Windows搭建STM32开发环境(进阶篇)

在Windows下通过VSCode的EIDE和Cortex-Debug插件实现编译、烧录、调试STM32。不仅兼容MDK工程，且具有自己的独立的工作区，不影响原来的MDK工程。本质上该教程适用所有ARM架构与C51架构的芯片，甚至是一些RISC-V架构。也可以通过EIDE的官方教程^[1]搭建开发环境。

1.准备

• 确保JLink与STM32建立了正确的SWD连接
• 确保MDK能够正确编译烧录STM32工程

如果无法确保以上两点请参考基础篇^[2]的细节。

2.插件安装

2.1 安装EIDE

2.2 安装Cortex-Debug

3.EIDE插件配置

3.1 设置编译器工具链

VSCode侧边栏切换到EIDE选项卡，点击Configure Toolchain，设置EIDE的编译器路径(该插件需要使用Keil内置的编译器)。假设Keil安装的位置是D:\Keil_v5，则选择的文件夹路径应该为D:\Keil_v5\ARM\ARMCC\bin,大小写不敏感

3.2 axf文件转elf文件

打开Open plug-in Settings，向下找到EIDE.ARM.Option: Axf To Elf并勾选上。

4.EIDE使用入门

强烈建议先读一遍官方文档^[1]再按照以下步骤操作以降低失败的概率。

4.1 导入MDK项目

选择Import Project，再选择MDK，再选中blink.uvprojx，再点击右下角的ok保存EIDE工作区到当前工程目录下

4.2 芯片支持包

根据提示选择目标为STM32F1C8T6的芯片支持包。像STM32等比较知名的芯片可以直接在网络上下载From Repo；如果是华大的芯片比如HC32系列，则需要从本地From Disk读取.pack后缀的芯片支持包。其余同理，本质上需要提供.FLM文件以及.svd文件才能够正常烧录调试

4.3 构建配置

一般在导入MDK项目时，EIDE插件就会复制该工程的构建配置。除非在编译不通过的时候，则逐项检查构建配置的每一项是否与原来的MDK项目一致。

4.3.1 RAM/ROM Layout

以RAM/ROM Layout为例，EIDE会保持与原MDK工程一致

4.3.2 构建器选项

构建器选项中有一个比较重要的设置就是编译优化等级,即Optimization Level，在项目开发阶段尽量设置为-O0，也就是不开启任何的优化以方便调试。

如果在调试中碰到异常情况：比如断点明明设置好了，但是断点无法暂停在指定位置；或者断点在设置之后偏移了很远。通常是由于编译器默认开启了O3的优化导致的。

4.4 烧录配置

4.5 编译

点击Build按钮，或者快捷键F7，EIDE会自动保存当前工程文件并开始编译，Terminal窗口会输出编译信息且包含了RAM/ROM的静态使用情况，在资源使用评估方面非常直观🎉。

4.6 烧录

5.Cortex-Debug插件配置

Cortex-Debug插件必须正确配置armToolchainPath以及JLinkGDBServerPath才能启动调试。如果启动调试失败就去Debug Console控制台定位具体的报错原因。

5.1 下载安装ARM工具链

从ARM官网下载ARM工具链^[3]，下载后安装，并复制bin路径(目的是为了告诉Cortex-Debug插件在启动调试的时候找到arm-none-eabi-gdb.exe的位置)

以安装路径D:\arm为例， 则需要复制的路径应该为D:\arm\13.2 Rel1\bin，因为Windows文件系统的原因需要多加入一个斜杠，填入Cortex-Debug的配置时，应为D:\\arm\\13.2 Rel1\\bin

5.2 设置方法

• 找到Cortex-Debug插件，右键点击Extension Settings
• 找到Cortex-debug: Arm Toolchain Path点击Edit in setting.json
• 在cortex-debug.armToolchainPath处粘贴以上准备好的ARM工具链路径
• 检查cortex-debug.JLinkGDBServerPath路径是否正确(比如Administrator就可能需要换成自己的用户名，尽量保证不要有中文)
  以下提供一个示例配置

  "cortex-debug.armToolchainPath": "D:\\arm\\13.2 Rel1\\bin",
  "cortex-debug.JLinkGDBServerPath": "C:\\Users\\Administrator\\.eide\\tools\\jlink\\JLinkGDBServerCL.exe",

  

6.调试

6.1 启动调试

F5启动调试，该调试启动的时间较长，实测需要20秒的时间才能进入主程序，不过在调试过程并不慢。调试的功能与逻辑均与VSCode一致。关于调试的入门用法可以参考《Linux搭建C开发环境》的4.调试入门^[4]

6.2 查看寄存器

以本篇文章的blink工程为例，不断翻转PC13的GPIO高低电平以实现LED灯闪烁。根据STM32F103的数据手册，其对应的GPIOC组下的ODR寄存器功能，Bit 13的值应该不断在0和1之前切换

6.3 Live Watch

MEMORY窗口中提供了Live Watch的功能，与Keil的Watch功能一致，能够在不暂停程序的情况下，动态监控变量的值。添加到Live Watch的变量必须为全局变量，否则其无法监控到。
启用该功能前需要在Launch.json中添加liveWatch键值对，以下提供一个参考

▶

launch.json

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "cwd": "${workspaceRoot}",
            "type": "cortex-debug",
            "request": "launch",
            "name": "jlink",
            "servertype": "jlink",
            "interface": "swd",
            "executable": "build\\blink\\blink.elf",
            "runToEntryPoint": "main",
            "device": "STM32F103C8",
            "svdFile": ".pack/Keil/STM32F1xx_DFP.2.3.0/SVD/STM32F103xx.svd",
            "liveWatch": {
                "enabled": true,
                "samplesPerSecond": 4
            }
        }
    ]
}

6.4 内存表

MEMORY窗口中提供了MEMORY功能，即内存表，输入合法地址就能监控其内存的值，甚至可以查看其内存值对应的ASCII码，设置内存的大小端显示顺序，以及根据需要按照4-Byte或者8-Byte对齐显示。以下写了一个长度为100的数组array，每循环一次所有数组的值自加1，内存发生变化的地方均会高亮显示。

参考

1. Embedded IDE官方教程 ↩
2. Windows搭建STM32开发环境-基础篇 ↩
3. ARM工具链官方下载页面 ↩
4. Linux搭建C开发环境 ↩