如何使用VSCode開(kāi)發(fā)/編譯/下載/調(diào)試AT32 MCU

概述

VSCode（全稱：Visual Studio Code）是一款由微軟開(kāi)發(fā)且跨平臺(tái)的免費(fèi)源代碼編輯器。該軟件支持語(yǔ)法高亮、代碼自動(dòng)補(bǔ)全（又稱IntelliSense）、代碼重構(gòu)、查看定義功能，并且內(nèi)置命令行工具和Git版本控制系統(tǒng)。用戶可以更改主題和鍵盤快捷方式實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)置，也可以通過(guò)內(nèi)置的插件安裝功能擴(kuò)展軟件功能。在2019年的Stack Overflow組織的開(kāi)發(fā)者調(diào)查中，Visual Studio Code被認(rèn)為是最受開(kāi)發(fā)者歡迎的開(kāi)發(fā)環(huán)境。
VSCode因?yàn)槠漭p量化、豐富的插件以及炫酷的界面等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前成為了開(kāi)發(fā)者熱捧的開(kāi)發(fā)工具。AT32提供在VSCode下開(kāi)發(fā)、編譯、下載、調(diào)試解決方法。只需安裝所需要的軟件工具并簡(jiǎn)單配置即可使用。本指南所使用的所有軟件，目前都是開(kāi)源的。

軟件安裝

Windows下環(huán)境配置

一、VSCode安裝VSCode是微軟開(kāi)發(fā)的代碼編輯器軟件，可免費(fèi)下載和使用，登錄VSCode官網(wǎng)即可下載安裝文件，注意在windows環(huán)境下需要下載對(duì)應(yīng)的版本。圖1. VSCode官方下載下載安裝后打開(kāi)VSCode界面如下圖所示圖2. VSCode界面注意安裝完成后需要將VSCode安裝路徑加入到環(huán)境變量中，后續(xù)使用會(huì)更加方便。上圖中的紅色框內(nèi)為安裝的插件，C/C++和Cortex-debug必須安裝，其他可選擇性安裝即可。

二、交叉編譯工具鏈與MinGW安裝

本小節(jié)說(shuō)明如何安裝arm交叉編譯工具鏈和MinGW，以及openocd的使用。交叉編譯工具鏈安裝為了能使在windows平臺(tái)下編譯的代碼在AT32 MCU上運(yùn)行，需要安裝ARM提供的交叉編譯工具鏈。在本文檔配套的代碼包內(nèi)可找到此軟件(gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-win32.exe)，然后雙擊運(yùn)行安裝即可。注意安裝完成后需要添加系統(tǒng)環(huán)境變量。MinGW安裝MinGW是Minimalist GNU for windows的縮寫。它是可以自由使用自由發(fā)布的windows特定頭文件和使用GNU工具集導(dǎo)入庫(kù)的集合，可在windows平臺(tái)生成本地的windows程序。其包括GCC編譯器，所以本應(yīng)用所使用的編譯器為GCC。在本文檔配套的代碼包內(nèi)可找到此軟件(mingw-get-setup.exe)，雙擊運(yùn)行即可安裝。需要注意安裝完成后需要添加系統(tǒng)環(huán)境變量。圖3. MinGW設(shè)置到MinGW安裝目錄下，進(jìn)入/bin目錄，找到其中的mingw32-make.exe并復(fù)制一份放到相同目錄下，修改命名為make.exe。

三、OpenOCD使用

Openocd可執(zhí)行文件由雅特力提供，在本文檔配套的代碼包內(nèi)可找到。使用時(shí)只需將其添加到系統(tǒng)環(huán)境變量即可，無(wú)需其他安裝與配置。

四、環(huán)境變量配置

在系統(tǒng)中搜索“環(huán)境變量”，進(jìn)入環(huán)境變量配置界面，確保前面所安裝的軟件都已添加到環(huán)境變量中；例如如下所示：圖4. 環(huán)境變量設(shè)置上圖為筆者系統(tǒng)下軟件安裝路徑和環(huán)境變量配置，可作為參考。需要特別注意，如若環(huán)境變量安裝路徑不對(duì)，會(huì)導(dǎo)致VSCode編譯下載代碼等出錯(cuò)。

Linux下環(huán)境配置

下面介紹在linux下軟件安裝與環(huán)境配置（ubuntu系統(tǒng)為例）。

一、VSCode安裝

下面介紹在ubuntu系統(tǒng)下VSCode的安裝方式，只需在命令行輸入如下命令即可一鍵安裝VSCode：輸入以上命令后耐心等待一會(huì)，安裝完成會(huì)出現(xiàn)提示信息。安裝成功之后，在命令行下只需輸入code命令即可啟動(dòng)VSCode，如下圖所示：圖5. Linux下VSCode安裝與啟動(dòng)

二、交叉編譯工具鏈與OpenOCD安裝

第一步：在arm官方網(wǎng)站下載好交叉編譯工具鏈，也可使用本APPNOTE所提供的工具鏈，將其放在linux某個(gè)目錄下；第二步：使用artery提供的OpenOCD軟件，將其放在linux某個(gè)目錄下；第三步：將交叉編譯工具鏈和OpenOCD添加環(huán)境變量，例如將其放在/home/artery目錄下，打開(kāi)~/.bashrc文件，在末尾添加如下兩行：圖6. Linux下環(huán)境變量添加注：交叉編譯工具鏈和OpenOCD在附帶的software_tool文件夾下有提供，可直接使用。

Template使用

硬件環(huán)境

對(duì)應(yīng)AT-START-BOARD搭配AT-Link

工程導(dǎo)入

模板工程分為windows和linux兩個(gè)版本，在windows環(huán)境下使用：SourceCode\at32_vscode\template_for_windows目錄下工程，在linux環(huán)境下使用：SourceCode\at32_vscode\tamplate_for_linux目錄下工程。代碼包內(nèi)模板工程如下：圖7. 模板工程如若環(huán)境安裝正確，下面只需要將本文檔配套的代碼包內(nèi)的模板工程文件夾使用VSCode打開(kāi)即可。打開(kāi)后工程目錄如下所示：圖8. 工程目錄結(jié)構(gòu)Libraries：主要存放artery芯片庫(kù)文件；Project：工程相關(guān)配置文件以及用戶代碼；Makefile：編譯器需要使用；.vscode：工程配置腳本。

配置修改

由于環(huán)境不同，軟件安裝的路徑存在差異，所以需要進(jìn)行環(huán)境適配。只需修改.vscode目錄下的3個(gè)配置腳本即可。1. c_cpp_properties.json腳本修改圖9. c_cpp_properties.json腳本上圖中框起來(lái)的路徑需要根據(jù)實(shí)際路徑進(jìn)行修改。2. launch.json腳本修改圖10. launch.json腳本上圖中框起來(lái)的路徑需要根據(jù)實(shí)際路徑進(jìn)行修改。3. tasks.json腳本修改圖11. tasks.json腳本上圖中框起來(lái)的路徑需要根據(jù)實(shí)際路徑進(jìn)行修改。

工程使用

通過(guò)以上配置，現(xiàn)在可以使用VSCode開(kāi)發(fā)、編譯、下載、調(diào)試AT32 MCU了。點(diǎn)擊VSCode菜單欄TerminalàRun Task會(huì)出現(xiàn)如下界面：圖12. 編譯、下載和清除界面有clean、download code和build，點(diǎn)擊這三個(gè)按鈕分別執(zhí)行如下操作：Build：編譯代碼；Clean：刪除編譯產(chǎn)生的文件；download code：下載代碼到目標(biāo)板。

編譯下載代碼后，點(diǎn)擊VSCode菜單欄RunàStart Debugging即可進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)：

圖13. 調(diào)試界面進(jìn)入調(diào)試界面后可進(jìn)行單步執(zhí)行等操作，也可查看外設(shè)寄存器值、變量值等操作。

IC型號(hào)修改

Template工程為各系列中單一型號(hào)，如果使用到其他型號(hào)需要按照如下步驟修改即可。

Makefile 文件修改

Makefile文件修改

Makefile文件如下紅框內(nèi)容需根據(jù)實(shí)際型號(hào)進(jìn)行修改圖14. Makefile修改.ld文件可在artery BSP內(nèi)獲取，路徑如下：AT32F435_437_Firmware_Library_V2.x.x\libraries\cmsis\cm4\device_support\startup\gcc\linker理論上修改完makefile文件就可以順利編譯下載調(diào)試代碼了，但在VSCode上閱讀代碼時(shí)會(huì)出現(xiàn)波浪線等警告提示，這是因?yàn)閂SCode解釋代碼關(guān)系出錯(cuò)，還需要修改一下c_cpp_properties.json腳本

c_cpp_properties.json腳本修改

文件如下紅框內(nèi)容需根據(jù)實(shí)際型號(hào)進(jìn)行修改：圖15. c_cpp_propertie修改