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完全舍弃keil，使用vscode+openocd开发STM32_vscode openocd
作者：码创造者 | 2024-08-01 13:34:11
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vscode openocd
## Keil
Keil MDK-ARM是一种流行的集成开发环境（IDE），广泛用于基于ARM Cortex-M微控制器的嵌入式系统开发。它提供了包括编译器、调试器和软件库在内的一整套工具，使得开发人员能够编写、编译、调试和优化代码。
Keil以其强大的功能和用户友好的界面而受到许多开发者的青睐。然而，随着技术的发展和开源社区的兴起，Keil的一些局限性开始显现，如成本较高、更新周期长、开发界面过时等问题。
## VSCode
Visual Studio Code（简称VSCode）是一款由微软开发的免费、开源的现代化轻量级代码编辑器。它支持多种编程语言，具有代码高亮、智能代码补全、代码重构、调试与版本控制等一系列强大的功能。
VSCode的一个显著特点是其丰富的扩展生态。通过安装不同的扩展，VSCode可以轻松地适应不同的开发需求和工作流程。对于嵌入式开发，VSCode可以通过安装相应的扩展来支持ARM Cortex-M微控制器的开发。
## 新的开发模式：VSCode + OpenOCD
OpenOCD是一个开源的调试器，支持多种微控制器和处理器架构。它提供了灵活的配置选项，允许开发者自定义调试会话，并且可以与多种IDE无缝集成。
结合VSCode和OpenOCD，开发者可以构建一个高效、灵活的开发环境。在这种模式下，VSCode作为代码编辑器，提供代码编写和项目管理的功能，而OpenOCD则负责代码的调试和微控制器的编程。
这种开发模式的优势在于：1. **成本效益**：VSCode和OpenOCD都是免费的开源软件，大大降低了开发成本。
2. **灵活性**：开发者可以根据自己的需求选择和配置工具链，而不是受限于特定IDE的框架。
3. **社区支持**：由于是开源项目，VSCode和OpenOCD拥有活跃的社区，可以快速获得支持和更新。
4. **跨平台**：VSCode支持Windows、macOS和Linux操作系统，使得开发者可以在不同的平台上工作。
目录
3.修改Makefie，将PREFIX修改为gcc-arm-none-eabi的安装路径
1.安装gcc-arm-none-eabi
官网https://developer.arm.com/downloads/-/gnu-rm
2.使用STM32CubeMX生成基础工程
注意，IDE选择Makefile
使用vscode打开工程目录
3.修改Makefie，将PREFIX修改为gcc-arm-none-eabi的安装路径
4.尝试编译
需要使用make，关于windows下使用make的方法，请自行搜索，我使用的是git-bash
编译成功会打印如上log，我们在build目录下获取stm32f103_test0.elf和stm32f103_test0.hex
5.安装openocd
官网Releases · xpack-dev-tools/openocd-xpack · GitHub
安装完成后，在git-bash中执行
/c/PATH/xpack-openocd-0.12.0-2/bin/openocd.exe -f stm32f1x.cfg -f cmsis-dap.cfg -c 'program stm32f103_test0.hex verify reset' -c 'reset run' -c exit
/c/PATH/xpack-openocd-0.12.0-2/ openocd的安装目录
stm32f1x.cfg 示例工程是为stm32f103c8t6，此文件在openocd安装目录中获取
cmsis-dap.cfg 使用的下载器为cmsis-dap，此文件在openocd安装目录中获取
下载成功，打印如下log
- xPack Open On-Chip Debugger 0.12.0+dev-01312-g18281b0c4-dirty (2023-09-04-22:32)
- Licensed under GNU GPL v2
- For bug reports, read
- http://openocd.org/doc/doxygen/bugs.html
- Info : auto-selecting first available session transport "swd". To override use 'transport select <transport>'.
- 0x08000000
- Info : CMSIS-DAP: SWD supported
- Info : CMSIS-DAP: JTAG supported
- Info : CMSIS-DAP: FW Version = 1.0
- Info : CMSIS-DAP: Interface Initialised (SWD)
- Info : SWCLK/TCK = 1 SWDIO/TMS = 0 TDI = 0 TDO = 0 nTRST = 0 nRESET = 0
- Info : CMSIS-DAP: Interface ready
- Info : clock speed 1000 kHz
- Info : SWD DPIDR 0x1ba01477
- Info : [stm32f1x.cpu] Cortex-M3 r1p1 processor detected
- Info : [stm32f1x.cpu] target has 6 breakpoints, 4 watchpoints
- Info : starting gdb server for stm32f1x.cpu on 3333
- Info : Listening on port 3333 for gdb connections
- [stm32f1x.cpu] halted due to debug-request, current mode: Thread
- xPSR: 0x01000000 pc: 0x08001eac msp: 0x20005000
- ** Programming Started **
- Info : device id = 0x20036410
- Info : flash size = 64 KiB
- Info : Padding image section 0 at 0x0800010c with 4 bytes
- Warn : Adding extra erase range, 0x08003068 .. 0x080033ff
- ** Programming Finished **
- ** Verify Started **
- ** Verified OK **
- ** Resetting Target **
6.优化下载命令
（1）首先添加openocd的bin目录到windows环境变量的PATH中，这样可以省略敲目录
（2）在工程目录下，创建Config目录，将 stm32f1x.cfg 和 cmsis-dap.cfg 放在里面， 创建download.cfg，写入如下内容，后续便于修改配置
- source [find Config/cmsis-dap.cfg]
- source [find Config/stm32f1x.cfg]
（3）创建.vscode文件夹，创建如下两个文件
launch.json
- {
- "version": "0.2.0",
- "configurations": [
- {
- "cwd": "${workspaceRoot}",
- "executable": "build/stm32f103_test0.elf",
- "name": "Debug Microcontroller",
- "request": "launch",
- "type": "cortex-debug",
- "showDevDebugOutput": "none",
- "servertype": "openocd",
- "configFiles": [
- "Config/download.cfg",
- ]
- }
- ]
- }
tasks.json
- {
- "version": "2.0.0",
- "tasks": [
- {
- "label": "build",
- "type": "shell",
- "command": "make",
- "group": {
- "kind": "build",
- "isDefault": true
- }
- },
- {
- "label": "clean",
- "type": "shell",
- "command": "make",
- "args": [
- "clean"
- ],
- "group": "build"
- },
- {
- "label": "json",
- "type": "shell",
- "command": "make",
- "args": [
- "json"
- ],
- "group": "build"
- },
- {
- "label": "erase",
- "type": "shell",
- "command": "openocd",
- "args": [
- "-f",
- "Config/download.cfg",
- "-c",
- "init",
- "-c",
- "reset halt",
- "-c",
- "flash erase_address 0x08000000 0x00010000",
- "-c",
- "reset",
- "-c",
- "exit"
- ],
- "group": "build"
- },
- {
- "label": "erase-all",
- "type": "shell",
- "command": "openocd",
- "args": [
- "-f",
- "Config/download.cfg",
- "-c",
- "init",
- "-c",
- "reset halt",
- "-c",
- "flash erase_sector 0 0 last",
- "-c",
- "reset",
- "-c",
- "exit"
- ],
- "group": "build"
- },
- {
- "label": "download",
- "type": "shell",
- "command": "openocd",
- "args": [
- "-f",
- "Config/download.cfg",
- "-c",
- "program build/stm32f103_test0.hex verify reset",
- "-c",
- "reset run",
- "-c",
- "exit"
- ],
- "group": "build"
- }
- ]
- }
后续可以直接在vscode最上面工具栏的 终端 》》运行任务 中进行操作，不用每次都打开git-bash敲命令
7.优化Makefile
通过观察STM32CubeMX生成的Makefile，我们发现，每次新增一个文件，都需要在其中修改，并且不能自由的整理目录，划分各模块的代码，于是我们使用下面的Makefile
- # linux下使用/bin/dash，echo -e 会将 -e 输出，windows下可删除此行
- SHELL = /bin/bash
-
- # 根据CPU的核心数提升编译速度
- MAKEFLAGS := -j $(shell nproc)
-
- # 设置中间文件路径和目标文件名称
- BUILD_DIR := build/
- TARGET := $(BUILD_DIR)stm32f103_test0
-
- # 设置编译工具链路径和编译器路径
- TOOLCHAIN_DIR := C:/PATH/Arm_Development_Toolchains/gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10/
- COMPILER_PATH := $(TOOLCHAIN_DIR)bin/
-
- # 设置编译器命令和标志
- CC := $(COMPILER_PATH)arm-none-eabi-gcc.exe
- CX := $(COMPILER_PATH)arm-none-eabi-gcc.exe
- LD := $(COMPILER_PATH)arm-none-eabi-gcc.exe
- SZ := $(COMPILER_PATH)arm-none-eabi-size.exe
- OBJCOPY := $(COMPILER_PATH)arm-none-eabi-objcopy.exe
-
- CC_MARK := .xc
- CX_MARK := .xs
- DEFINES := -DUSE_HAL_DRIVER -DSTM32F103xB
- CC_FLAG := -xc $(DEFINES) -mcpu=cortex-m3 -mthumb -Og -Wall -fdata-sections -ffunction-sections -g -gdwarf-2
- CX_FLAG := -x assembler-with-cpp $(DEFINES) -mcpu=cortex-m3 -mthumb -Og -Wall -fdata-sections -ffunction-sections -g -gdwarf-2
- AR_FLAG :=
- LD_FLAG := -mcpu=cortex-m3 -mthumb -specs=nano.specs -TSTM32F103C8Tx_FLASH.ld -Wl,--gc-sections
-
- # 设置自定义源文件列表
- HEAD_PATH :=
- LIB_PATH :=
- LIB_FLAG := -lc -lm -lnosys
- SRC_LIB :=
- SRC_CC :=
- SRC_CX :=
-
- # 设置自动搜索源文件列表
- HEAD_TYPE := .h
- LIB_TYPE := .a .so
- CC_TYPE := .c
- CX_TYPE := .s .S
- EXCLUDE_FILES :=
-
- HEAD_TYPE_SIFT := $(patsubst .%,%,$(subst $(empty) .,\|,$(HEAD_TYPE)))
- LIB_TYPE_SIFT := $(patsubst .%,%,$(subst $(empty) .,\|,$(LIB_TYPE)))
- CC_TYPE_SIFT := $(patsubst .%,%,$(subst $(empty) .,\|,$(CC_TYPE)))
- CX_TYPE_SIFT := $(patsubst .%,%,$(subst $(empty) .,\|,$(CX_TYPE)))
-
- LOCAL_HEAD := $(shell find . -type f -regex ".*\.\($(HEAD_TYPE_SIFT)\)" -printf "%P ")
- LOCAL_LIB := $(shell find . -type f -regex ".*\.\($(LIB_TYPE_SIFT)\)" -printf "%P ")
- LOCAL_CC := $(shell find . -type f -regex ".*\.\($(CC_TYPE_SIFT)\)" -printf "%P ")
- LOCAL_CX := $(shell find . -type f -regex ".*\.\($(CX_TYPE_SIFT)\)" -printf "%P ")
-
- HEAD_PATH += $(addprefix -I,$(sort $(dir $(filter-out $(EXCLUDE_FILES),$(LOCAL_HEAD)))))
- SRC_LIB += $(filter-out $(EXCLUDE_FILES),$(LOCAL_LIB))
- SRC_CC += $(filter-out $(EXCLUDE_FILES),$(LOCAL_CC))
- SRC_CX += $(filter-out $(EXCLUDE_FILES),$(LOCAL_CX))
-
- # 生成中间文件列表
- OBJ_CC := $(addprefix $(BUILD_DIR),$(notdir $(SRC_CC:%=%$(CC_MARK).o)))
- OBJ_CX := $(addprefix $(BUILD_DIR),$(notdir $(SRC_CX:%=%$(CX_MARK).o)))
-
- # 设置源文件查找路径
- vpath % $(sort $(dir $(SRC_CC))) $(sort $(dir $(SRC_CX)))
-
- # 定义all依赖
- all : $(TARGET).elf $(TARGET).hex $(TARGET).bin
- @echo " CHECK $<"
- @$(SZ) $<
-
- # 包含依赖文件
- -include $(wildcard $(BUILD_DIR)*.d)
-
- $(TARGET).hex : $(TARGET).elf
- @echo " OBJCOPY $^ -> $@"
- @$(OBJCOPY) -O ihex $< $@
-
- $(TARGET).bin : $(TARGET).elf
- @echo " OBJCOPY $^ -> $@"
- @$(OBJCOPY) -O binary -S $< $@
-
- # 定义编译和链接命令和规则
- $(TARGET).elf : $(OBJ_CC) $(OBJ_CX) $(SRC_LIB)
- @echo " LN $^ -> $@"
- @$(LD) $(LD_FLAG) -Wl,-Map=$(TARGET).map,--cref -Wl,--gc-sections -o $@ $^ $(LIB_PATH) $(LIB_FLAG) $(SRC_LIB)
-
- # 定义隐式规则
- $(BUILD_DIR)%$(CC_MARK).o : % | $(BUILD_DIR)
- @echo " CC $<"
- @$(CC) $(CC_FLAG) $(HEAD_PATH) -Wa,-a,-ad,-alms="$(@:%.o=%.lst)" -MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)" -c $< -o $@
-
- $(BUILD_DIR)%$(CX_MARK).o : % | $(BUILD_DIR)
- @echo " CX $<"
- @$(CX) $(CX_FLAG) $(HEAD_PATH) -Wa,-a,-ad,-alms="$(@:%.o=%.lst)" -MMD -MP -MF"$(@:%.o=%.d)" -c $< -o $@
-
- # 生成build目录
- $(BUILD_DIR) :
- @echo " MK $@"
- @mkdir $@
-
- # 定义生成compile_commands.json文件的规则
- json: $(SRC_CC) $(SRC_CX)
- @echo "Generating compile_commands.json"
- @rm -f compile_commands.json
- @echo "[" > compile_commands.json
- @for file in $(SRC_CC); do \
- compile_cmd="$(CC) $(CC_FLAG) $(HEAD_PATH) -c $${file} -o $(addprefix $(BUILD_DIR),$$(basename $${file}$(CC_MARK).o))" \
- command_json=" { \"arguments\": [ \"$$compile_cmd\" ], \"directory\": \"${PWD}\", \"file\": \"$$file\" },"; \
- echo -e "$$command_json" >> compile_commands.json ; \
- done
- @for file in $(SRC_CX); do \
- compile_cmd="$(CX) $(CX_FLAG) $(HEAD_PATH) -c $${file} -o $(addprefix $(BUILD_DIR),$$(basename $${file}$(CX_MARK).o))" \
- command_json=" { \"arguments\": [ \"$$compile_cmd\" ], \"directory\": \"${PWD}\", \"file\": \"$$file\" },"; \
- echo -e "$$command_json" >> compile_commands.json ; \
- done
- @sed -i '$$ s/,$$/\n]/' compile_commands.json
-
- # 定义清理规则
- clean:
- rm -fR $(BUILD_DIR)
-
- .PHONY: all clean json
注意，使用以上Makefile，要把所有不需要编译的文件放到 EXCLUDE_FILES 里面。如
Drivers\CMSIS下面除include目录外的所有文件
Drivers\STM32F1xx_HAL_Driver下不需要编译的文件
所有名称中有template的文件
FreeRTOS中不需要的heap方案
以下是STM32F103C8T6的 EXCLUDE_FILES ，内容比较多，我建议是直接把这些文件夹删除
8.其他功能
vscode安装Cortex-Debug后可以进行debug，安装clangd插件后可以进行跳转代码
clangd需要配合compile_commands.json使用，优化过的Makefile可以执行 make json 生成compile_commands.json
9.IAP功能
IAP功能需要两套代码。
boot代码 开发完升级和跳转app地址（如0x8006000）功能
app代码 需要修改下面三个地方
- 1.Core\Src\system_stm32f1xx.csystem_stm32f1xx.c
- 打开USER_VECT_TAB_ADDRESS，
- 并修改VECT_TAB_OFFSET为0x00006000U
-
- 2.STM32F103C8Tx_FLASH.ld
- 修改
- FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 64K
- 为
- FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8006000, LENGTH = 40K
-
- 3.Config/download.cfg中添加
-
- set DOWNLOAD_ADDRESS 0x08006000
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