Vscode搭建开发调试STM32/RISC-V环境IDE(最全面)

简介: Vscode搭建开发调试STM32/RISC-V环境IDE(最全面)

单片机开发IDE环境如KeilMDK,虽然操作简单,方便调试。但就是代码编辑风格很老套,中文符号乱码还是常有的事。而如今流行的vscode编辑器很不错,免费且相当轻量级,用来代码开发体验很不错,看着都舒服。Clion IDE体验更好,但就是它不免费且体积较大。

Stm32cubeIDE生成工程模板和配置方便,但自动补全还是太烂了,总之各有优劣。


前言


这里介绍下Vscode搭建开发调试STM32的IDE,分享给有需要的朋友。


跟稚晖君的基于Clion的如出一撤,都是基于Cmake的工程,其实并不限于芯片是STM32还是RISC-V,原理都是一样的(使用Cmake管理项目,调用交叉工具链编译链接,使用openocd在线调试)。


虽然Vscode下也有EIDE插件,但是个人感觉它略显繁琐,还是Cmake的更通用些。用Vscode开发STM32简直不要太爽,希望大家都能优雅的嵌入式开发。图引用自稚晖君的《配置CLion用于STM32开发【优雅の嵌入式开发】》



【注】


对于当前较火的RISC-V单片机来说,只有有交叉编译工具链,一样可以适用 vscode来配置和开发。RISC-V官方支持的调试器上位机是openocd。openocd是地表最强大(没有之一)的开源调试上位机,支持各种target(ARM(M、A系列)、FPGA、RISC-V等),支持各种调试器(Jlink、CMSIS-DAP、FTDI等),支持JTAG和SWD接口。


环境准备


软件环境


  • STM32CubeMX (非必须,有好处是可以帮你快速配置,若有工程模板可忽略)


  • VScode(安装相关插件cmakeTools,cortexDebug)


  • MinGW64(windows环境下的gcc工具链)


  • OpenOCD( 或者jlinkGdbServer也可以)


  • gcc-arm-none-eabi (arm的gcc交叉编辑工具链,安装后需添加进环境变量)


用到的资源链接


直接从ST官网下载可执行文件







以上CMake,MinGW64 ,arm-none-eabi-gcc和OpenOCD是必要软件。安装路径最好是没有中文和空格 。配置好环境变量,保证在cmd下这几行命令都能正常运行。


国外网站可能下载速度慢, 在这里提供我使用的工具链百度网盘地址


链接:https://pan.baidu.com/s/1NCQykQ57Xh6PFe28TU_GGw?pwd=goyj 
提取码:goyj 
--来自百度网盘超级会员V5的分享


环境变量配置好后,重启使得环境变量生效之后可以在命令行里用以下语句测试:


gcc -v


arm-none-eabi-gcc  -v


cmake  --version


如果有信息输出,那就是装好了。


不想麻烦建工程想尽快体验的,可以直接使用我的模板。


附工程项目源码下载链接,可直接用vscode打开:


https://download.csdn.net/download/qq8864/8785579


Vscode插件安装


vscode需要下载安装以下插件,第一个截图中仅划红线的需要:





cmake脚本内容


cmake组织编译规则都是基于CMakeLists.txt文件的,如果熟悉CMake应该会觉得很方便很强大。不熟悉的也没事,基本不需要额外修改什么,只需要知道怎么在这个文件里面添加源码目录和include文件夹的路径就行了,这个文件几乎很少改动。


#THIS FILE IS AUTO GENERATED FROM THE TEMPLATE! DO NOT CHANGE!
set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic)
set(CMAKE_SYSTEM_VERSION 1)
cmake_minimum_required(VERSION 3.20)
# specify cross compilers and tools
set(CMAKE_C_COMPILER arm-none-eabi-gcc)
set(CMAKE_CXX_COMPILER arm-none-eabi-g++)
set(CMAKE_ASM_COMPILER arm-none-eabi-gcc)
set(CMAKE_AR arm-none-eabi-ar)
set(CMAKE_OBJCOPY arm-none-eabi-objcopy)
set(CMAKE_OBJDUMP arm-none-eabi-objdump)
set(SIZE arm-none-eabi-size)
set(CMAKE_TRY_COMPILE_TARGET_TYPE STATIC_LIBRARY)
# project settings
project(vscodeSTM32Demo  C CXX ASM)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_C_STANDARD 11)
#Uncomment for hardware floating point
#add_compile_definitions(ARM_MATH_CM4;ARM_MATH_MATRIX_CHECK;ARM_MATH_ROUNDING)
#add_compile_options(-mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16)
#add_link_options(-mfloat-abi=hard -mfpu=fpv4-sp-d16)
#Uncomment for software floating point
#add_compile_options(-mfloat-abi=soft)
add_compile_options(-mcpu=cortex-m3 -mthumb -mthumb-interwork)
add_compile_options(-ffunction-sections -fdata-sections -fno-common -fmessage-length=0)
# uncomment to mitigate c++17 absolute addresses warnings
#set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wno-register")
if ("${CMAKE_BUILD_TYPE}" STREQUAL "Release")
    message(STATUS "Maximum optimization for speed")
    add_compile_options(-Ofast)
elseif ("${CMAKE_BUILD_TYPE}" STREQUAL "RelWithDebInfo")
    message(STATUS "Maximum optimization for speed, debug info included")
    add_compile_options(-Ofast -g)
elseif ("${CMAKE_BUILD_TYPE}" STREQUAL "MinSizeRel")
    message(STATUS "Maximum optimization for size")
    add_compile_options(-Os)
else ()
    message(STATUS "Minimal optimization, debug info included")
    add_compile_options(-Og -g)
endif ()
add_definitions(-DUSE_HAL_DRIVER -DSTM32F103xB -DUSE_STDPERIPH_DRIVER -DSTM32F10X_HD)
include_directories(./STM32F10x_FWLib/inc ./include)
file(GLOB_RECURSE SOURCES "startup/*.*" STM32F10x_FWLib/src/*.c "./source/*.c")
set(LINKER_SCRIPT ${CMAKE_SOURCE_DIR}/STM32F103C8Tx_FLASH.ld)
add_link_options(-Wl,-gc-sections,--print-memory-usage,-Map=${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.map)
add_link_options(-mcpu=cortex-m3 -mthumb -mthumb-interwork)
add_link_options(-T ${LINKER_SCRIPT})
add_link_options(-specs=nano.specs -specs=nosys.specs -u _printf_float)
add_executable(${PROJECT_NAME}.elf ${SOURCES} ${LINKER_SCRIPT})
set(HEX_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.hex)
set(BIN_FILE ${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.bin)
add_custom_command(TARGET ${PROJECT_NAME}.elf POST_BUILD
        COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Oihex $<TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> ${HEX_FILE}
        COMMAND ${CMAKE_OBJCOPY} -Obinary $<TARGET_FILE:${PROJECT_NAME}.elf> ${BIN_FILE}
        COMMENT "Building ${HEX_FILE}
Building ${BIN_FILE}")


工程配置


STM32CubeMX其实并不必要,我们只需要配一份CMake脚本和startup的*.s文件即可,可以通过STM32CubeMX生成,同一块板子也可以直接copy过来用就好。其中的STM32F103C8Tx_FLASH.ld文件为链接脚本文件,很重要,不同型号的片子不一样,它告诉编译器相关的编译后的可执行代码,内存变量,中断向量,链接在哪个存储区(.text,.rodata ,.data, .bss等段在RAM和ROM中的位置和布局 )。


如何使用


初始项目工程代码,可以使用STM32Cubmx配置生成,也可以从其他地方拷贝过来,或者自己手工创建目录也可以。startup_stm32f103xb.s汇编文件和链接脚本文件是必要的。


CMakeLists.txt文件也是必须的,可以自己编写或者使用写好的模板也可以,文中有提供现成的模板文件。有了这些后,至于是使用HAL库还是标准库都无所谓,跟使用什么库没关系。


在上述软件环境和插件都安装就绪的前提下,直接用Vscode打开工程源码文件夹(CMakeLists.txt所在的那个文件夹)即可。会自动识别cmake的工程配置,并在最下方展示的有相关项。如下图红色划线所示:



选择最下方状态栏的配置图标按钮,可以用来切换工具链,如下图所示:



编译过程日志


[main] Configuring project: vscodeSTM32Demo 
[proc] Executing command: "D:\Program Files\CMake\bin\cmake.EXE" --no-warn-unused-cli -DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS:BOOL=TRUE -DCMAKE_BUILD_TYPE:STRING=RelWithDebInfo -DCMAKE_C_COMPILER:FILEPATH=C:\tools\arm-gcc\bin\arm-none-eabi-gcc.exe -DCMAKE_CXX_COMPILER:FILEPATH=C:\tools\arm-gcc\bin\arm-none-eabi-g++.exe -SD:/Users/Administrator/Desktop/test3/vscodeSTM32Demo -Bd:/Users/Administrator/Desktop/test3/vscodeSTM32Demo/build -G Ninja
[cmake] Not searching for unused variables given on the command line.
[cmake] -- Maximum optimization for speed, debug info included
[cmake] -- Configuring done
[cmake] -- Generating done
[cmake] -- Build files have been written to: D:/Users/Administrator/Desktop/test3/vscodeSTM32Demo/build
[main] Building folder: vscodeSTM32Demo 
[build] Starting build
[proc] Executing command: "D:\Program Files\CMake\bin\cmake.EXE" --build d:/Users/Administrator/Desktop/test3/vscodeSTM32Demo/build --config RelWithDebInfo --target all --
[build] [14/29   3% :: 0.202] Building C object CMakeFiles/vscodeSTM32Demo.elf.dir/source/main.c.obj
[build] [15/29   6% :: 0.222] Building C object CMakeFiles/vscodeSTM32Demo.elf.dir/STM32F10x_FWLib/src/core_cm3.c.obj
[build] [16/29  10% :: 0.265] Building C object CMakeFiles/vscodeSTM32Demo.elf.dir/source/printf_uart.c.obj
[build] [17/29  13% :: 0.297] Building C object CMakeFiles/vscodeSTM32Demo.elf.dir/STM32F10x_FWLib/src/stm32f10x_bkp.c.obj
[build] [18/29  17% :: 0.310] Building C object CMakeFiles/vscodeSTM32Demo.elf.dir/STM32F10x_FWLib/src/misc.c.obj
[build] [19/29  20% :: 0.325] Building C object CMakeFiles/vscodeSTM32Demo.elf.dir/STM32F10x_FWLib/src/stm32f10x_cec.c.obj
[build] [20/29  24% :: 0.339] Building C object CMakeFiles/vscodeSTM32Demo.elf.dir/STM32F10x_FWLib/src/stm32f10x_dbgmcu.c.obj
[build] [21/29  27% :: 0.355] Building C object CMakeFiles/vscodeSTM32Demo.elf.dir/STM32F10x_FWLib/src/stm32f10x_dac.c.obj


编译截图:



烧录程序 & 在线调试


在烧录之前,必须添加仿真器配置文件,下面是DAP-link的烧录文件,大家根据自己手头上的下载器的参数进行修改,并保存为xxxlink.cfg的格式,放在工程目录下config的文件夹中


# choose st-link/j-link/dap-link etc.
source [find interface/cmsis-dap.cfg]
transport select swd
# 0x10000 = 64K Flash Size
# 0x80000 = 512K Flash Size
set FLASH_SIZE 0x80000
source [find target/stm32f1x.cfg]
# download speed = 10MHz
adapter speed 10000
reset_config srst_only
#reset_config none


在工程根目录下新建一个文件夹config,在里面新建一个配置文件daplink.cfg(因为我这里使用的是DapLink作为仿真器),文件的内容如下:


# choose st-link/j-link/dap-link etc.
adapter driver cmsis-dap
transport select swd
# 0x10000 = 64K Flash Size
set FLASH_SIZE 0x20000
source [find target/stm32f1x.cfg]
# download speed = 10MHz
adapter speed 10000


如果是用ST-Link的话:


# choose st-link/j-link/dap-link etc.
#adapter driver cmsis-dap
#transport select swd
source [find interface/stlink.cfg]
transport select hla_swd
source [find target/stm32f1x.cfg]
# download speed = 10MHz
adapter speed 10000


前两行设置了仿真器的类型和接口,下面几行指定了Flash大小、芯片类型、下载速度等。


如果对自己的芯片不知道怎么设置,可以参考OpenOCD自带的一系列配置文件,路径在OpenOCD安装目录的share\openocd\scripts下


在配置文件中不要加reset_config srst_only这一句,会导致下载失败,这一句是指示系统重启的,删除不影响下载。


ISP串口烧录程序


如果不需要在线仿真调试的话, 到这里就结束了。生成的hex文件可以直接使用串口工具下载程序。FlyMcu 工具软件是一款用于 STM32 芯片 ISP 串口烧录程序的专用工具,免费,且较为非常容易下手,好用便捷。使用串口一键下载有个前提条件,既你的电路板需要有一个RS串口转接电路,其中DTR和RTS是必须的,目的为了实现一键下载准备,做为BOOT0电平置高电平,才能将STM芯片引导到串口烧录程序,原理是通过DTR和RTS控制了boot管脚的变化使得芯片进入boot升级模式。


工具下载地址: 单片机在线编程网:www.mcuisp.com单片机在线编程网



仿真器下载程序


在终端输入命令openocd -f interface/stlink-v2.cfg -f target/stm32f4x.cfg -c "program build/VSCodeF4.hex verify reset exit"即可下载程序。


若在VSCode中实现像Keil那样的调试,需要配置调试文件,点击左侧调试按钮。选择创建launch.json文件。选择C++(GDB/LLDB),再选择默认配置。



选择Cortex Debug: OpenOcd



项目根目录下的.vscode文件夹里的 launch.json编辑并增加以下内容(configFiles和svdFile配置),executable路径需要修改为实际生成elf文件的路径:


{
    // Use IntelliSense to learn about possible attributes.
    // Hover to view descriptions of existing attributes.
    // For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "cwd": "${workspaceRoot}",
            "executable": "./bin/executable.elf",
            "name": "Debug with OpenOCD",
            "request": "launch",
            "type": "cortex-debug",
            "servertype": "openocd",
            "configFiles": [
                "stlink-v2.cfg",
                "stm32f4x.cfg"
            ],
            "searchDir": [],
            "runToEntryPoint": "main",
            "showDevDebugOutput": "none",
            "svdFile": "./STM32F40x.svd"
        }
    ]
}


关于OpenOCD


从上面IDE的步骤中可以看出,OpenOCD 就是一个连通gdb和硬件调试器的工具,linux,macos,windows都可用。OpenOCD 支持大量的硬件调试器,常见的比如stm32常用的stlink,jlink调试器等。OpenOCD是一个运行于PC上的开源调试软件,最初是由Dominic Rath同学还在大学期间发起的(2005年)项目。OpenOCD旨在提供针对嵌入式设备的调试、系统编程和边界扫描功能。


SVD文件为单片机寄存器文件,加入这个文件才可以再调试时看寄存器的值,寄存器值变化可见需要在程序中打断点,才能看到寄存器值的变化。关于stm32单片机的svd文件,可在keil的芯片包安装路径下找到。(安装了keil以及芯片包才能找到)


运行调试界面:



到此结束,有问题欢迎交流!最后可以愉快的使用vscode开发啦,助你开发愉快!


其他资源


嵌入式开发:配置CLion用于STM32开发_clion stm32_华丶仔的博客-CSDN博客


嵌入式IDE原理 OpenOCD介绍 以及stlink如何连接stm32板子_我是标同学的博客-CSDN博客


从零开始教你使用Clion优雅开发STM32(三)Clion嵌入式开发必备插件_clion插件推荐_王拉图的博客-CSDN博客


https://github.com/


配置CLion用于STM32开发【标准库】 - 简书


配置VS Code 开发STM32【宇宙&最强编辑器】-电子工程世界


STM32CubeMX - STM32Cube初始化代码生成器 - 意法半导体STMicroelectronics


从零开始教你使用Clion优雅开发STM32(一)软件安装与环境配置_clion开发stm32_王拉图的博客-CSDN博客


vscode-armgcc-openocd搭建STM32开发调试环境_vscode调试stm32_Nick全栈之路的博客-CSDN博客


MinGW-w64 - for 32 and 64 bit Windows - Browse Files at SourceForge.net


配置CLion用于STM32开发【优雅の嵌入式开发】 - 知乎


vscode openOCD 配置Jlink 下载和调试STM32 教程 - 灰信网(软件开发博客聚合)


RISC-V MCU ld链接脚本说明_at > flash_借过风景的博客-CSDN博客


RISCV SOC开发环境 4——代码调试(openocd + gdb) - 知乎


OpenOCD刷写FLASH代码结构浅析(基于RISCV)_openocd源码解析_ys1115的博客-CSDN博客


RISC-V 调试软件 openOCD 安装及配置 - RISC-V技术论坛 - 电子技术论坛 - 广受欢迎的专业电子论坛!


深入浅出RISC-V调试_51CTO博客_深入浅出dpdk


一个超级好用的插件—EIDE,在VSCODE下快速创建ARM工程_小麦大叔的博客-CSDN博客

相关文章
|
2月前
|
IDE 开发工具 C++
AvaloniaUI项目离线开发全攻略:IDE安装、模板应用与NuGet私有化部署一站式解决
本文详细介绍了在离线环境中开发Avalonia UI项目的完整解决方案,包括Visual Studio 2022和JetBrains Rider的离线安装、Avalonia UI模板的配置、私有NuGet服务的部署与使用,以及NuGet包的制作和上传。通过这些步骤,您可以在网络受限或完全离线的环境中顺利进行Avalonia UI项目的开发。
AvaloniaUI项目离线开发全攻略:IDE安装、模板应用与NuGet私有化部署一站式解决
|
2月前
|
IDE 网络安全 开发工具
IDE之vscode:连接远程服务器代码(亲测OK),与pycharm链接服务器做对比(亲自使用过了),打开文件夹后切换文件夹。
本文介绍了如何使用VS Code通过Remote-SSH插件连接远程服务器进行代码开发,并与PyCharm进行了对比。作者认为VS Code在连接和配置多个服务器时更为简单,推荐使用VS Code。文章详细说明了VS Code的安装、远程插件安装、SSH配置文件编写、服务器连接以及如何在连接后切换文件夹。此外,还提供了使用密钥进行免密登录的方法和解决权限问题的步骤。
651 0
IDE之vscode:连接远程服务器代码(亲测OK),与pycharm链接服务器做对比(亲自使用过了),打开文件夹后切换文件夹。
|
2月前
|
IDE 网络安全 开发工具
IDE之pycharm:专业版本连接远程服务器代码,并配置远程python环境解释器(亲测OK)。
本文介绍了如何在PyCharm专业版中连接远程服务器并配置远程Python环境解释器,以便在服务器上运行代码。
373 0
IDE之pycharm:专业版本连接远程服务器代码,并配置远程python环境解释器(亲测OK)。
|
7月前
|
Python
新手向 Python:VsCode环境下Manim配置
该文介绍了如何准备和配置开发环境以使用Manim,主要包括两个步骤:一是准备工作,需要下载并安装VsCode和Anaconda,其中Anaconda需添加到系统PATH环境变量,并通过清华镜像源配置;二是配置环境,VsCode中安装中文插件和Python扩展,激活并配置虚拟环境。最后,安装ffmpeg和manim,通过VsCode运行测试代码验证配置成功。
418 1
|
6月前
|
编译器 C语言 C++
【VS Code】安装配置调试C/C++(一)
【VS Code】安装配置调试C/C++(一)
100 0
|
2月前
|
机器学习/深度学习 存储 监控
AllData数据中台核心菜单五:实时开发IDE
杭州奥零数据科技有限公司成立于2023年,专注于数据中台业务,维护开源项目AllData并提供商业版解决方案。AllData提供数据集成、存储、开发、治理及BI展示等一站式服务,支持AI大模型应用,助力企业高效利用数据价值。
|
2月前
|
传感器 网络协议 物联网
基于STM32的环境监测系统 (esp8267)(下)
基于STM32的环境监测系统 (esp8267)(下)
106 0
|
2月前
|
传感器 测试技术 芯片
基于STM32的环境监测系统 (esp8266)(上)
基于STM32的环境监测系统 (esp8266)(上)
344 0
|
2月前
|
传感器 数据采集 监控
基于STM32的温室大棚环境检测及自动浇灌系统设计
基于STM32的温室大棚环境检测及自动浇灌系统设计
412 0
|
3月前
|
开发框架 .NET C#
VSCode开发.net项目时调试无效
【9月更文挑战第22天】在使用 VSCode 开发 .NET 项目时遇到调试问题,可从项目配置、调试配置、调试器安装、运行环境、日志和错误信息等方面排查。确认项目类型及文件配置,检查 `launch.json` 文件及配置项,确保调试器扩展已安装并启用,验证 .NET 运行时版本和环境变量,查看 VSCode 输出窗口和项目日志文件,检查权限及代码错误。若问题仍未解决,可查阅官方文档或社区论坛。