于远程在线更新固件）

仿真、调试、烧录

1. 调试好的程序一般下载到芯片FLASH上的，而调试一般下载到芯片的RAM上（掉电后会清除）
2. 目前ST-Link、J-Link等仿真器实际上不执行程序，只负责加载程序、调试和控制程序运行、以及提供调试接口。程序是在板上的芯片上运行的（GPT4）