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在MDK上建立一个C++的STM32开发工程

发布时间:2020-08-26 发布时间:
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        最近,我惊讶地发现居然可以用C++进行嵌入式程序开发,甚至是裸系统程序。之前,做单片机开发、STM32上程序开发,想到的都是C语言、汇编语言,根本就没有考虑过还可以用C++语言做开发。近日,在学习公司的项目之后,发现C++有其独道之处。开发起来比C语言更方便架构搭建与程序管理。

        我之前对C++有曲解,总认为C++只适合做上层应用软件开发,不适用于单片机开发。一方面是因为C++喜欢来不不就new一个对象。对于内存空间非常紧张的单片机,只能望海兴叹。二是C++生成的代码量较C庞大,效率上可能没有C高。对于主频较低的单片机,也用一点勉强。但是,这并不能掩盖C++的优势。C++是面向对象的程序语言,能非常灵活地进行继承与派生,还能实现多态。对于较大一点的程序而言,用C作开发,不异于用砖头砌坐20层的大厦。这样的大厦既不稳定,也不好维护。相反,C++则可以很好地完成这样大的任务。但是,你就盖个两层楼的小平房,需得着什么房屋框架吗?也没必要呀。
        总而言之,C与C++各有各的优势,就看你怎么用。

        我手头一有块STM32的开发板。于是,我尝试在MDK上建一个基于C++的Demo工程。板子上有64KB的SRAM,主频可达72MHz,也差不多了。

        想到C++,我就想到了new 这个关键字。这个new 就是从堆里取一块内存空间,并执行类的构造函数。
        那么这里就要涉及到堆的问题,你必须得告诉程序一个问题:(1)堆在哪里?(2)堆有多大?

        以下是我在main()中对堆的实现:

 
  1. #include   //_init_alloc  
  2.   
  3. #define HEAP_SIZE   (0x3000)  
  4. INT32U  heap_zone[HEAP_SIZE] = {0};  
  5.   
  6. int main()  
  7. {  
  8.     NVIC_Configuration();  
  9.   
  10.     OSInit();  
  11.   
  12.     _init_alloc((INT32U)heap_zone, (INT32U)&heap_zone[HEAP_SIZE-1]);  
  13.   
  14.     CStartTask start;  
  15.     start.Create();  
  16.       
  17.     OSStart();  
  18.   
  19.     return 0;  
  20. }  

        首先声明,这个main()所在的文件必须是以.cpp文件,不然编译当成C语言进行编译。C++可以调用C,C不能调用C++,这点要记住。以上对堆的实现分两步:
        (1)要在SRAM中留一块空间来做堆。上代就用定义数组的方式实现。 INT32U heap_zone[HEAP_SIZE] = 0;
        (2)告诉程序堆的起止地址。通过调用 _init_alloc( startAddr, endAddr  );

        也不一定非要用这做笨绌的方法定义一块堆空间。我这块开发板上还用FSMC扩展了一个512KB的SRAM。那么我可以用这块空间来做堆空间。如下:

  1. #include   //_init_alloc  
  2.   
  3. #define HEAP_BASE  Bank1_SRAM3_ADDR  
  4. #define HEAP_TOP   (Bank1_SRAM3_ADDR+0x100000)  
  5. int main()  
  6. {  
  7.     NVIC_Configuration();  
  8.     FSMC_SRAM_Init();  //初始化对SRAM的访问  
  9.   
  10.     OSInit();  
  11.   
  12.     _init_alloc(HEAP_BASE, HEAP_TOP);    // 设置堆空间  
  13.   
  14.     CStartTask start;  
  15.     start.Create();  
  16.       
  17.     OSStart();  
  18.   
  19.     return 0;  
  20. }  

        SRAM 的首地址就是 HEAP_BASE = Bank1_SRAM3_ADDR , 止地址就是 HEAP_TOP =  Bank1_SRAM3_ADDR+0x100000 。
        如上调用完 _init_alloc() 函数后,你就可以使用 new 进行申请空间与创建对象了。

        在工程中凡是 .c 文件都是C源文件,凡是 .cpp 文件都是C++源文件。在将原来部分C语言代码移植到C++的时候,要在头文件的开始与终止处添加以下内容:

 
  1. #ifdef __cplusplus  
  2.        extern "C" {  
  3. #endif  
  4.         ……    // 正文  
  5. #ifdef __cplusplus  
  6.         }  
  7. #endif  

         extern "C" { } 用于告诉编译器,大括号以内的东西以C的方式进行编译。因为原来.C的头文件被.CPP文件包含了,那么编译器便按C++的方式进行编译,导致与原来.C文件中定义的不一致,编译报错。



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