VSCode搭建STM32开发环境

问题现象：Keil收费，并且不可扩展

问题解决：改用VSCode开发STM32

一 思想准备。
过程简单但细节繁多，如果没有折腾的欲望，请出门左转找STM32CubeIDE，对于不喜欢麻烦的人来说也挺好用的。

二 安装。
1）VScode

官方下载地址：https://code.visualstudio.com/

微云下载：https://share.weiyun.com/3cJqYzhX

安装教程：（知乎作者：IT-cute）https://zhuanlan.zhihu.com/p/106357123

安装后可在设置界面选择语言为中文。

安装时记得把以上几个对号选中
2）mingw64

微云下载：https://share.weiyun.com/QSFlI3Tq

安装：解压后得到名为mingw64的文件夹，直接将整个文件夹剪切到C盘或其他盘后，打开下级文件夹bin，将其中的mingw32-make.exe重命名为make.exe 。

添加环境变量：

赋值重命名后的make.exe所在文件夹的地址（例：因为我把解压文件放在C盘里，在我电脑上为C:\mingw64\bin）。

在Windows左下角任务栏的搜索处输入 环境变量 ，点击 编辑系统环境变量。

在Windows左下角任务栏的搜索处输入 环境变量 ，点击 编辑系统环境变量
在弹出的窗口中点击 环境变量(N) 然后选中变量名为 path 那一栏，点击 编辑 按钮，在新弹出的窗口中点击 新建 ，输入刚才复制的文件夹地址，一路点击 确认 窗口自动关闭。切记一定要点击 确认 保存一下。

切记一定要点击 确认 保存一下
3）openocd （开源片上调试器：Open On-Chip Debugger）

微云下载：https://share.weiyun.com/t5h4HOQo

同上，将解压后的文件夹剪切到C盘或其他盘，并且将openocd-0.10.0文件夹下级中的bin和bin-x64两个文件夹的完整目录添加到环境变量（例：在我电脑上文件夹地址分别为C:\openocd-0.10.0\bin和C:\openocd-0.10.0\bin-x64）。

4) GNU Arm Embedded Toolchain（arm-none-eabi）

微云下载：https://share.weiyun.com/Ju3t6Z8C

这是一个可执行文件，下载后直接默认安装即可，建议安装到C盘。

安装后打开目录：C:\Program Files (x86)\GNU Tools Arm Embedded\9 2019-q4-major\bin ，可以看到里边有很多arm-none-eabi-***.exe，把这个bin文件夹的目录添加到环境变量并点击确定保存。

5)STM32CubeMX

STM32CubeMX依赖Java环境，因此需要先安装Java（Java官方下载链接）：

https://www.java.com/en/download/manual.jsp

微云下载：https://share.weiyun.com/H62gNrLh

安装教程：https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/98885316

6）STM32CubeProgrammer

使用ST-Link调试需要安装对应的驱动，在这里我们通过STM32CubeProgrammer安装ST-Link驱动，如果你的电脑已经安装ST-Link驱动可以忽略这一步。

查看是否已经安装ST-Link驱动的方法：打开设备管理器，插入ST-Link-V2调试器，查看 通用串行总线设备 选项中是否有 STM32 STLink 选项，如果有则安装成功。

微云下载：https://share.weiyun.com/wJJGBh21

按照默认配置安装即可。

三 验证是否安装成功。
回到电脑桌面，鼠标移至桌面空白处，按住键盘 Shift 键 同时点击鼠标右键，在右键窗口中出现了 在此处打开PowerShell窗口，左击确定，进而打开PowerShell终端。

下面介绍几个命令用以查看之前安装的开发环境的版本，在PowerShell窗口中输入对应命令并按下回车，如果你得到了窗口输出的版本号，证明你软件安装正确且环境变量配置成功：

make -v                     查看make版本;

openocd -v                  查看openocd版本;

arm-none-eabi-gcc -v       查看gcc-arm版本。

正确的输出结果演示（gcc输出结果太长，只截取最后两行）

四 配置VSCode
首先使用STM32CubeMX生成标准模板，STM32CubeMX使用教程已经很多了，请读者自行百度搜索。需要注意的一点是，最后在Project Manager选项卡中，Toolchain/IDE选项选择Makefile。

Project Manager选项卡中，Toolchain/IDE选项选择Makefile。
在生成的程序模板中，我的工程名为F103_BLINK，选中F103_BINK文件夹，通过右键 -> Open With Code 打开工程：

右键 -> Open With Code 打开工程
打开main.c ，可能会发现很多语法报错，别着急，先安装一下必要的插件。主要是下面长图中框选的三个插件。在应用商店中搜索并安装即可。

安装一下必要的插件
接下来我们开始配置各种细节设置，这里是重中之重，很多教程零零散散，这里都没有讲全，请按照步骤一点点来：

1）文件 -> 首选项 -> 设置 -> 搜索：intelli sense mode，在下拉选项中修改为gcc-arm。

文件 -> 首选项 -> 设置 -> 搜索：intelli sense mode，在下拉选项中修改为gcc-arm
2）按F1键或者ctrl+shift+P，

输入：编辑配置UI，然后选择下图选项：

按F1键、输入：编辑配置UI
在新打开的配置窗口主要做以下修改：

a.添加三个宏定义：

添加三个宏定义 __CC_ARM、USE_HAL_DRIVER、STM32F103xB
其中第一条宏定义是告诉代码提示引擎使用gcc-arm的语法规则和库文件，如果不添加这条宏定义会出现诸如“uint32_t未定义”等错误（需要注意，这条宏定义为：__CC_ARM 前边的短横线有两条且所有字母大写）。

后两条宏定义你可能已经不陌生了，在KEIL中我们也常常添加类似的两条宏定义。其实在STM32CubeMX为我们生成的模板Makefile中已经存在这个宏定义，但是VSCode检查语法的时候并不会去读Makefile，因此需要我们手动添加。但并不需要强行记忆，我们打开工程文件夹中的Makefile文件，在大约第102行有：

# C defines

C_DEFS =  \

-DUSE_HAL_DRIVER \

-DSTM32F103xB

直接把USE_HAL_DRIVER和STM32F103xB复制到配置界面即可，注意复制时把宏定义前边的“-D”删除，那是Makefile特有的格式。

b. 添加头文件包含路径

头文件路径可以在makefile文件中找到并复制粘贴
对应的工程头文件路径可以在makefile文件中找到并复制粘贴，也可以自行添加。

c. 编译器路径选择gcc.exe

编译器路径选择gcc.exe
d.如果此时你的编辑器还是不能进行代码提示，请在设置界面搜索prevent，将搜索结果中的对号取消勾选：

将搜索结果中的对号取消勾选
3）到这里所有环境配置工作都结束了，关闭所有窗口，通过鼠标右键 -> open with code重新打开工程。

接下来检查所有插件是否正常运行：

写一个简单的闪灯程序，检查语法提示等功能是否正常

简单的闪灯程序
在下方 终端 中输入 make ，敲回车进行编译：

终端 中输入 make ，敲回车进行编译
将单片机通过ST-Link下载器与电脑连接，在下方 终端 中输入 openocd ，敲回车，若出现以下信息则证明与单片机通信成功：

若出现图中信息则证明与单片机通信成功
Openocd连接成功后会占用一个终端，我们可以点击窗口右边的+号新建一个PowerShell终端，然后切换回openocd终端并点击删除。

Openocd连接成功后会占用一个终端，可以删除

五 VSCode调试配置
1）配置launch.json:

a. 在工程文件夹里新建一个文件，命名为openocd.cfg。

新建一个文件，命名为openocd.cfg
b. 点击VSCode左侧运行图标（带有一个小虫子的三角形，老版本可能只有虫子图标没有三角形）

c. 继续点击 创建launch.json文件 ，在弹出窗口中选择 Cortex-Debug 。

创建launch.json文件、选择 Cortex-Debug 
d. 在自动打开的launch.json文件中，我们可以看到默认的调试工具是Jlink，这里我们更改为openocd。

然后在executable后手动输入正确的.elf文件路径。（elf文件在工程文件夹/build/xxx.elf中找到），最后在新增一条configFiles，后面填写我们新建的openocd.cfg的完整路径。详见配置格式下图：

详细配置说明
e. 接下来打开我们之前新建好的openocd.cfg文件。现在他还是空白的，我们只需要添加两条简单的代码：

source [find interface/stlink-v2.cfg]

source [find target/stm32f1x.cfg]

其中第一行代码是指明调试工具为stlink-v2，这个取决于你的调试工具

第二行指明目标芯片为stm32f1x系列。

不要担心，这里也不需要强行记忆，只需要记住代码格式即可，具体使用什么工具或者怎么写目标芯片名称，请打开openocd的安装目录，在C:\openocd-0.10.0\scripts中有interface和target两个文件夹，里边就放着已经预先写好的文件和调试规则。

预先写好的文件和调试规则
 现在我们可以愉快的开始调试了！首先在下方PowerShell终端中输入 make 命令进行编译以确保调试程序与代码一致，然后点击左侧运行图标（就是那个带小虫子的三角形，快捷键F5），选择cortex-debug，点击绿色三角形开始运行，就可以进行调试了。我们可以切换到main.c,添加几个断点，看一下调试效果。

六 一键编译、烧录
你会发现，每次开始调试前需要手动输入make命令进行编译，每次调试结束后，单片机不能自动复位，需要手动复位程序才能正常运行。而且只有调试功能，没有一键下载、编译功能，这实在太麻烦了，因此我们进行教程的最后一步：添加task命令实现一键编译、一键烧录（下载）、调试前自动编译、调试后自动复位：

首先打开makefile，在文件最后一行新建两个任务（update和reset）：

update:

  openocd -f openocd.cfg -c init -c halt \

  -c "program $(BUILD_DIR)/$(TARGET).hex verify reset exit"

reset:

  openocd -f openocd.cfg -c init -c halt -c reset -c shutdown

其中，update下边两行代码为烧录命令，openocd -f openocd.cfg代表通过openocd打开我们之前新建的openocd.cfg文件， init为初始化 halt为挂起命令 相当于暂停单片机运行 目的是为了下一步的烧录，program为烧录命令 后边跟随的是需要烧录的hex文件路径和地址 翻阅makefile可以发现，此处地址为build/F103_Blink.hex，verify代表烧录后验证，reset代表烧录后重启，exit为退出。

Reset命令更加简单，不再赘述，读者可以直接复制使用，具体命令含义请查阅openocd安装目录里自带的pdf说明文档，我也是查阅文档后自己编写的，值得一提的是，一些教程烧录hex文件使用的是 flash write_image erase 命令，但我使用该命令每两次总会失败一次，改用program后解决此问题，如果您知道原因请告诉我一声，万分感谢。

Makefile命令编写完成后，按下F1键，输入 配置任务 ，选择下面的待选项，然后选择shell:gcc.exe模板：

按下F1键，输入 配置任务 ，选择shell:gcc.exe
打开tasks.json后，默认为以下内容，先把label冒号后边的内容重命名为自己需要的名字，以编译任务为例，我们改为 Build ，然后对应的把command冒号后边的内容改为  make ，最后把图中框选的用不到的内容直接删除：

默认gcc模板
最终结果是不是清爽了很多：

label冒号后边的内容重命名为Build  command冒号后边的内容改为  make
我们用同样的方法，除了已将添加的Build任务，再添加一个Update任务和一个Reset任务，这两个任务正好需要调用我们此前在makefile中编写的update命令和reset命令，我们只需要复制已经写好的Build任务，把command后边的内容输入新的命令就好了：

添加新的命令
make;make update ，表示先后执行make中的make（编译）命令，然后执行我们在makefile中编写的update命令，将代码烧录进单片机。

make reset , 表示执行我们编写的reset命令，将单片机复位。

至此，所有命令都编写完了。我们再完善一下launch.json，这个文件与调试功能息息相关。我们此前说过，每次调试都不能自动编译、自动复位，为了解决这个问题，在launch.json最后添加两行代码：

最后面添加两行代码："preLaunchTask": "Build" 和"postDebugTask": "Reset"
其中 "preLaunchTask": "Build",表示调试活动开始前先执行tasks.json中的编译命令。

而"postDebugTask": "Reset" 表示调试活动完成后先执行tasks.json中的复位命令。

我们再次按F5进行调试，会发现系统已经自动帮我们执行make命令进行编译，编译完成后开始调试，我们点击停止，则单片机自动复位。

现在只剩一个问题，命令已经写好了，怎么一键编译、一键烧录呢？其实很简单了，在VSCode菜单栏点击 终端 -> 运行任务 ，就会有 Reset、Build、Update三个任务供你选择：（分别对应 重启单片机、仅编译、编译后上传）

终端 -> 运行任务