在Visual Studio上开发ARM嵌入式软件

    一直以来，开发Cortex M系列处理的软件或者ARM9等ARM处理器的裸机软件，一直使用的是Keil MDK环境。Keil MDK可以支持RVCT和GCC两种工具链，对Cortex-M系列处理器提供RTE的包支持，并支持AGDI接口的调试器进行在线调试。在基础功能上，应该说Keil MDK是一个很适合基本嵌入式开发的IDE。但是，随着对Keil使用的深入，也会发现一些非常影响开发效率的问题点。比如说：

• Keil在工程中加入了很多代码文件时，启动时间明显变得很长；
• Keil在进入调试态的时候，如果IDE中打开的文件比较多，速度也会很慢；
• Keil的工程管理中不支持多级Group嵌套，当工程比较大的时候工程视图上的代码不好管理；
• Keil的代码智能感知做得不好，很多时候还得依靠Source Insight等功能来开发大一点的工程；
• 会不合宜的重新构建全部工程；
• 如果不启用Browse Information功能则无法在编辑代码中做导航，如果启用Browse Information则编译速度下降严重；
• ……

    因为这些问题，笔者有意将使用Visual Studio来代替Keil MDK做嵌入式软件的开发。这一构想已经有很久了，但一直没有实施。现在正好趁着工作变更的机会，利用点空闲时间把这想法逐步实现了。

    笔者是利用Visual Studio的扩展插件功能来实现的嵌入式开发想法，产品名称为Visual Embed。目前，发布1.00版本。该版本的功能如下：

• 支持创建空白的VC工程，以启动在VC上的ARM软件开发，在该环境中可以使用Visual Studio 的Intelligence Sense智能代码感知及其他VS的功能组件；
• 支持RVCT工具链（即ARM的官方编译工具链，Keil MDK默认使用的工具链）；
• 支持VC工程和Keil MDK工程的相互转换。

    Visual Embed的安装和使用方法如下：

    （1）首先，需要有一个Visual Studio 2015环境；

    （2）下载Visual Embed安装包，这是一个Visual Studio的扩展包，文件名是VisualEmbedPkg.vsix ；

    （3）关闭Visual Studio，双击VisualEmbedPkg.vsix，选择目标的Visual Studio，并点击“安装”按钮，等待完成安装（如下图）；

    （4）启动Visual Studio

    （5）如果要从空白状态创建一个ARM软件工程，可以点击菜单“文件”->“新建”->“项目”，然后在Visual C++下就能找到Visual Embed的模板，如下图：

    （6）要修改嵌入式软件工程的编译配置，可以选择项目的“属性”菜单，将会弹出配置对话框（如下图）。该配置对话框的风格是Visual C++的工程属性风格，但其内容完全支持Keil MDK的项目属性配置项，并作了一些扩展，如支持警告屏蔽参数的设置等。

    （7）编译方法和普通的Visual C++工程一样，选择项目的生成功能即可，运行结果的警告和错误可以提取到VS的错误列表视图上，可以点击列表项定位到代码的问题点（效果如下图），普通的生成时增量生成方式进行的，不会重新构建所有的代码；开发人员也可以根据自己的需求选择“重新生成”来重构建所有代码，也可以选择独立的一个或几个文件执行构建方法；

    （8）如果要导入一个Keil MDK的工程以继续之前的开发工作，可以在VS上的菜单“Visual Embed”->“工程转换”->“Keil MDK-->Visual C++”进行工程转换，如果要将一个用Visual C++开发的嵌入式工程转换回Keil MDK，也可以选用菜单上的“Visual Embed”->“工程转换”->“Visual C++ --> Keil MDK”功能。工程转换的工作对话框效果如下图：

    Visual Embed 1.00的基本功能使用就如上面所述的。因为Visual Studio和Keil MDK对项目工程管理的差异，Visual Embed的一个功能是存在限制的，这些限制有：

• Visual Studio支持的工程内部文件项的类型更多，因此当Visual C++的工程转换成Keil MDK工程时，有些Keil MDK不支持的文件将会被转为纯文本文件的类型加入目标的Keil工程中；
• 由于Keil MDK中，RTE组件的工程管理和其他代码文件的工程管理是不同的，而在Visual Studio中，所有工程内文件的管理方式是一样的，所以RTE组件转化到VC中奖被作为普通的代码文件来对待，同样的，RTE组件转化为VC工程中的文件后，逆转回Keil MDK工程后将无法恢复会RTE组件的样式；
• 由于Keil MDK的工程只存在以Target为区别的配置组，而Visual C++工程存在以Configuration和Platform组合区别的配置组，因此，在Keil MDK工程转化到Visual C++工程中时，将把原Keil工程中的Target转化成VC中的Platform，而把目标VC工程的Configuration设置成Debug。此时，目标VC工程打开时，VS可能会提示类似“warning  : 无法找到项目文件xxx中引用的平台[xxx, 0]”的警告，可以忽略该警告，不影响后续的开发工作。

    Visual Embed 1.00并未实现笔者的所有构想。笔者计划在后续为Visual Embed提供以下功能：

• 提供对GCC工具链的支持；
• 提供对JTAG的支持（目前计划会支持AGDI接口的调试器，以及GDB调试器）；
• 提供在开发过程中对Keil MDK 的Pack的支持；

    Visual Embed 1.00的下载地址为：http://download.csdn.net/detail/season_lzw/9398182 。欢迎大家下载使用，并向笔者提报使用过程中的任何问题和建议。

    如果大家想知道Visual Embed的代码，那么Visual Embed是用C#开发的，也没有做混淆，大家直接用.NET的反编译工具解码查看就好。