2、固件开发基础：嵌入式系统架构、交叉编译环境搭建、Makefile与链接脚本基础

# 编写测试文件 test.c
int main(void) {
    volatile int i;
    while(1) { i++; }
    return 0;
}

# 编译命令
arm-none-eabi-gcc -c -mcpu=cortex-m4 -mthumb -o test.o test.c
arm-none-eabi-ld -T link.ld -o test.elf test.o
arm-none-eabi-objcopy -O binary test.elf test.bin
arm-none-eabi-size test.elf

# 工具链定义
CROSS_COMPILE = arm-none-eabi-
CC = $(CROSS_COMPILE)gcc
LD = $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY = $(CROSS_COMPILE)objcopy
SIZE = $(CROSS_COMPILE)size

# 编译选项
CPU = -mcpu=cortex-m4 -mthumb
CFLAGS = $(CPU) -Wall -O2 -g -ffunction-sections -fdata-sections
LDFLAGS = $(CPU) -T link.ld -Wl,--gc-sections -Wl,-Map=firmware.map

# 源文件
SRCS = main.c uart.c spi.c
OBJS = $(SRCS:.c=.o)
TARGET = firmware

# 默认目标
all: $(TARGET).bin

# 编译规则
%.o: %.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<

# 链接
$(TARGET).elf: $(OBJS)
	$(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $^
	$(SIZE) $@

# 生成二进制
$(TARGET).bin: $(TARGET).elf
	$(OBJCOPY) -O binary $< $@

# 烧录
flash: $(TARGET).bin
	openocd -f interface/stlink.cfg -f target/stm32f4x.cfg \
		-c "program $< 0x08000000 verify reset exit"

# 清理
clean:
	rm -f $(OBJS) $(TARGET).elf $(TARGET).bin $(TARGET).map

/* 存储器区域定义 */
MEMORY
{
    FLASH (rx)  : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 1M
    SRAM  (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
}

/* 段布局 */
SECTIONS
{
    /* 中断向量表：必须位于Flash起始地址 */
    .isr_vector :
    {
        . = ALIGN(4);
        KEEP(*(.isr_vector))    /* 保留向量表 */
        . = ALIGN(4);
    } > FLASH

    /* 代码段 */
    .text :
    {
        . = ALIGN(4);
        *(.text)                /* 所有 .text 段 */
        *(.text*)
        *(.glue_7)
        *(.glue_7t)
        *(.eh_frame)
        . = ALIGN(4);
        _etext = .;             /* 代码结束地址 */
    } > FLASH

    /* 只读数据段 */
    .rodata :
    {
        . = ALIGN(4);
        *(.rodata)
        *(.rodata*)
        . = ALIGN(4);
    } > FLASH

    /* 已初始化数据段（运行在SRAM，初始值存储在Flash） */
    _sidata = .;                /* Flash中的初始值起始地址 */
    .data : AT(_sidata)
    {
        . = ALIGN(4);
        _sdata = .;             /* SRAM中的起始地址 */
        *(.data)
        *(.data*)
        . = ALIGN(4);
        _edata = .;             /* SRAM中的结束地址 */
    } > SRAM

    /* 未初始化数据段 */
    .bss :
    {
        . = ALIGN(4);
        _sbss = .;
        *(.bss)
        *(.bss*)
        *(COMMON)
        . = ALIGN(4);
        _ebss = .;
    } > SRAM

    /* 堆和栈定义 */
    ._user_heap_stack :
    {
        . = ALIGN(8);
        PROVIDE ( end = . );
        PROVIDE ( _end = . );
        . = . + _Min_Heap_Size;  /* 堆大小 */
        . = . + _Min_Stack_Size; /* 栈大小 */
        . = ALIGN(8);
    } > SRAM
}