【STM32U385RG 測評】搭建基于VSCode的STM32開發環境

本文將介紹如何搭建基于VSCode的STM32開發環境，并以NUCLEO-U385RG開發板上的LED閃爍為例，展示如何在VSCode環境下進行編碼、編譯、下載、調試全套的開發流程。

VSCode作為廣泛流行的文本編輯器，以豐富的插件生態而獨領風騷。在當今AI大流行的背景下，VSCode支持眾多AI編程輔助插件。在這樣的背景下，即便是嵌入式、單片機開發，使用VSCode（尤其是寫代碼）也應該成為一項基本技能。

一、安裝軟件

具體需要安裝下列軟件：

• VS Code，作為集成開發環境（IDE），當前最新版本：1.102.1；
• STM32CubeMX，用于生成初始化代碼，當前最新版本：6.15.0；
• STM32CubeCLT，用于編譯、調試、下載STM32代碼，當前最新版本：6.15.0；
• ST-MCU-FINDER-PC，ST MCU查找工具，當前最新版本：6.1.0；

1.1 安裝VSCode

VSCode是一個強大且開放的代碼編輯器，支持眾多編程語言（C、C++、Java、Python等等），以及各種插件。VSCode的插件生態非常豐富，這也是目前VSCode非常受大家歡迎的一個重要原因。

下載頁面： https://code.visualstudio.com/Download

VSCode可以直接下載，不需要注冊。安裝沒啥難度，不再贅述。

1.2 安裝STM32CubeMX

STM32CubeMX 實現了圖形化方式配置STM32 MCU的引腳功能、時鐘速率、中間件等等功能，并且可以一鍵生成整個項目的代碼。STM32CubeMX 的這些功能，極大的提升了開發效率，對于產品項目的原型開發，以及DIY愛好者進行電子制作非常有吸引力。

下載頁面： https://www.st.com.cn/zh/development-tools/stm32cubemx.html

需要注冊ST官網賬號之后才能下載。安裝沒啥難度，不再贅述。

1.3 安裝STM32CubeCLT

STM32CubeCLT官方的介紹是：

Toolset for third-party integrated development environment (IDE) providers, allowing the use of STMicroelectronics proprietary tools within their own IDE frameworks.

面向第三方集成開發環境（IDE）提供商的工具集，允許在其自己的IDE框架中使用STMicroelectronics的專有工具。

下載頁面： https://www.st.com.cn/zh/development-tools/stm32cubeclt.html

ST官網需要注冊之后，才能下載。安裝也沒啥難度，不再贅述。

安裝之后可以發現，STM32CubeCLT安裝目錄內包含了以下軟件：

• CMake，跨平臺構建工具，用于支持STM32CubeMX生成CMake項目的編譯構建；
• Ninja，一種輕量級的構建工具，用于支持STM32CubeMX生成CMake項目的編譯構建；
• GNU ARM交叉編譯工具鏈（arm-none-eabi-gcc），用于將C/C++源代碼編譯為STM32平臺的二進制代碼；
• STLink USB驅動，用于支持ST-Link調試器，安裝之后系統才可以正常識別ST-Link；
• STLink-gdb-server，用于支持通過ST-Link調試STM32 MCU；
• STM32 Programmer CLI，命令行界面的STM32下載工具，用于將固件下載到STM32 MCU的內部flash中；

其中，前三個工具（CMake、Ninja、arm-none-eabi-gcc）用于支持編譯，中間兩個（STLink USB驅動，STLink-gdb-server）用于支持調試，最后一個（STM32_Programmer_CLI）用于支持下載。

1.4 安裝ST-MCU-FINDER-PC

ST-MCU-FINDER-PC是 用于個人電腦的STM32和STM8產品查找工具。

下載頁面：https://www.st.com.cn/zh/development-tools/st-mcu-finder-pc.html

ST官網需要注冊之后，才能下載。安裝沒啥難度，不再贅述。

二、安裝插件

VSCode安裝完成后，還需要安裝STM32的VSCode插件，具體有：

• STM32Cube for Visual Studio Code（之前插件名是： STM32 VS Code Extension）

2.1 安裝 STM32Cube for VSCode插件

VSCode需要安裝的插件STM32 VS Code Extension，直接在插件欄搜索即可找到，安裝即可。

需要注意的是，這個插件本身依賴另外幾個插件，如下圖所示：

這幾個插件的作用分別為：

• C/C++ Extension Pack，用于支持C/C++語法高亮、代碼提示；
• Arm Assembly，用于支持ARM匯編的語法高亮、代碼提示；
• LinkerScript，用于支持鏈接腳本的語法高亮、代碼提示；
• GNU Linker Map files，用于支持生成的.map文件的代碼高亮；
• Hex Editor，用于支持以十六進制顯示并編輯二進制文件；
• Cortex-Debug，用于支持Arm Cortex-M內核MCU的調試；

完成以上軟件和插件的安裝，基于ST官方VSCode擴展的STM32開發環境已經搭建完成了！

三、創建項目

接下來，我們創建一個簡單的點燈程序，驗證一下剛剛搭建的開發環境是可以正常使用的。

3.1 創建STM32CubeMX項目

1. 首先打開STM32CubeMX，通過菜單File→New Project打開新建項目窗口，在彈出的界面中選擇“Board Selector”標簽頁：

   

   • 在Commercial Part Number欄中輸入U385RG，并回車；
   • 在MCUs/MPUs List下方選中Board列有NUCLEO-U385RG-Q的一行；
   • 點擊右上角Start Project按鈕；
   • 彈出TrustZone設置的話框，選擇Witout TrustZone activated；

2. 按Ctrl+S保存，選擇適當的位置保存ioc文件，例如保存到 E:\DIY\ST\STM32U385\21ic_bbs\Blink\ 目錄。

這樣CubeMX項目就創建好了。

3.2 查閱原理圖

STM32H7S78-DK開發板原理圖，下載鏈接為： https://www.st.com.cn/resource/en/schematic_pack/mb1841-u385rgq-e01-schematic.pdf

打開原理圖后，可以在第五找到如下LED相關的部分：

圖中，可以看到引腳為：

• GREEN：PA5

3.3 修改引腳功能

找到以上LED引腳后，在STM32CubeMX軟件的Pinout View中，可以通過搜索框，找到以上幾個引腳，并通過下拉菜單將其設置為GPIO_Output功能：

LED控制引腳設置完成后，通過左側的Categories->System Core->GPIO也可以看到：

修改User Label為LD2，如下圖：

3.4 生成CMake項目

CubeMX中完成引腳功能修改后，切換到Project Manager標簽頁，Project設置部分，取消Appli Project復選框，Toolchain/IDE選擇CMake，如下圖：

接著，切換到Code Generator設置，選中Generate peripheral initialization as a pair of ‘.c/.h’ per peripheral，如下圖：

此時，點擊CubeMX界面右上角位置的“GENERATE CODE”，將開始生成代碼到項目目錄內，并顯示進度。

生成完成后，點擊Open Folder打開目錄，可以看到生成的文件和目錄如下圖：

到這里，使用CubeMX創建項目完成了。

四、編輯/編譯/下載/調試

接下來就要使用VS Code，進行開發體驗了。通常我們開發過程中，需要不斷重復的幾個動作是： 編輯代碼、編譯構建、下載固件、斷點調試。

4.1 導入項目

打開VSCode，側邊欄點擊STM32 VS Code Extension插件圖標，可以看到插件的項目管理（Project Manager）菜單：

首次使用，可能會提示找不到CLT，然后彈出對話框，選擇相應的CLT安裝目錄即可：

選擇Import CMake project菜單，在彈出的文件目錄瀏覽對話框中，選擇剛剛CubeMX生成的目錄，如下圖：

此時，點擊“選擇文件夾”，VSCode中將會彈出確認導入的對話框：

此時，點擊懸浮菜單的Import project,導入過程中，VSCode狀態欄可以看到Importing…（上圖中紫色部分）。導入完成后，VSCode右下角彈出確認對話框：

選擇Open in this window，即在當前VS Code窗口中打開項目。

此時，彈出配置預設選擇對話框，選擇Debug即可：

選擇配置預設類型之后，可以看到輸出欄有如下輸出：

這些輸出表示，已經根據CMake文件（CMakeLists.txt）生成了Ninja構建構建規則文件（build.ninja），具體位于build/Debug子目錄。

導入完成后，項目目錄內會生成.vscode目錄，里面會有一些配置文件。

4.2 修改代碼

打開Core\Src\main.c文件，找到其中的main函數中的while循環，將其修改為：

以上代碼修改，實現了控制LED的閃爍。

4.3 編譯代碼

完成以上代碼修改后，點擊VS Code的CMake Tools插件圖標，在項目大綱中點擊“生成”按鈕，將會開始編譯構建：

生成完成后，可以在輸出視圖看到生成了elf文件，以及RAM和Flash占用情況：

4.4 下載固件

編譯完成后，就可以準備下載固件了。

還是在VS Code的CMake Tools插件菜單，找到 固定的命令-> 運行任務 右側的運行命令圖標，點擊該圖標：

將會彈出”選擇要運行的任務“對話框，選擇CubeProg: Flash project (SWD)即可開始下載固件：

下載完成，可以在輸出區域看到下載過程耗時（Time elapsed during download operation）：

4.5 啟動調試

默認導入的項目已經創建了調試配置文件，位于.vscode/launch.json：

應該可以直接進行調試，接下來嘗試對點燈程序進行斷點調試。

VSCode點擊左側工具欄“調試”按鈕，切換到調試試圖，再點擊開始調試按鈕：

非常順利的進入了調試狀態（gdb調試會話）：

4.6 斷點調試

進入gdb調試會話之后，斷點調試、查看寄存器、查看變量等功能應該都沒有問題。

以斷點調試為例，打開main.c文件， 在循環內添加斷點：

打上斷點，按F5繼續，可以跑到斷點位置：

通過頂部的幾個懸浮按鈕，就可以進行斷點調試的常用操作了。

最后，上一張板子上運行效果gif動圖：

五、參考鏈接

1. STM32 公眾號推文《全新STM32 VS Code擴展V2.1.0發布》： https://mp.weixin.qq.com/s/rP4aHoTdbVL5ZaArqYosdA
2. ST官網文章《使用面向VS Code的STM32擴展簡化您的開發過程》： https://www.st.com.cn/content/st_com/zh/campaigns/stm32-vs-code-extension-z11.html
3. STM32CubeMX下載頁面： https://www.st.com.cn/zh/development-tools/stm32cubemx.html
4. STM32CubeCLT下載頁面： https://www.st.com.cn/zh/development-tools/stm32cubeclt.html
5. ST-MCU-FINDER-PC下載頁面：https://www.st.com.cn/zh/development-tools/st-mcu-finder-pc.html
6. VSCode下載頁面： https://code.visualstudio.com/Download
7. NUCLEO-U385RG-Q開發板原理圖： https://www.st.com.cn/resource/en/schematic_pack/mb1841-u385rgq-e01-schematic.pdf