如何使用VSCODE来编译STM32的固件_vscode编译stm32

VS Code用于单片机开发及其AI编程
1引言和背景
单片机开发IDE环境如KeilMDK/IAR等，虽然操作简单，方便调试，但代码编辑风格很老套，关键Lince是收费昂贵。如今流行的vscode编辑器免费且相当轻量级，用来代码开发体验很不错，看着都舒服。Clion IDE体验也很好，但它也不免费且体积较大，如今免费的可以使用的软件:
(1) cubeIDE:
Stm32cubeIDE是ST公司自带的免费软件，生成工程模板和配置方便，不需要搭建复杂的环境，但自动补全等功能和界面不友好，不方便代码编辑，效率较低。
(2) VSCode：
. Visual Studio Code（简称VSCode）是由微软开发的一款免费且开源的源代码编辑器，支持跨平台运行，包括Windows、Linux和macOS。VSCode以其轻量级、高性能和丰富的扩展生态系统而受到开发者的喜爱。
. VSCode的主要功能包括语法高亮、代码自动补全（也称为IntelliSense）、代码重构和查看代码定义。它还内置命令行工具和Git版本控制系统，允许用户个性化设置，更改主题和键盘快捷方式。通过内置的扩展程序商店，用户可以安装各种插件来扩展软件功能，支持多种编程语言，包括JavaScript、TypeScript、CSS和HTML，还可以通过安装特定插件支持其他语言，如C/C++、Java和Go。
2 软件安装
2.1 安装VS code
下载网站：https://code.visualstudio.com/download

User Installer版：会安装在当前计算机帐户目录,意味着如果使用另一个帐号登陆计算机将无法使用别人安装的vscode。
System Installer版：安装在非用户目录,例如C盘根目录,任何帐户都可以使用。(建议使用此版本)
2.2 安装VS code插件
（1）语言：安装语言在左边的工具栏点击扩展（Ctrl + Shift + X），搜索框中搜索“Chinese”,选择第一个“中文（简体）”，点击“安装”，出现需要重启软件界面，重启软件后即为中文。

（2）C/C++扩展,支持该语言的开发，代码编辑，规则检查等。

（3）可能VS code会有一些提示，安装下c/c++ extensinon pack插件

（4）Contex-debug 调试功能，起到单步调试，查看变量等功能。

3 VS code单片机项目创建、编译、调试
3.1 使用EIDE老项目Keil工程 如何导入,编译,调试
（1）输入EIDE安装Embedded IDE：一款适用于8051/STM8/Cortex-M/RSCv的单片机开发环境，在 vscode上提供8051，Cortex-M系列，RISC-V-项目的开发编译烧录等功能。

（2）安装实用工具链:Cppcheck,GNU开源的编译,Jlink.

（3）选择 操作->导入项目->选择(MDK arm）：

（4）选择自己项目的keil工程（Doc.uvprojx需要解密，否则无法导入）

(5)出现如下界面选择NO（让keil项目和vscode工程共存一个目录，代码在资源管理里面才方便查看).

(6)选择VS Code工程的存放路径（keil工程的上级目录如下图）

（7）项目导入完毕，点继续立即切换项目。

（8）项目已经导入见如下的工作区

（9）构建配置选择gcc (GNU ARM embedded Toolchain)

（10）选择链接脚本路径:STM32F407VETx_FLASH.ld（STM32CUBEMX生成,放到vscode工程的根目录); 选择芯片名称：自己目标板的芯片

上面STM32cubeMX生成的xxxxx.s启动文件，替换掉MDK-ARM下面的.s文件。

（11）项目有带FreeRTos用keil生成源码文件（GCC），项目属性里面增加源码和头文件：
User\bd_work_middle\FreeRTOS\Source\include
\User\bd_work_middle\FreeRTOS\Source\portable\GCC\ARM_CM4F
使用STM32cubeMX生成的替换掉keil工程的FreeRTos目录。

（12）编译源码：

（13）烧录软件：

（14）在线调试：

（15）VSCode提供了“inline values”设置，自动增加灰色显示的变量值，但为了速度，默认并没有开启，我们只需修改配置即可开启这个功能。

（16）发现烧录的hex文件比较大，如下方式可以优化空间大小。

（18）构建配置”硬件浮点”选项选择”single”，构建器选项的全局选项中float ABI选项.
–soft"选项：表明不使用FPU硬件，而是使用GCC的整数算术运算来模拟浮点运算。
–"softfp"选项：表明要使用FPU硬件来做浮点运算，只是，函数的参数传递到整数寄存器（r0-r3）中，然后再传递到FPU中。
–"hard"选项：表明要使用FPU硬件来做浮点运算，并且，函数的参数直接传递到FPU的寄存器（s0、d0）中。
(软浮点是通过浮点库去实现浮点运算的，效率低；硬浮点是通过浮点运算单元(FPU)来完成的，效率高).

（17）如果项目中含有UBOOT启动，APP的启动放在了其他FLASH空间，RAM空间，堆栈大小修改文件如下：

（18）例超声bootloaer的代码对_estack的指针地址有如下的限制，由于卖出去的机器不能更改uboot，只能升级APP. (17)楼的配置_estack = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM)，_estack这个指传下来后会0x20020000&0x2FFE0000并不等于0x20000000,以下条件不满足，不能跳转，导致APP不能跑起来。可以降低LENGTH为127K，满足条件，能够正常的jump跑APP.

3.2 使用EIDE新的项目 如何搭建环境,编译,调试
(1) VScode新建项目（先需要装edide插件，安装实用工具链，参考3.1节安装）
EIDE插件—> 新建项目—> 空项目----> Cortex-M项目—> 输入工程名—> 选择保存位置

选择VScode项目文件夹：

(2)用STM32MUX配置工程的CLK,GPIO，I2C, UART,SPI等总线，如下生成makefile工程代码：

(3）加载项目资源。
EIDE插件—> 项目资源—>普通文件夹—>选中STM32cubeMX生成代码文件夹

（4）makefile工程的startup_stm32f407xx.s移动到Core目录下

(4)打开stm32cubemx 生成的makefile,在EIDE如下的界面配置项目属性. 包含的目录头文件，预处理定义，去掉-D -I前缀。

（5）自定义的代码.c文件和.h头文件按照（3）（4）步骤操作即可。

（6）安装实用工具链:Cppcheck,GNU开源的编译,Jlink.

（7）选择链接脚本路径:STM32F407VETx_FLASH.ld（STM32CUBEMX生); 选择芯片名称：自己目标板的芯片

(8) 编译下载，调试参考(3.1节)相关章节，方法一样。

3.3 使用GCC mk 编译/烧录/调试MCU工程（不需要插件EIDE）
（1）需要安装的软件(这些软件以压缩包提供)和环境变量，如下示范设置环境变量：
. 安装Arm交叉开发编译器gcc-arm-none-eabi，只需要解压文件，并设置环境变量。
. 安装OpenOCD(open onchip debugger)下载和调试依赖于它，只需要解压文件设置环境变量。
. 安装make,因为使用makefile.并设置环境变量
. 安装STM32CubeMX用来生成makefile和相关代码。

（2）打开终端，查看是否安装成功

（3）Stm32MUX生成代码,工具链IDE选择Makefile.

（3）上面Stm32MUX创建的工程文件目录工程文件右键，选择使用VS CODE打开软件代码：
出现对话框（点信任附件的的所有文件的作者，点是，我信任此作者）

（4）左侧就是我们的工程文件列表了，随便打开一个.c文件

(5)把压缩包build_down_script.tar提供的tasks.json，launch.json（分别为编译/下载和Debug调试的脚本）放到MCU的工程目录文件夹.vscode下面，如下的步骤脚本、下载，调试工具基与openocd来实现的，也可以基与jlink的实现方式。
1）编译代码：选择 终端->运行任务->编译代码

编译成功提示

2）烧录固件：终端->运行任务->烧录固件
–OpenOcd的连接方式脚本如下(压缩包build_down_script.tar/tasks.json)

–Jlink连接方式:(压缩包build_down_script.tar/tasks.json脚本和jlink_commands.jlink)

3)点击烧录的时候发现不能识别到Jlink:（如果不使用OpenOcd的方式，使用传统的jlink驱动连接调试，忽悠此节）
Warn : Failed to open device: LIBUSB_ERROR_NOT_SUPPORTED.
Info : No device selected, using first device.
Error: No J-Link device found.
因为Keil和JFlash的驱动程序与openOCD冲突，openOCD识别不了JLink，因此重装一下。这里用Zadig去重新安装JLink的驱动。

–安装zadig(提供的压缩包里有该软件）选择option-> List All Devices

–然后选择J-LINK，重新安装USB驱动程序，安装后通用串行总线设备显示：J-Link

–我们手头上的MCU Jlink是swd接口，需要将openOCD的jlink.cfg修改，指定接口类型为swd。这里直接复制一份，然后修改jlink-swd.cfg(内容如下).tasks.json已经指定为该cfg：
adapter driver jlink
transport select swd //增加内容,修改为 swd.
–再次 终端->运行任务->烧录固件，烧录成功提示

4. Debug在线调试
   点击运行->启动调试;或者左侧的绿色箭头按钮或者F5,稍等片刻寄了进入调试，如下是调试运行的脚本
   –OpenOcd的连接方式脚本如下（压缩包build_down_script.tar/launch.json)）：

–Jlink的连接方式脚本如下:(脚本见压缩包build_down_script.tar/launch.json)

(5)调试界面窗口：左侧窗口中可以查看寄存器、本地变更、调用栈，可在左侧栏WATCH中增加全局变量查看。窗口上方有调试按钮方便调试操作，按钮包含运行、单步、跳入、跳出、复位、停止。也可从菜单Run中点击相应菜单项或者用快捷键F5、F10、F11、shift+F11、ctrl+shift+F5、shift+F5。在源代码窗口左侧行号上点击可直接增加断点，也可在左侧栏BREAKPOINTS栏中修改。

(5)上面讲解的只是一个STM32MUX生成的代码。编译和调试的过程。如果自定义代码需要在makefile里面增加代码.c和头文件.h包含进来。

4 VS code添加插件实现AI编程功能，提高工作效率（用好一款）
4.1 插件Tabnine
Tabnine主要是根据使用者本地已有的代码内容，和云上的一些智能策略，预测和推断，在编码时候进行一些提示，智能补全。用户可以根据实际情况选择推荐的编码，按Tab键就是快捷采用第一个推荐条目，也可以选择其他条目，或者ESC不采用推荐的编码。

4.2 插件CodeGeeX
CodeGeeX它能够帮助你编写代码、调试问题、创建文档，生成单元测试等

（1）在代码编辑窗口写一段英文，中文敲击回车后插件得到的函数。

（2）敲击命令/comment为选中的代码添加注释。

（3）敲击命令/explain 解释选择代码，不选中内容则默认解释当前整个文件代码。

（3）敲击命令/fixbug 修复选中代码的bug.

4.3 插件 Fitten Code

4.4 插件GitHub Copilot（付费，功能更丰富）
Copilot 是一款由 GitHub 和 OpenAI 共同开发的编程工具，它基于人工智能技术，旨在帮助开发人员提高编码效率。Copilot 结合了 GitHub 的代码存储库和开源社区的力量，以及 OpenAI 的自然语言处理和机器学习能力，为开发人员提供智能化的代码建议和生成功能。
Copilot 使用了一种被称为 GPT（生成式预训练）的技术，该技术是由 OpenAI 开发的一种语言模型。GPT可以根据输入的上下文和提示来生成连贯的文本。在 Copilot 中，这一技术被用于生成代码片段，它可以自动完成代码、提供函数和类的建议、生成注释和文档等。
.如下在VS Code 左侧栏出现聊天图标，点击进入对话框，可进行对话功能编写代码，优化代码，语法纠错和风格建议，提供文档和资源链接等。

4.5 AI编程更多精彩的内容后续期待大家补充…