0. 引言
这几天在推【宇宙最强编辑器VS Code】专栏系列文章,不少群聊和文章的留言都是关于使用VS code 进行stm32开发和调试,看到后思绪万千,不知如何回复,决定暂停更新,结合自身的经历写篇文章来回复这个问题。
两年前我还是一个小萌新,老老实实的使用keil-MDK开发,我认识的一个学长在Linux方面非常强,当我第一次见到可以在满屏代码的条件下玩单片机,瞬间颠覆了我的认知,原来开发可以如此炫酷。
我开始接触Linux这个神奇的东西,在电脑上装了Ubuntu16.04,踏上Linux学习之旅,跟着网上诸多的教程搭建Linux下stm32的开发环境,两年多的时间里搭建了不少于5次,每次都要至少花费6-8个小时,结果都以失败告终。
直到上学期学校开设了Linux课程,我才得以系统的学习了Linux基础命令,C语言的编译链接过程,gcc和gdb工具的使用,makefile的编写,另外一方面,由于一直使用stm32做项目,对stm32也比较熟悉,之后我再次折腾了一下,花了不到一个小时的时间就配置好了,很有成就感,整个过程写了博客,公众号,在野火论坛也发帖分享。
回顾整个过程,我有以下几个方面的总结分享,共勉。
1. 关于环境搭建
开发stm32的程序需要使用交叉编译工具链gcc-arm-none-eabi
,ARM为三个平台都提供了该工具,可以在其官网下载到:
关于该工具的安装和配置,如果有Linux操作基础,非常简单,只有三步:
- 下载
- 解压
- 配置环境变量
关于该工具的使用,因为是基于gcc的,如果使用gcc开发过c语言程序,使用方法基本相同:
编译得到可执行文件后,可以使用openocd
将程序写入单片机运行。
openocd全名叫做Open On-Chip Debugger,是一个自由开放的片上调试工具和编程工具,目前已经发布到0.10.0版本,目前主流调试器几乎都支持,具体可以查看Open On-Chip Debugger:OpenOCD User’s Guide,它的项目托管在sourceforge上,同样支持Windows平台和Linux平台。
下载之后,如果有Linux操作基础,执行其中的安装脚本程序即可。
总结为一句话:如果有Linux操作基础和gcc基础,搭建开发调试环境非常容易,即使没有任何Linux基础,跟着教程也能搭建成功。
2. 难点一 —— 链接文件及链接过程
在日常开发中编译
这个词广为人知,但是链接
却很少有人了解,这是因为Keil MDK给我们屏蔽了这一过程,导致普遍认知是 —— “源代码编译之后生成可执行文件”。
其实C语言程序,特别像单片机开发中这样文件非常多的,一个固件库就能有几十个c文件,头文件就不说了,都懂,要经历四个过程:
- 预处理:处理每个C文件中的预处理指令;
- 编译:将每个文件中翻译为汇编语言;
- 汇编:将汇编语言翻译成机器码,通常叫
.o
目标文件,每个c文件对应一个目标文件; - 链接:将所有目标文件以及依赖库进行链接,生成可执行文件;
可以看到,最重要的不是编译,因为编译器干的活太简单了,只是针对每个文件进行编译,不受其他影响,但是链接器就不一样了,链接器不仅要顾全大局,而且要默默无闻的干活:
- 将所有的目标文件进行链接;
- 需要将启动文件链接在程序最开始,否则运行出错;
- 链接过程必须要根据链接文件安排;
因为链接过程的复杂性,加上每个单片机的flash和SRAM的大小都不一样,所以链接文件别说自己编写,就是去找现有的,也是一件比较难的事情,当时我是参考了truestudio,直接拿truestudio的链接文件过来用才相对那么容易。
即使有了链接文件,在编译和链接过程中需要带非常多的参数,尤其是链接过程,不是我危言耸听,这些参数错一个就会导致失败:
3. 难点二 —— makefile的编写
stm32的开发都是基于标准库和HAL库的,HAL我暂且没试,拿标准库来说,需要编写makefile文件,构建整个编译关系,这个其实不是太难,理解了makefile的一些自动变量规则和隐含规则后,就很好编写出这个makefile了,在以后的开发中,只需要进行一些简单的修改就可以了:
4.关于VS Code
说了这么多,是该回归正题了,关于要不要使用VS Code开发stm32简述一下个人观点。
VS Code只是一个轻量级编辑器,就像上篇文章中使用VS Code进行C/C++语言开发,我们只是使用了它的编辑器功能而已,随便写一个小程序很方便,但是程序稍微复杂点的话,重点还是makefile如何编写,VS Code只是调用执行一下make命令而已。
同样,使用VS Code开发stm32,重点还是在环境搭建,链接文件,makefile文件上,我个人认为,如果对gcc和makefile这些很熟悉了,想要追求更高的效率,可以折腾一下玩玩,如果Linux还没有入门,不值得花费大把大把的时间再去折腾了,老老实实用MDK吧,不要本末倒置,你的初衷是学习单片机。
当然如果实在想折腾一下,那就折腾一下吧,尽管花费了大量的时间,但是会学到非常非常多的知识,在后续进行嵌入式Linux的开发会有非常大的帮助,折腾一番后,对于单片机的开发就如庖丁解牛一般~