Ubuntu下使用VSCode编译调试Betaflight飞控
日期：2019.05.05
开发环境：ubuntu18.04
工具链：gcc-arm-none-eabi-7-2018-q2（7.3.1）
一.基础软件
- vscode
安装方式自行百度，之后记得再安装一些必要插件比如C/C++，GitLens等。 - git
ubuntu自带
二.下载和编译
1.下载代码
git clone https://github.com/betaflight/betaflight.git
2.安装编译工具链
我使用的工具链版本为7.3.1，低于该版本无法编译betaflight最新分支。
下载链接：https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads
请下载gcc-arm-none-eabi-7-2018-q2-update，Linux 64-bit
拷贝该文件至Home目录并解压（其它任意目录均可，不过导入环境变量时要注意修改为你的实际目录）。
在终端中输入以下命令，导入工具链路径到环境变量：
exportline="export PATH=$HOME/gcc-arm-none-eabi-7-2018-q2-update-linux/bin:\$PATH"
if grep -Fxq "$exportline" ~/.profile; then echo nothing to do ; else echo $exportline >> ~/.profile; fi
. ~/.profile
检测gcc-arm-none-eabi是否已正确安装，输入
arm-none-eabi-gcc --version
应该输出类似以下内容
arm-none-eabi-gcc (GNU Tools for Arm Embedded Processors 7-2018-q2-update) 7.3.1 20180622 (release) [ARM/embedded-7-branch revision 261907]
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
最好重启或注销使该环境变量应用到所有终端
reboot
3.编译
启动vscode，打开betaflight项目所在文件夹，然后按下"ctrl+shift+`"打开终端，输入编译命令
make TARGET=SPRACINGF3 DEBUG=INFO
其中TARGET指定了固件编译目标，对应你的板子，注意基于STM32F3的飞控板已经不支持高于4.0版本的固件了。DEBUG=INFO表示编译时开启Debug信息（带有一定优化级别），而DEBUG=GDB则是开启Debug信息并关闭优化。
三.在线调试
1.安装Jlink驱动
https://www.segger.com/downloads/jlink#J-LinkSoftwareAndDocumentationPack
请点击"J-Link Software and Documentation pack for Linux, DEB installer, 64-bit"，并选择一个版本进行下载，我这里选择的是v5.10。下载完之后直接在ubuntu下双击安装。
2.安装vscode调试插件
在vscode的插件市场中搜索"Cortex-Debug"（下图中左侧栏的第五个图标），并点击安装，安装完之后最好重启一下vscode。
3.Debug参数配置
打开Debug界面(左侧栏第三个图标），在调试菜单栏中选择“添加配置”，并选择Cortex Debug。
点击小齿轮图标，打开launch.json，将下面的代码复制（覆盖）进去。
{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "Cortex Debug",
"cwd": "${workspaceRoot}",
"executable": "./obj/main/betaflight_SPRACINGF3.elf", //需要设置为你编译出来的固件路径
"request": "launch",
"type": "cortex-debug",
"servertype": "jlink",
"device": "STM32F303CB", //飞控的单片机型号，需要jlink驱动支持
"interface": "swd",
}
]
}
根据不同的飞控板子，需要修改其中的"executable"和"device"。
4.开启调试
将Jlink通过SWD接口连接飞控，在vscode中点击DEBUG图表或者按下F5，开始进入Debug模式。接下来可以在代码左侧单击设置断点，以及在Debug窗口中查看当前变量，也可以在WATCH窗口中设置需要观察的变量（手动输入变量名）。
四.使用OpenOCD实现烧录调试一体
上述方式存在一个明显的缺点，即无法通过vscode给飞控烧录程序，而每次调试前又要必须更新飞控程序，使两边固件保持一致，否则调试时会引发错误。
可以使用OpenOCD软件，来实现这个功能。
1.安装OpenOCD
终端中输入命令
sudo apt install openocd
2.修改vscode的Debug配置文件
在vscode的Debug页面中点击小齿轮图标，打开launch.json文件，将下列代码复制进去（覆盖）：
{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "Cortex Debug",
"cwd": "${workspaceRoot}",
"executable": "./obj/main/betaflight_SPRACINGF3.elf", //固件路径，需要根据实际情况修改
"request": "launch",
"type": "cortex-debug",
"servertype": "openocd",
"configFiles": [
"interface/jlink.cfg", //Jlink配置文件
"target/stm32f3x.cfg" //目标芯片配置文件，需要根据自己飞控的实际芯片修改，可以到/usr/share/openocd/scripts/target目录下查看存在的配置文件
]
}
]
}
3.修改openocd的jlink配置
由于我使用的调试接口为SWD，需要对openocd的配置文件进行修改，输入：
sudo gedit /usr/share/openocd/scripts/interface/jlink.cfg
打开jlink.cfg文件进行修改，在其中加入一行并保存：
transport select swd
如下图所示：
4.修改芯片配置文件
理论上到上一步就已经结束了，但实际上存在着一些意外情况，若此时直接在vscode中按下F5，进入调试，会输出以下信息：
提示固件加载失败，此时继续按F5，会接着进入调试，但毫无疑问的是固件烧录失败了。
原因在于，openocd的stm32f3x.cfg配置文件会自动识别F3芯片的flash大小为128k，而实际烧录的固件大小超出200k，因此会烧录失败。
因此，我们需要手动修改以下配置文件，输入：
sudo gedit /usr/share/openocd/scripts/target/stm32f3x.cfg
找到这一行，将其注释掉
flash bank $_FLASHNAME stm32f1x 0 0 0 0 $_TARGETNAME
并在下面加入一行（修改flash大小为256k）
flash bank $_FLASHNAME stm32f1x 0x08000000 0x40000 0 0 $_TARGETNAME
如下图所示
如果你的飞控板不是F3而是基于F4或F7的，或许不存在这个问题（我没测试过），便可以直接跳过这一步。
再打开vscode，按下F5，这时候已经没有了错误提示，等待数秒，待固件烧写完毕后，就可以开始调试了！
