使用vscode + gcc进行 STM32 单片机开发（一）编译及调试

众所周知，单片机MCU的开发通常是使用keil来进行的，但是keil作为一款有几十年历史的IDE，bug层出不穷，界面也越来越丑，加上使用盗版jlink，导致keil各种崩溃卡死。

故越来越多的单片机IDE也如雨后春笋般冒出，例如 st官方出版的st studio、rt-thread出版的rt-studio，至于好不好用、能不能满足工作需要，则仁者见仁智者见智了。 反正我本人是不喜欢这些IDE的。

本文介绍的使用vscode （visual studio code）来进行单片机MCU的开发。 vscode是目前在互联网软件行业中，最火最流行的编辑器之一。 其特点有：

轻量、解耦： · 本身只有编辑器的功能，安装包大小仅不到100MB。 · 其他大部分功能都是通过插件的形式安装，按需安装。 · 支持全面，c语言、c++、java、python、JavaScript。 几乎所有语言

编辑功能完善 · 界面好看，不会崩溃。 · 多行编辑、多行注释、多行选择、自动补全、自动跳转等功能支持到位。

上文说道，vscode只是一个单纯的编辑器，并没有什么其他额外的功能，更不用说进行STM32这种嵌入式的开发了。

因此要理解如何使用vscode进行STM32开发，就必须要先理解STM32这种MCU软件的本质和开发流程。

如下图所示，MCU的开发流程如下：

上述的步骤2：编译链接，也可以不用keil，而是使用cmd命令行的形式利用gcc编译器进行编译链接。

所以，上述的所有步骤，其实都可以单独的执行，而不需要依赖keil以及任何其他的IDE

举个例子：

用过 keil 的同学都知道，keil虽然很多功能都不好用，但是唯独有一点除外：调试功能。 keil的调试功能既方便又强大，点击调试可以一键调试，又可以直接打断点、看变量、看寄存器等等。

下面我来介绍一下MCU调试的原理，从而理解怎么才能不用keil也能实现调试功能：

如上图所示，MCU的调试原理：

下面我通过一个示例来展示如何通过vscode来开发和调试STM32

硬件：

软件：

打开STM32CubeMX，随便配置一下，点击生成工程，生成工程时选择Makefile工程，如下图所示：

打开工程很简单，vscode本身只是一个编辑器，因此最简单的方法就是直接把工程文件夹拖到vscode里面，即可打开；当然你也可以在vscode里面，点击“文件 - 打开目录”。

打开后如下图所示： 可以看到，界面确实有“高级”程序员那味了。 我们底层程序员终于也迎来了今天。

下一步我们进行编译，编译这比较关键，请重点关注。

在上述准备过程中，下载的arm gcc编译器，解压出来，如下图所示： 把gcc编译器添加到系统路径（环境变量），从而可以从命令行调用。

windows中打开环境变量（根据win7、win10方法不同，这里不再累述），如下图所示： 比如我这里添加的路径就是：Z:\gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-win32\gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10\bin

最后重启一下vscode， 在下面的这里直接敲命令： make，就可以直接编译并生成 .elf文件了。如下图所示： 到这一步，你已经可以直接通过j-flash软件，直接把.bin文件烧录到MCU中了，这里就不再累述了。

注：针对高端玩家，这里多说两句，make命令直接解析当前目录下得makefile，进行编译和链接。 对于后续的添加源文件、头文件、修改链接脚本、增加堆栈大小、固定链接段等操作，都可以去自己修改makefile来实现

请参考上述的架构图，我们需要先启动GDB Server： 安装j-link驱动时，会自动安装j-link GDB Server，如下图所示 GDB Server启动成功后，我们通过PC上的GDB调试器，连接到GDB Server。

GDB调试器已经包含在上述我们下载的 arm gcc编译器中了，具体就是 arm-none-eabi-gdb.exe这个文件。

接下来和第二步：编译链接 过程中类似，我们在vscode中的terminal中输入以下命令：

arm-none-eabi-gdb

结果如下图所示： 然后我们连接到GDB Server，输入命令： target remote 127.0.0.1:2331 其中127.0.0.1代表本机，2331是上面有提到的端口号。

再输入命令，加载调试文件： file xxx.elf

设置完毕！ 接下来我们调试一下试试： 先复位一下单片机： monitor reset

在main.c文件的110行打个断点： b Core/Src/main.c:110

CPU开始正常执行代码： continue

输出如下： 手动查看此时的位置； where

再看看此时的局部变量i的值： print i

最后看看函数的调用栈： backtrace

注：j-link gdb server支持的所有命令：https://wiki.segger.com/J-Link_GDB_Server

不难发现，上述的命令行操作，有点蛋疼。 而且理论上来说完全可以像keil那样，使用GUI界面的形式来做。

vscode中通过插件的方法，可以将命令行的操作转换成可视化界面操作，例如b Core/Src/main.c:110 这行命令，可以直接在编辑器上点一下，如下图所示： 有很多插件理论上都可以用，这里我只尝试了其中一个： Cortex-Debug。 安装完成后，需要先简单配置一下这个插件： 1.打开 .bin文件，点击调试选项卡，新建调试配置，选择 cortex-debug:

就会自动生成一个默认配置文件了： 修改默认配置文件，如下图所示：

以上配置完成后，就可以不再进行第三步操作，而是直接点击F5，这个插件就会自动的帮我们启动GDB Server、GDB调试器、处理断点、变量等。 当然你必须要知道，它的底层原理还是和第三步一样。

最后的效果如下图所示：

本文到这里就结束了，欢迎点击我的头像，并继续阅读本系列第二篇文章： 使用vscode + gcc进行 STM32 单片机开发（二）移植 rtthread

最后，代码写的不怎么样，我就没有上传了。 如果有任何疑问，欢迎在下面留言，我看到了就会回复。