Linux环境下STM32开发

1前言

最近在使用Keil开发STM32的时候总感觉代码写起来很很费劲，然后打算用vscode试试，刚开始用的是KeilAssitance这个插件，本质还是使用Keil进行配置，vscode写代码，体验了一下感觉还是不方便。后来想到了Linux，毕竟在写代码这方面，Linux的体验还是非常棒的。综合考虑加查资料，最终决定使用Linux+vscode+STM32CubeMX+gnu-arm编译工具+openocd烧录工具的方式进行stm32的开发。

下面这一段对我启发很大，转自知乎：
工具链一般用gcc-arm-none-eabi，可以用包管理装，也可以到arm官网下，也可以自己编译，毕竟gnu源有这个配置。如果keil自带的armcc就比较缺乏调试工具。纯用命令行的话，cubemx可以生成makefile工程，改下编译器路径就能make，会生成bin文件。
用IDE的话，可以用eclipse，参考wiced sdk。可以用vscode，体验要优于sublime。网上搜搜怎么配环境，主要就是设置工具链的目录。烧录程序，如果烧的是bin的话需要一个烧录程序。用jlink的话可以用segger官网下的jlinkexe工具。用stlink的话可以用github上的stutils什么的。用cmsis-dap或者ft2232的话就只能配openocd了。如果想直接烧elf，那么就要先搭好gdb server或者jtag bridge之类的东西，比方说jlink的就是jlinkgdbserver，然后xxxx-gdb连上，用load命令下载。keil的axf没研究过怎么用。
调试的话可以用IDE，关键还是先搭好gdb server然后让IDE里的gdb连上它。剩下的体验就跟调自家程序那样了，只是这些IDE没有像keil那样的看外设寄存器之类的功能了。

2环境搭建

安装ubuntu虚拟机，用vmware即可，教程自行搜索。硬盘最好分配30G以上。系统装好以后需要安装一些必要的软件

sudo apt-get update\
sudo apt-get upgrade\
sudo apt install gcc git vim -y

安装vscode Linux版，安装过程自行搜索。
安装STM32CubeMX Linux版，安装过程自行搜索。
安装gcc-arm-none-eabi编译工具，当执行CubeMX生成的makefile时会调用该工具。sudo apt install gcc-arm-none-eabi
安装openocd,openocd是一个开源的烧录工具

3点灯：

生成代码框架

使用STM32CubeMX生成点灯程序的代码框架及初始化代码。具体可以参考网上的教程
注意-要选择生成Makefile的工程文件。

完善代码

把初始化代码加每隔1S反转一次LED代码。

20230305162328

这里还有vscode会有红色波浪线的错误提示，虽然也能正常编译，作为强迫症这是绝对不能忍的
解决方法：
在c_cpp_properties.json中加入圈起来的这段代码，重启vscode即可。也可以在C/C++的插件里设置，具体参考网上教程

编译

通过安装的gcc-arm-none-eabi编译工具链编译。
在新建的工程里使用make命令编译工程文件，编译后在build文件夹下会生成工程名.elf,工程名.hex,工程名.bin文件。
20230305174147

当后期项目文件中增添了新文件，可以通过修改makefile文件的方式重新构建编译规则。
一文搞懂Makefile

烧录

硬件使用野火DAP仿真器，CMSIS标准接口。软件使用openocd。

openocd介绍：
OpenOCD是一种开放式片上调试器，可为嵌入式设备提供编程，调试和边界扫描测试。OpenOCD作为服务器，并通过端口3333接受来自GDB的传入连接或通过端口4444接受来自telnet的传入连接。GDB用于源文件步骤调试。telnet连接用于刷新。OpenOCD连接到 DAPLINK仿真器。DAPLINK适配器连接到目标。参考如下
https://zhuanlan.zhihu.com/p/41517198

下载openocd：sudo apt install openocd
使用方式：
1通过openocd命令行
2把命令封装成shell脚本运行
3将命令集成到vscode的配置文件中
三种方式的本质都是一样的，这里主要使用shell脚本的方式

脚本方式

在gitee下载一个被人写好的脚本，直接运行脚本即可。
git clone https://gitee.com/delbertzopenocd-toolbox.git

下载完切换到该文件夹下
cd openocd-toolbox/sricpts/linux/stm32f4x # 后面这个根据自己的stm32型号选择

脚本文件如下：
20230305163231

连接好开发板和仿真器后，运行attach.sh，openocd通过端口连接DAP仿真器如下：
20230305163616

在vscode中 ctrl+ ` 调出终端，运行命令
program hex文件所在的路径
程序开始烧录

telnet localhost 4444 通过telnet连接openocd，DAP仿真器灯变红表示开始工作
program /home/lps/stm32/test01/build/test01.hex 烧录hex文件
reset 复位STM32
exit 关闭连接

命令行操作方式具体见参考2

通过运行<scripts>带参脚本命令运行Server，通用格式为
-f <interface> -f <target>
<interface>仿真器配置: 代表你的仿真器类型，DAPLINK就是interface/cmsis-dap.cfg
<target>目标板配置: 代表你的烧录的单片机类型，如STM32F407就是target/stm32f4x.cfg

支持的烧录器在/usr/share/openocd/scripts/interface
支持的芯片在/usr/share/openocd/scripts/target
如下：
20230305174736

首先连接板子执行命令

openocd -f interface/cmsis-dap.cfg -f target/stm32f4x.cfg

通过以上命令openocd打开4444端口
打开vscode ctrl + `打开终端，接下来的操作和脚本的方式一样了，参考上面脚本的方式。

vscode将以上命令集成起来

vscode通过tasks.json这个配置文件的形式，提供了类似shell脚本的方式执行自动任务。具体参考：
https://code.visualstudio.com/Docs/editor/tasks

在.vscode文件夹下新建tasks.json文件内容如下：

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "build",
            "type": "shell",
            "command": "make",
            "args": [
                "/home/linuz/em/stm32/Projects/HAL/HAL_LED/Makefile"//makefile路径
            ],
            "group": {
                "kind": "build"
                //"isDefault": true  配置为默认任务
            },
            "problemMatcher": []
        },
        {
            "label": "download",
            "type": "shell",
            "command": "openocd",
            "args": [
                "-f",
                "/usr/share/openocd/scripts/interface/cmsis-dap.cfg",
                "-f",
                "/usr/share/openocd/scripts/target/stm32f4x.cfg",
                "-c",
                "program /home/linuz/em/stm32/Projects/HAL/HAL_LED/build/HAL_LED.elf verify reset exit"
            ],
            "group": "build",
            "problemMatcher": []
        }
    ]
}