dabbler zhu Embedded Software Engineer

在线调试Arduino


Arduino是一个比较好的平台,里面丰富的库,但是可惜没有在线调试功能。如果仅仅做教学和教育使用,Arduino的IDE环境是可以满足要求的。但是如果应用到项目中,没有在线调试功能显然是不可接受的。尝试在一个使用STM32F103的项目使用arduino平台,将如何进行调试进行了一下总结。目前看,还没有找到各方面都达到要求的环境,只能综合各个方案,根据问题选用。

Arduino本身 (没有调试功能)

即使Arduino没有没有在线调试功能,但是Arduino作为官方的环境,显然编译下载的兼容性是最好的。所以我们需要该环境做一下信息对比,以查找出在其他环境下的问题点。Arduino环境下,编译的时候会输出编译过程详细的命令行调用,这为我们脱离Arduino环境编译提供基础。 我使用的STM32芯片,我推荐使用stm32duino项目,将json文件地址添加到Preferences对话框的“Additional Boards Manager URLs”里面,Arduino会完成该STM32系列芯片的支持。该项目支持的板子和芯片及其丰富,基本上能ST官方的板子,都支持了。

eclipse + sloeber (STM32平台编译失败)

在以前关于arduino的文章中(2019-02-27-stm32-arduino-f103),曾经使用过“Eclipse C++ IDE for Arduino”,但是这个项目已经不维护了,推荐使用“The Arduino Eclipse plugin named Sloeber V4”来替代,这个插件不依赖Arduino的IDE本身,其会下载自己的Arduino基本支持工具和库,安装比较费时间,安装完毕之后,还需要在“Arduino=>Preferences”对话框下,“Private hardware path”中添加额外的硬件支持库路径,一般是“C:\Users<User>\AppData\Local\Arduino15”,如果在Arduino下已经下载完毕,这里不需要重复下载。 依据插件的说明,在项目右键的“Properties”菜单下,在项目属性对话框中,在“Arduino”下,有硬件平台,板卡以及其他选项的设置,信息和Arduino环境很类似,正确选择即可,可惜这个方式编译STM32平台有问题,其调用的编译器是“/bin/arm-none-eabi-g++”,显然是不对的。其对于本身自带的基础板子,例如Arduino-DUE,是可以正确编译的,但可惜不是我们要的。由于我也没有AVR的在线调试器,也就没有测试AVR平台的在线调试。 虽然不能编译,但是代码跳转功能是没问题的,还不错。

CMake和Makefile (没有代码跳转功能)

既然插件编译有问题,那我们可以先脱离Arduino环境生成目标文件,再在eclipse中使用makefile项目来进行调试(期望可以提供调试和代码跳转),经过一番努力,终于搞定了的CMake文件,和Makefile文件,CMake文件有比较大的坑,如果将两大块,分别生成wrapper和cores库,会出现链接问题。CMake的缺省link调用也有问题,需要自己去手动指定link调用。这么一来,其实远远没有Makefile本身来得更方便。 然后用带有“GNU ARM eclipse”插件的eclipse环境,新建“GDB Hardware Debugging”目标来调试,就可以顺利调试了。gdbserver可以用“STM32CubeIDE”带的“ST-Link_gdbserver”。复制其一个tools下的小目录,就够了,总共也就2M多一点,找个项目附近的地方放就可以了。 似乎这还挺好,唯一遗憾是,没有代码跳转功能。

VSCode + Arduino插件 (环境强大,未能成功调试)

之后,无意中发现,VSCode+Arduino插件(均为微软出品),其实是更好的一个方案,该插件依赖Arduino环境本省,安装省事。代码跳转功能也好用强大,编译也顺利。可惜调试缺省用的是OpenOCD,而不是J-Link或者ST-Link,而我对OpenOCD不太熟悉,也不知道怎么设定去更换(README里面的相关设置项,似乎不管用)


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