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使用VSCODE开发STM32—学习记录

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前些日子跟着B站的视频配置VSCODE的STM32开发环境，已经配置成功了，这里来记录一下配置过程。以STM32F103C8T6为例。
完成后，可以实现STM32CubeMx新建工程，VSCODE编写代码，可以一键编译、一键下载，可以使用DEBUG调试。

一、用到的软件

1. VSCODE
2. STM32CubeMx
3. GNU Arm Embedded Toolchain
   截止到2022.12.27，最新版本为12.2.Rel1，但是安装这个版本后，使用vscode编译有警告（warning: _close is not implemented and will always fail），在main（）函数之前，加void _close(){}的函数声明后，该警告消失。我用低版本的工具链时，vscode编译完全没有问题，仅仅将工具链更新到12.2.Rel1，就出现了警告，可能该警告不会影响使用，但是膈应人。我也不太清楚升级最新版本后，这个工具链有什么改变。经过测试，11.2以下版本的工具链编译时不会出现警告，但是11.2版本的工具链太大了，有3个多G，所以我安装了10.3版本。
4. MinGW-w64
   是一个完整的gcc运行环境。这个网站下面可以下载10.0.0版本，去github可以下载12.2版本。安装10.0.0版本即可。我安装了12.2版本。
5. openocd
   开源片上调试器，最新版本0.12.0。我安装了0.12.0版本。

二、操作步骤

1、软件安装
（1）网上有很多VSCODE和STM32CubeMx的安装教程，这里不再赘述。VSCODE安装完成后，需要安装三个插件：1、C/C++（必装）2、Cortex-Debug（必装）3、Chinese (Simplified) (简体中文) Language Pack for Visual Studio Code（选装）
（2）3、4、5这三个软件从链接网站中下载压缩包，分别将压缩包解压到C盘。解压后，如下图。

然后，在搜索栏搜索“环境变量”并打开，将GNU Arm Embedded Toolchain、mingw64、openocd-0.12.0这三个文件夹下的BIN文件夹路径，分别添加到环境变量中。要注意，添加完成后要连续点“确定”三次，退出。


打开mingw64下的bin文件夹，找到mingw32-make.exe，复制，在该目录下粘贴，并重命名为make。如下图所示。

至此，软件的安装已将完成，下面开始创建工程，并在VSCODE中调试，使vscode可以实现工程的编译、下载和调试。

2、使用STM32CubeMx生成STM32F103C8T6的工程文件，同样地，网上有很多配置教程，这里不在赘述。
STM32F103C8T6的PC13引脚接了一个LED，这里配置PC13为推挽输出(Output Push Pull),默认高电平。
配置串口一（可选）（建议配置，后面有支持printf和fprintf）
唯一注意的地方是在Proect Manager的ToolChain/IDE中选择“MakeFile”。
配置完成后，点生成代码即可。

3、配置完成后用VSCODE打开工程文件夹，并打开Scr文件夹下的main.c文件。如下图所示。

在上图界面，按快捷键ctrl+shift+P，打开C/C++：配置（UI）。第一次使用时需要搜索。后面使用会在最近使用中出现。如下图所示。

打开C/C++：配置（UI）后，修改“编译器路径”和“IntelliSense 模式”，如下图所示。编译器路径可能不需要修改。

从左侧工程中打开makefile文件，找到113行左右，将下图方框中的代码复制并修改格式。

将方框中的代码复制，并修改格式：将每行开头的“-I”删除，将每行最后的“\”删除，修改后如下面代码所示。
下面的代码就是头文件的包含目录。

Inc
Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc
Drivers/STM32F1xx_HAL_Driver/Inc/Legacy
Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F1xx/Include
Drivers/CMSIS/Include

将上面的代码添加到C/C++：配置（UI）的“包含路径”中。注意，在${workspaceFolder}/**后面按“回车”，然后复制。完成后如下图所示。

同样地，在makefile的104行左右，找到# C defines，将下面的代码复制，并调整格式

USE_HAL_DRIVER
STM32F103xB

将这两句代码添加到C/C++：配置（UI）的“定义”中。如下图所示。

至此，在终端中输入“make”，就可以编译了。下图是输入make的图片和运行成功的图片。


4、使串口支持printf和fprintf（可选）（建议配置）
在makefile的145行左右，添加以下代码

-u_printf_float -u_fprintf_float 

在main.c的/* USER CODE BEGIN 0 /和/ USER CODE END 0 */之间添加以下代码

//printf的重定向
//1、使用printf一定要加\n
//2、使用时 包含stdio.h
//3、makefile 145h 加-u_printf_float以支持输出浮点数 printf输出到设备
//4、makefile 145h 加-u_fprintf_float以支持fprontf输出浮点数 fprintf输出到文件
#ifdef __GNUC__
	#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
	#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
  uint8_t temp[1]={ch};
  HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);//要提前配置huart1，PA9_TX PA10_RX
  return ch;
}
int _write(int file, char *ptr, int len)
{
  int DataIdx;
  for (DataIdx=0;DataIdx<len;DataIdx++)
  {
    __io_putchar(*ptr++);
  }
  return len;
}

添加后如图所示


添加完成后，就可以在main中使用printf通过串口打印信息了。
注意！！！这里添加了

HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin);
HAL_Delay(500);

实现LED的闪烁效果。
可以注释掉两句printf，只使用LED的闪烁来看效果。
重定向printf是为了以后使用。

5、使VSCODE支持一键“编译”和一键“编译及下载”。
下载时，使用的是STLINK -V2下载器。
如果使用最新版本的软件3、4、5，可能stlink -v2.cfg版本会出现警告，提示修改为stlink.cfg，这里的代码以stlink.cfg为例。
vscode上方菜单栏，选择终端，配置任务，选择C\C++:gcc.exe build active file
在生成的tasks.json中添加下面的代码

{
	"version": "2.0.0",
	"tasks": [
		{
			"type": "shell",
			"label": "Build",
			"command": "make",
			"args": [],
			"problemMatcher": [
				"$gcc"
			],
			"group": "build"
		},
		{
			"type": "shell",
			"label": "Build & Update",
			"command": "openocd",
			"args": [
				"-f",
				"C:/openocd-0.12.0/share/openocd/scripts/interface/stlink.cfg",
				"-f",
				"C:/openocd-0.12.0/share/openocd/scripts/target/stm32f1x.cfg",
				"-c",
				"program build/LED.elf verify reset exit"
			],
			"problemMatcher": [
				"$gcc"
			],
			"group": "build",
			"dependsOn": "Build"
		}
	]
}

然后选择终端，运行任务找到“Build”和“Build & Update”，就可以实现一键“编译”和一键“编译及下载”。
6、使VSCODE支持DeBug调试
点击VSCODE左边的“运行和调试”按钮，选择“创建launch.jason文件”，选择“C/C++(GDB/LLDB)”，选择默认配置。
在生成的launch.json中将configurations中的内容删除，然后点右下方的添加配置，选择“Cortex Debug:OpenOCD”。
将其中的内容修改为下面的代码。

{
    // 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": [
        {
            "cwd": "${workspaceRoot}",
            "executable": "build/LED.elf",
            "name": "Debug with OpenOCD",
            "request": "launch",
            "type": "cortex-debug",
            "servertype": "openocd",
            "configFiles": [
                "C:/openocd-0.12.0/share/openocd/scripts/interface/stlink.cfg",
                "C:/openocd-0.12.0/share/openocd/scripts/target/stm32f1x.cfg"
            ]
        }
    ]
}

至此，在“运行和调试”中点击开始调试按钮，就可以进行调试了。

三、以后的开发

配置完基本工程后，日后开发可能会涉及到
1、修改工程文件夹的名字（英文名）
2、添加c文件和头文件
3、配置IIC、DMA等使用的文件
目前就想到这两个，如果以后再想到其他需要修改的地方，再来添加。

解决：
1、修改名字后，在makefile的16行左右，找到target，将工程名修改为最新；
在task.json（一键编译的任务）的24行左右，将工程名修改为最新；
在launch.json（DeBug的任务）的9行左右，将工程名修改为最新。
2、将添加的C文件放在“Scr”文件夹中；
将添加的头文件放在“Inc”文件夹中；
在makefile的37行左右，找到C sources，在最下方将添加的C文件路径补上即可（按照前面的格式）。