STM32高级开发(18)-使用VS Code搭建STM32开发环境

以前在伴随着开发平台的转换中，我尝试过各种各样的开发环境，而在最近一段时间的开发中我使用了Visual Studio Code来作为代码编辑器，其优异的工程管理，超快的启动速度，各种各样功能强大的插件，使我立刻爱上了这个文本编辑器。但是在开发中来来回回在编辑器和Keil等IDE之间来回切换对我造成了不少不方便，另外由于希望能够在windows下使用gcc工具链开发，所以我尝试使用插件来完整的在vscode上搭建了一个开发环境。可以说这是我在windows平台下尝试过的最好用的一种搭配，下面我就来详细讲述一下这个环境的搭建和基本使用方式。

ps:启动真心快，在win下优化程度堪比记事本.

安装软件

下载安装 Visual Studio Code

过程按照正常方式安装就可，记得在安装快完成后的选项中勾选，添加右键打开文件和文件夹的选项，把有选择的那页全部勾选就行，这样就可以很方便的在文件夹目录下快速用VS Code打开文件或工程目录了。
下载安装 Clang

用于提供语法补全代码格式化等功能，正常完成安装后将软件的安装目录下的bin文件夹设置进入环境变量PATH中。如：
```
D:\LLVM\bin
```
下载安装 Git for Windows

提供Git支持和MINGW64指令终端。
下载 OpenOCD for Windows

下载后的文件不是安装包，把程序文件夹放入自己的软件安装目录下，将软件的bin文件夹路径加入用户环境变量PATH中。如：
```
D:\OpenOCD0.10.0\bin
```
下载安装 arm-none-eabi-gcc

正常安装，安装后需要将软件的安装目录下的bin文件夹设置进入环境变量PATH中。如：
```
D:\GNU Tools ARM Embedded\7 2017-q4-major\bin
```

配置 VS Code

安装插件

在软件左侧选项中选择扩展选项，在插件市场中搜索安装 VS Code 插件如下：
- ARM
  
  提供 ARM 汇编代码的语法识别加亮
- C/C++
  
  提供 C/C++ 的语法智能感知、加亮及调试功能
- C/C++ Clang Command Adapter
  
  提供 Clang 功能的调用
- Code Outline
  
  提供类似 eclipse 文件函数列表的功能
- GBKtoUTF8
  
  用来识别调整文件的编码格式
- Makefiles support for VSCode
  
  提供对 Makefile 的语法识别等功能
设置 VS Code 功能

点击文件 -> 首选项 -> 设置，来打开 VS Code 的配置文件（ VS Code 采用 json 格式的文件进行配置，没有图形界面），在文件中加入如下配置（窗口左侧为系统壳配置选项及默认参数是只读的，右侧窗口为配置设置界面，可写），尤其注意最后两项执行程序的路径要设到自己的路径下：
```
{
    "editor.detectIndentation": false,
    "git.ignoreMissingGitWarning": true,
    "files.autoGuessEncoding": true,
    "editor.formatOnSave": true,
    "editor.formatOnPaste": true,
    "editor.formatOnType": true,
    "terminal.integrated.shell.windows": "D:\\Git\\bin\\bash.exe",
    "terminal.external.windowsExec": "D:\\Git\\bin\\bash.exe",
}
```
然后我们我们重启程序加载配置，而后点击查看 -> 集成终端可以看到 VS Code 的内部终端已经改变为 MINGW64 的终端。

开发工程

首先选择一个用 CubeMX 生成的带 Makefile 的工程目录，右键点击空白处，选择以 Open With Code ,首先我们打开 Makefile 文件，修改求其中的 arm-none-gcc-eabi 的路径设置，由于我们已经将工具链的路径设置进入环境变量中，这里只需要将执行指令前的路径变量全部删除即可，如下：
```
#######################################
# binaries
#######################################
BINPATH = 
PREFIX = arm-none-eabi-
CC = $(PREFIX)gcc
AS = $(PREFIX)gcc -x assembler-with-cpp
CP = $(PREFIX)objcopy
AR = $(PREFIX)ar
SZ = $(PREFIX)size
HEX = $(CP) -O ihex
BIN = $(CP) -O binary -S
```
修改样本工程下的配置文件到自己的工程中

.vscode 目录下文件共有3个配置文件，实际上我们只需要配置launch.json文件就可以实现全部的调试功能，但是由于vscode不会自动识别makefile中的配置参数，所以如果想要使其代码索引，智能感知运行正确的话，就需要我们单独设置其中的c_cpp_properties.json文件。
- c_cpp_properties.json 用于设定工程的 Include 路径，宏定义及搜索浏览路径，其中需要设定三个参数：
  - includePath 提供.h的搜索目录
  - defines 编译时在指令中加入的宏定义
  - path 使用右键或ctrl追踪函数实现时搜索的目录
- launch.json 用于设定调试功能
  这个文件的参数很多，我们对于简单的使用，只需要将其中的路径改为自己的工程路径和名称即可，有关于其具体意义和使用方式的说明可以查看c/c++插件的官方github userguid来学习使用。其中需要注意的是，由于我们的调试是在windows环境下使用mingw64来实现的，所以在调试的启动过程中指令会在windows cmd和mingw64跳转几次，具体指令是在哪个终端内调用的要根据指令的类型来决定，所以我们必须很小心的来设置路径参数，分清“ / ” 和 “ \ ”路径的表示方法，如果执行起来有错误，就多看看启动时，在调试窗口打印的记录来调整修改正确。
- settings.json 用于设定工程中 VS Code 的特殊设置
  可以设置特定的如代码格式化样式等。
启动调试

如果我们之前 c_cpp_properties.json 设置正确的话，这时在左侧调试界面中，我们应该就可以看到，launch中有一个调试启动选项了，在下方终端中使用make编译生成elf文件，点击启动调试，即可开始调试了。启动后与大多数编译器操作是相同的，单步运行，右键运行到该行，鼠标悬停显示数据等。（唯一注意的是由于插件本身的bug，调试启动后不会自动停在代码起始位置或main函数入口位置，对此我们只需要在调试前在代码运行的第二行或者main函数入口手动加个断点即可）

参考资料

样板工程Github：https://github.com/zhengyangliu/VSCode_STM32_Templet

VS Code 扩展C/C++插件使用说明：https://github.com/Microsoft/vscode-cpptools

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