首页 > 编程语言 > 使用VSCode和VS2017编译调试STM32程序的实现
2020
09-28

使用VSCode和VS2017编译调试STM32程序的实现

近两年，微软越来越拥抱开源支持跨平台，win10搭载Linux子系统，开源VSCode作为跨平台编辑器，VS2017官方支持了Linux和嵌入式开发功能。

ST也是，近两年开发的软件工具基本都是跨平台(基于Java)的，比如STM32CubeMX，MCUFinder,STM32CubeProgrammer等。17年年底收购了truestudio的开发公司-Atollic。这个公司的IDE就是基于Eclipse使用GNU套装的。

官方都支持了，那我们有必要了解一下。要是好用，说不定就可以淘汰老旧的Keil了。

必要软件

VSCode或者VS2017。

GNU ARM Embedded Toolchain。JLink或者STLink。

STM32CubeMX。这个一般开发STM32的都会装。

使用思路

编译就不说了，有makefile，有gcc就可以了。

调试的话，整体的流程图如下：

  • 前端 。这里VSCode和VS2017就是封装了GDB的图形前端，这样我们使用GDB调试的时候就不需要再在命令行窗口敲指令了。
  • GDB Client。arm-none-eabi-gdb
  • GDB Server。JLink官方SEGGER提供了一个GDB server。STLink在github也有一个开源的项目。这里演示使用JLink。如果不嫌麻烦的话，也可以使用openOCD。
  • 调试器这里使用JLink，接口使用SWD。
  • 目标板芯片型号为STM32F103RCT6

VS2017

这里使用VSCode举例，但是VS2017实际上也是支持的，可以参考官方博客。这里本人做了一下尝试，发现官方还未完善。文档有多处错误，所以暂不考虑。

VSCode基本配置

这个现代化的编辑器，好处就不多说了，对比keil谁用谁知道，网上也能搜到一堆的关于它的介绍。

必要插件

C/C++为必要插件，否则无法调试。

建议安装插件

  • crustify。用来格式化代码， shift+alt+f，非常方便。缺点是代码中有Unicode可能会导致乱码，然后配置文件有点多。
  • Bracket Pair Colorizer。不同颜色高亮显示匹配括号，爱护视力必备。
  • C/C++ Clang Command Adapter。用来补全和诊断，需要同时安装Clang，参考官方文档。

JLink安装

安装完成后，目录下应该有下列文件

GNU ARM Embedded Toolchain安装

下载后，安装或者解压即可。目录下有一个bin的文件夹，可以看到有下列文件：

安装完成后，将bin文件夹路径添加到环境变量。不过这不是必要的，只是方便在命令行中使用，在vscode中使用是不需要的。

使用cube生成代码以及makefile

这里需要注意，cube的版本至少要是4.23.0。否则没有生成makefile的选项，这里使用4.24.0。在配置完成后，设置选项需要选择Makefile，如下图：

点击生成后文件目录如下：

在main.c中添加两行闪灯的代码：

 while (1)
 {
  HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);
  HAL_Delay(500);
  Counter++;

 /* USER CODE END WHILE */
 /* USER CODE BEGIN 3 */

 }

至此，整个工程就搭建好了。

编译

官方生成了makefile，那么只要执行make就可以了。makefile的语法，网上可以找到很多的教程，这里不细说。

就目前的工程，想要make成功，改一句话即可使用，即指定gcc的路径。我的路径如下：

BINPATH = D:/GNU_ARM_TOOLS/2016q3_Version_5_6/bin

修改后，打开命令行，输入make即可。如果，提示make不是内部或者外部命令，那你还需要安装GNU make，这个可自行搜索下载。

如果配置成功，应该能看到下面的画面：

这样，在build目录下面可以找到blink.hex,blink.elf,blink.bin这几个文件。至此，编译成功。
其实，即使不使用cube生成Makefile，我们也可以自己写一个，或者使用CMake。但是，使用官方的文件，会统一大家的程序结构，以后移植或者开源也更容易。

而且，官方的Makefile结构比较清晰，熟悉Keil工程配置的人，其实很容易接受。

下载

可以使用JFlash直接烧录

如果没什么问题的话，复位之后，目标板的led应该已经开始闪烁了。

调试

这里是重点。

1.运行GDB server

我这里是在windows平台下，JLink提供的GDB server有一个图形客户端。Linux平台下使用命令行版本，也是一样的。

打开JLinkGDBServer.exe，配置连接好后，应该看到下面的界面

这个server一直开着就行，注意上面的端口号2331，后面要用到。

2.测试GDB

由于VSCode的配置文件中使用了较多的GDB指令，这里使用命令行先演示一下，方便理解，也刚好测试GDB是否正确安装。

在命令行输入arm-none-eabi-gdb，应该看到如下画面，否则你的GNU套装没安装好，或者没添加到环境变量

继续输入下面的指令：

此时，应该也看到led灯在闪烁了。

简单解释这几个指令，详细的可以自行搜索gdb的教程，或者查看GNU套件安装目录下的文档。

  • target remote :2331 :连接到GDB server。
  • file : 载入目标文件到gdb。
  • load : 下载文件到目标板。
  • c : 运行到下一个断点，如果没有断点，会一直运行
  • monitor reset : 传递命令reset给JLink GDB server。

monitor 后面的参数不是gdb的指令，而是gdb server的（这里就是JLink Server的），这里参考JLink的文档（在安装目录下有），可以接受如下指令

常用的也就是reset了。

3.配置VSCode调试

在vscode的窗口按下F5，弹出来的窗口选择gdb

官方给了默认配置，需要修改成我们自己的。这里改动比较多，具体的配置参数需要参考两个地方，一个是vscode的官网
，一个是cpp插件的github文档

最终我们的配置如下：

{
  // 使用 IntelliSense 了解相关属性。 
  // 悬停以查看现有属性的描述。
  // 欲了解更多信息，请访问: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [

    {
      "name": "blink Launch",
      "type": "cppdbg",
      "request": "launch",
      "targetArchitecture": "arm",//虽然官方说弃用了，但实际上必须指明
      "program": "blink", // 采用了自定义的设置，这里没啥用了
      "args": [""],
      "stopAtEntry": true,
      "cwd": "${workspaceFolder}",
      "environment": [],
      "externalConsole": true,
      "MIMode": "gdb",
      "miDebuggerPath": "D:/GNU_ARM_TOOLS/2016q3_Version_5_6/bin/arm-none-eabi-gdb.exe",
      "setupCommands": [
        {
          "description": "Enable pretty-printing for gdb",
          "text": "-enable-pretty-printing",
          "ignoreFailures": true
        }
      ],
      "launchCompleteCommand": "None",
      "miDebuggerServerAddress": "localhost:2331",
      "customLaunchSetupCommands": [
        {
          "text": "target remote :2331",
          "description": "connect to server",
          "ignoreFailures": false
        },
        {
          "text": "file F:/STM32/led/blink/build/blink.elf",
          "description": "load file to gdb",
          "ignoreFailures": false
        },
        {
          "text": "load",
          "description": "download file to MCU",
          "ignoreFailures": false
        },
        {
          "text": "monitor reset",
          "description": "reset MCU",
          "ignoreFailures": false
        },
        {
          "text": "b main",
          "description": "set breakpoints at main",
          "ignoreFailures": false
        },
      ]
    }
  ]
}

再次按下F5后，效果如图：

这个配置中，最重要的就是customLaunchSetupCommands中的设置，有了上面gdb再命令行的演示，就很容易理解了。

总结

这里只是搭建了一个最简单的功能，使用上确实比Keil繁琐很多，而且有些实用功能没有实现，比如说live watch，比如说查看寄存器内容。如果有人专门针对VScode或者VS2017开发一个插件，那么最终的调试功能就和Keil一样强大了。
加上VScode强大的编辑能力，那么Keil除了ARMCC还可以让人留恋一下，其他部分就都可以抛弃了。

提升

想要在实际工程中使用vscode + GNU的组合，还需要提升几部分：

  • makefile。需要增加更多功能，比如下载，比如分开release和debug等，比如增量编译等。
  • 使用task。vscode的task功能是很强大的，不用浪费。
  • 开发插件。如上所提，调试功能还是差keil不少。

在github上已经有了一个插件的开源项目，实现了类似keil的部分功能，名字叫做cortex-debug，不过功能还不够完善，先关注着。

到此这篇关于使用VSCode和VS2017编译调试STM32程序的实现的文章就介绍到这了,更多相关VSCode和VS2017编译调试STM32内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

编程技巧