build: 对齐模板工具链与 .vscode,APP 迁移 Bootloader 布局(0x08002000/54K)

工程编译与开发环境(参照 gd32e23x_template_cmake_vscode 模板)
- cmake/arm-none-eabi-gcc.cmake:硬编码工具链路径改为 GD32_GCC_BIN
  环境变量 / -DTOOLCHAIN_DIRECTORY 参数,与模板逐字一致
- .vscode:launch/tasks/settings/extensions 对齐模板,烧录与调试全部
  读取 GD32_GCC_BIN / GD32_OPENOCD_BIN / GD32_OPENOCD_SCRIPTS 环境变量;
  新增 J-Link 调试配置与 flash/reset/erase.jlink 脚本
- CMakeLists.txt:POST_BUILD 增加 Application/Application.hex 生成
  (J-Link 烧录脚本 loadfile 依赖)
- 验证:Debug / Release 编译通过(本机 ARM GCC 15.2.1)

Bootloader 布局适配(与旧版独立镜像不兼容,升级需整片烧录一次)
- LD/gd32e23x_flash.ld:FLASH ORIGIN=0x08002000, LENGTH=54K
- Src/system_gd32e23x.c:VECT_TAB_OFFSET=0x2000——Bootloader 不写
  VTOR,APP 必须自设向量表,否则中断落回 Bootloader 向量表
- 验证:.vectors 链接于 0x08002000,固件 12164B(54KB 上限 22%)

驱动修复
- Src/ldc1612.c:ldc1612_config_single_channel 各步骤 I2C 写入检查
  返回值,失败立即返回错误(原审查项 L3)

文档
- README:重写本地编译/烧录/调试说明,新增"固件布局与 Bootloader"章节
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2026-09-26 18:41:29 +08:00
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# GD32E23x 工程模板
# LDC1612 传感器固件
本仓库为兆易创新 GD32E23x 系列 MCU 的 CMake + VSCode 工程模板,适合嵌入式开发快速上手和团队协作。
本仓库基于 GD32E23x CMake + VSCode 工程模板(`gd32e23x_template_cmake_vscode`),包含 LDC1612 电感采样、TMP112 温度采集及补偿、RS485 命令处理。当前版本为 V1.0.1。固件采用 Bootloader + APP 布局:APP 链接在 `0x08002000`(54KB Flash / 8KB RAM),启动时自设向量表偏移;开发进度与审查资料见 `doc/` 目录。
## 本地编译
需要 CMake 3.20 或更新版本、Ninja 和 ARM GCC。CMake、Ninja 应在 `PATH` 中;ARM GCC 通过 `GD32_GCC_BIN` 指定,也可在配置时传入 `-DTOOLCHAIN_DIRECTORY="D:/toolchain/arm-gcc/bin"`,该参数优先于环境变量。工具链路径支持包根目录或 `bin` 目录。
在工程根目录运行 PowerShell(工具链路径请替换为本机安装位置):
```powershell
$env:GD32_GCC_BIN = 'D:\toolchain\xpack-arm-none-eabi-gcc-15.2.1-1.1\bin'
cmake --preset Debug
cmake --build --preset Debug
cmake --preset Release
cmake --build --preset Release
```
输出位于 `Build/Debug` 或 `Build/Release`:`Application/Application.elf` 用于调试,`LDC1612_V1.0.1_APP_<日期>.bin` / `.hex` 为应用固件;`Application/Application.hex` 供 J-Link 烧录任务使用。应用固件不含 Bootloader:单独烧录需写到 `0x08002000`;整片烧录(Bootloader + APP + 标志页)用配套的固件合并工具(`gd32e230f8_firmware_merge_tool` 仓库)处理。详见[固件布局与 Bootloader](#固件布局与-bootloader)。
如果切换 ARM GCC 版本,请使用新的构建目录,或通过 CMake Tools 的 “Delete Cache and Reconfigure” 重新配置。需要独立验证目录时可运行:
```powershell
cmake --preset Debug -B Build/local-check/Debug
cmake --build Build/local-check/Debug
```
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## 目录
- [本地编译](#本地编译)
- [固件布局与 Bootloader](#固件布局与-bootloader)
- [适用范围](#适用范围)
- [默认配置](#默认配置)
- [工具链准备](#工具链准备)
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## 固件布局与 Bootloader
GD32E230F8(64KB Flash)按 Bootloader + APP 方式分区:
| 区域 | 地址范围 | 说明 |
|---|---|---|
| Bootloader | `0x08000000` - `0x08001FFF`(8KB) | 随板提供,独立固件(`gd32e230f8_bootloader_hulk.bin`),负责 RS485 Ymodem OTA 与跳转 |
| APP(本仓库) | `0x08002000` - `0x0800F7FF`(54KB) | 链接区 `FLASH ORIGIN=0x08002000, LENGTH=54K` |
| 温度标定页(预留) | `0x0800F800` - `0x0800FBFF` | 预留存放标定数据;当前 APP 不访问,仅靠 54KB 链接上限保证不越界覆盖 |
| 有效标志 | `0x0800FFFC` | Bootloader OTA 完成后自写 `0x0000EEEE`,跳转前校验 |
工程侧的两个适配点(缺一不可):
- `LD/gd32e23x_flash.ld`:FLASH `ORIGIN = 0x08002000, LENGTH = 54K`;
- `Src/system_gd32e23x.c`:`VECT_TAB_OFFSET = 0x2000`——Bootloader 不写 VTOR,APP 必须自己把向量表指到 `0x08002000`,否则中断会落回 Bootloader 向量表(现象:收到第一个 RS485 字节即死机)。
⚠️ 与旧版布局(APP 链接在 `0x08000000` 的独立镜像)不兼容:从旧版升级需整片烧录一次。RS485 协议、命令集(M1-M6/M999/M9999)与回包格式无任何变化。布局依据与 Bootloader 反汇编分析见 `doc/LDC1612_工程审查与实验方案_2026-09-26.md`。
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## 适用范围
- 适用于兆易创新 GD32E23x 系列 Cortex-M23 内核单片机
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### 1. xPack GNU Arm Embedded GCC Toolchain
- **版本**:xpack-arm-none-eabi-gcc-11.3.1-1.1
- **建议解压路径**:Tools/xpack-arm-none-eabi-gcc-11.3.1-1.1
- **原模板版本**:xpack-arm-none-eabi-gcc-11.3.1-1.1;本机编译验证使用 15.2.1-1.1。
- **安装位置**:由本机统一管理,不提交到仓库。
- **官方下载地址**:https://github.com/xpack-dev-tools/arm-none-eabi-gcc-xpack/releases
- **路径自定义说明**:
如需自定义工具链路径,请同步修改以下文件:
- `Projects/<BoardName>/<ProjectName>/cmake/arm-none-eabi-gcc.cmake`(第2行)
- `Projects/<BoardName>/<ProjectName>/.vscode/launch.json`(第12行)
编译器与 GDB 均通过 `GD32_GCC_BIN` 环境变量定位(或配置时传 `-DTOOLCHAIN_DIRECTORY`),CMake 文件与 `.vscode` 均无需修改路径。
### 2. OpenOCD
### 2. OpenOCD(GD-Link 支持)
- **版本**:xpack-openocd-0.11.0-3
- **建议解压路径**:Tools/xpack-openocd-0.11.0-3
- **获取地址**:https://github.com/burakenez/gd32-tools-xpack-openocd/tree/v0.11.0-3
- **说明**:
- 本版本提取自 Embedded Builder V1.4.1.23782。
- ⚠️ 请勿随意更换版本,因 GD32 MCU 支持有限,推荐严格使用此版本。
- **路径自定义说明**:
如需自定义 OpenOCD 路径,请同步修改以下文件:
- `Projects/<BoardName>/<ProjectName>/.vscode/launch.json`(第14、17行)
- `Projects/<BoardName>/<ProjectName>/.vscode/task.json` 中所有相关路径
通过两个环境变量定位,安装位置任意:
- `GD32_OPENOCD_BIN`:`openocd.exe` 所在 `bin` 目录;
- `GD32_OPENOCD_SCRIPTS`:OpenOCD `scripts` 目录。
`.vscode` 的调试配置与烧录任务全部读取这两个变量,无需修改任何文件。
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## 使用说明
1. **准备工具链**
- 按上述说明下载并解压 ARM GCC 和 OpenOCD 到 Tools 目录。
- Toolchain 目录内容不会被 git 跟踪,需自行维护。
1. **配置环境变量**(用户级,按本机安装位置设置一次即可)
2. **烧录固件**
- 可直接使用 VSCode 任务栏的 Flash MCU 任务,或命令行运行 OpenOCD。
| 环境变量 | 指向 | 用途 |
|---|---|---|
| `GD32_GCC_BIN` | ARM GCC 的 `bin` 目录 | 编译、GDB 调试 |
| `GD32_OPENOCD_BIN` | OpenOCD 的 `bin` 目录 | 烧录、调试 |
| `GD32_OPENOCD_SCRIPTS` | OpenOCD 的 `scripts` 目录 | 烧录、调试 |
设置后重开终端 / VSCode 生效。`cmd` 示例:`setx GD32_GCC_BIN "D:\toolchain\xpack-arm-none-eabi-gcc-15.2.1-1.1\bin"`。
2. **编译**
命令行见上文[本地编译](#本地编译),或直接用 VSCode 的 CMake Tools 选择 Debug / Release preset 构建。
3. **烧录固件**
- **OpenOCD(GD-Link)**:VSCode 任务 `Flash MCU`(连带编译用 `Build and Flash`);另有 `Reset MCU`、`Mass Erase MCU`、`OpenOCD Server` 任务。
- **J-Link**:任务 `Flash MCU (Jlink)` 等,依赖构建生成的 `Build/<preset>/Application/Application.hex`。
- 器件与接口在 `.vscode/settings.json` 的 `gd32.jlink.*` / `gd32.openocd.*` 中配置,当前为 GD32E230F8 / SWD。
4. **调试**
VSCode 调试配置有两个:`Debug with OpenOCD` 与 `Debug with J-Link`(均使用 cortex-debug,SVD 文件 `GD32E230.svd`,支持外设寄存器查看)。烧录调试器以 GD-Link 为例;J-Link 直接选用对应配置即可。
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- **快速上手示例**:如 main.c 的最小点灯/串口输出代码片段。
- **常见问题与解答**:如构建失败、烧录失败的排查建议。
- **调试说明**:如何用 VSCode 调试、断点、查看寄存器等。
- **多板卡适配说明**:如有多种硬件,如何切换 BoardName。
- **贡献指南**:如何提交 PR、代码风格约定等。
- **License 说明**:开源协议和版权声明。