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IDE环境的安装和使用

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IOsetting edited this page Sep 2, 2021 · 3 revisions

对于大多数用户, 推荐使用IDE环境. 这里介绍的是VS Code+PlatformIO.
PlatformIO是VSCode的扩展, 用于开发嵌入式设备. 使用PlatformIO就不需要自己安装工具链了, PlatformIO在你安装对应的环境时会自动安装对应的工具链(在你的用户目录下).

安装VS Code

从 https://code.visualstudio.com/Download 下载最新的 deb 版, 通过命令行安装

sudo apt install ./code_1.59.0-1628120042_amd64.deb

熟悉VS Code界面及使用

如果未使用过VS Code, 需要先熟悉下使用方法

[可选]修改快捷键

点击左下角的设置, 点击键盘快捷键, 在界面中设置

  • 前进 Go Back: 默认 Ctrl+Alt+-, 修改为Alt+,
  • 后退 Go Forward: 默认为 Ctrl+Alt++, 修改为Alt+.

[可选]安装Idea键位插件

对于熟悉IntelliJ IDEA的用户, 可以选择安装Idea的键位插件: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=k--kato.intellij-idea-keybindings

安装后对快捷键产生的变化包含

  • 可以使用IDEA风格的Ctrl+W选择键
  • 关闭标签页是Ctrl+F4
  • 使用Alt+o在C语言中切换源文件与头文件
  • 开关下方的消息栏Ctrl+j

安装PlatformIO

  • 直接在VSCode的插件中查找PlatformIO并安装,
  • 安装完成后, 还需要等待PlatformIO安装完PlatformIO Core,
  • Core安装完之后, 在底部状态栏就会出现一个Home图标
  • 点击图标会打开PIO Home,
    • 这时候左侧会出现PIO自己的菜单, 里面点Platforms
    • 会列出Installed, Embedded, Desktop, Frameworkds等

熟悉PlatformIO的界面和使用

查看官方文档: https://docs.platformio.org/en/latest/

配置MCS51/STC51环境

在PIO Home里点击Platforms, 点击Embedded会列出可用的类型, 里面选择Intel MCS51, 点击Install, 这个下面会有STC系列的芯片 安装完之后会弹出提示, 实际的安装路径是 ~/.platformio/packages/ 下的toolchain-sdcc和tool-stcgal

Platform Manager: Installing intel_mcs51
Platform Manager: intel_mcs51 @ 1.2.3 has been installed!
Tool Manager: Installing platformio/toolchain-sdcc @ ~1.30804.10766
Downloading...
Tool Manager: toolchain-sdcc @ 1.30804.10766 has been installed!
Tool Manager: Installing platformio/tool-stcgal @ ~1.104.0
Tool Manager: tool-stcgal @ 1.104.0 has been installed!
The platform 'intel_mcs51' has been successfully installed!
The rest of the packages will be installed later depending on your build environment.

这里用的SDCC还是3.8.4

增加对STC其他型号的支持

需要增加自定义Board, 其配置文件位置为/home/[username]/.platformio/platforms/intel_mcs51/boards, 在这里可以添加自定义的Board, 例如新建stc89c516rd.json, 写入下面的内容, 就添加了对stc89c516rd的支持.

STC89C516RD+

  • Flash: 61K
  • RAM: 256 + 1024
  • 与 HML_FwLib_STC89 一起使用时要将 config.h 中的 #define __CONF_COMPILE_ISP 1 设为0, 因为这个型号没有EEPROM, 所以ISP功能无效
{
  "build": {
    "f_cpu": "11059200",
    "size_iram": 256,
    "size_xram": 1024,
    "size_code": 62464,
    "size_heap": 128,
    "mcu": "stc89c516rd",
    "cpu": "mcs51"
  },
  "frameworks": [],
  "upload": {
    "maximum_ram_size": 1280,
    "maximum_size": 62464,
    "protocol": "stcgal",
    "stcgal_protocol": "stc89",
    "protocols": [
      "stcgal"
    ]
  },
  "name": "Generic STC89C516RD",
  "url": "https://www.stcmicro.com/stc/STC89C516RD.html",
  "vendor": "STC"
}

STC12C5A56S2

  • Flash: 56K
  • RAM: 256 + 1024
{
  "build": {
    "f_cpu": "11059200",
    "size_iram": 256,
    "size_xram": 1024,
    "size_code": 57344,
    "size_heap": 128,
    "mcu": "stc12c5a56s2",
    "cpu": "mcs51"
  },
  "frameworks": [],
  "upload": {
    "maximum_ram_size": 1280,
    "maximum_size": 57344,
    "protocol": "stcgal",
    "stcgal_protocol": "stc12",
    "protocols": [
      "stcgal"
    ]
  },
  "name": "Generic STC12C5A56S2",
  "url": "https://www.stcmicro.com/stc/stc12c5a32s2.html",
  "vendor": "STC"
}

STC12C5A60S2

  • Flash: 60K
  • RAM: 256 + 1024
{
  "build": {
    "f_cpu": "11059200",
    "size_iram": 256,
    "size_xram": 1024,
    "size_code": 61440,
    "size_heap": 128,
    "mcu": "stc12c5a60s2",
    "cpu": "mcs51"
  },
  "frameworks": [],
  "upload": {
    "maximum_ram_size": 1280,
    "maximum_size": 61440,
    "protocol": "stcgal",
    "stcgal_protocol": "stc12",
    "protocols": [
      "stcgal"
    ]
  },
  "name": "Generic STC12C5A60S2",
  "url": "https://www.stcmicro.com/stc/stc12c5a32s2.html",
  "vendor": "STC"
}

其它型号可以参考STC12系列用户手册上的数据自行编写

新建项目

注意workspace如果不用默认的, 要自己选一下, 选择board的时候用stc关键词可以搜到STC相关的芯片.

项目目录结构

默认的目录结构如下, 包含第三方库的结构

|--.pio
|  |--build
|      |--<...> 与项目同名的目录, 这里放的是编译产生的文件
|--.vscode
|  |--c_cpp_properties.json 这个文件,在每次启动vscode打开项目的时候由PlatformIO更新
|  |--...
|
|--include 这里放置项目的头文件
|
|--lib 这里放置其它lib, 默认情况下,lib的c文件和h文件必须在根目录或src和include目录下才会自动被扫描并包含和编译
|  |
|  |--Bar
|  |  |--docs
|  |  |--examples
|  |  |--src
|  |     |- Bar.c
|  |     |- Bar.h
|  |  |- library.json (如果c文件和h文件不在默认目录, 就需要这个文件) https://docs.platformio.org/page/librarymanager/config.html
|  |
|  |--Foo
|  |  |- Foo.c
|  |  |- Foo.h
|
|- platformio.ini 这个是项目的关键文件, 用来设置platform,board,build_flags等信息
|
|--src 这里放置项目的c文件
   |- main.c

其中要注意的几点:

  • c_cpp_properties.json 并不会随着platformio.ini的修改而更新, 而是每次在启动vscode,在打开PIO的Home界面时更新, 如果误删或误改此文件, 需要重新打开VSCode
    • 这个文件只会影响到界面上的渲染, 包括错误提示, 和编译无关. 可能这里报红但是编译OK, 也可能这里OK但是编译出错
  • 编译只与platformio.ini和lib//library.json有关, 这个修改完立即生效
  • 如果lib/这个项目, 其源文件和头文件都在根目录或者都在src目录下, 那么PIO会自动扫描并自动组织源文件编译
  • 如果不是上述的情况, 就要在lib/下编写一个library.json文件, 用来告诉PIO这个项目的源文件和头文件都在哪里, 这样PIO才会组织源文件编译

将封装库添加到项目

以添加 HML_FwLib_STC12 库为例, 将项目git clone到lib目录下, 重启VS Code后PIO能自动识别这个库的头文件和源文件

添加编译参数和烧录参数

因为 HML_FWLib_STC12 这个库编译时需要额外的参数, 可以通过配置 platformio.ini 添加. 增加build_flags. 因为没有Makefile, 所以与封装库文档中的flag不同, 这里的flag名称是最终作用到编译参数上的名称, 这样编译就不会有warning了. board设置的默认upload方式为stcgal, 默认的波特率是 19200, 如果想让烧录速度快一点, 可以添加upload参数.

下面是一个配置的例子

[env:stc12c5a56s2]
platform = intel_mcs51
board = stc12c5a56s2
build_flags =
    -D__CONF_FRE_CLKIN=11059200
    -D__CONF_MCU_MODEL=MCU_MODEL_STC12C5A56S2
upload_speed = 115200
upload_flags =
    -b$UPLOAD_SPEED

PlatformIO支持同时存在多套环境参数, 用不同的[env:name]作区分, 同时可以指定一个默认的环境

例如

[platformio]
default_envs = stc12c5a52s2

[env:stc12c5a56s2]
platform = intel_mcs51
board = stc12c5a56s2
build_flags =
    -D__CONF_FRE_CLKIN=11059200
    -D__CONF_MCU_MODEL=MCU_MODEL_STC12C5A56S2
upload_speed = 115200
upload_flags =
    -b$UPLOAD_SPEED

[env:stc12c5a52s2]
platform = intel_mcs51
board = stc12c5a52s2
build_flags =
    -D__CONF_FRE_CLKIN=11059200
    -D__CONF_MCU_MODEL=MCU_MODEL_STC12C5A52S2
upload_speed = 115200
upload_flags =
    -b$UPLOAD_SPEED
upload_port = /dev/ttyUSB1

设置完default_envs后, 快捷键编译和烧录都会使用这里指定的环境参数

编译

对于空白项目, 可以将封装库中/usr/test.c复制到项目的src目录下进行编译.

发起编译

  • 可以点击底部状态栏的勾号, 这个是编译
  • 也可以通过点左侧的PlatformIO图标, 然后点Build
  • 编译的时候会区分env, 这个要注意
  • 如果想看到详细的编译输出, 点开Advanced, 点击Verbose Build

编译输出

Processing stc12c5a56s2 (platform: intel_mcs51; board: stc12c5a56s2)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Verbose mode can be enabled via `-v, --verbose` option
CONFIGURATION: https://docs.platformio.org/page/boards/intel_mcs51/stc12c5a56s2.html
PLATFORM: Intel MCS-51 (8051) (1.2.3) > Generic STC12C5A56S2
HARDWARE: STC12C5A56S2 11MHz, 1.25KB RAM, 56KB Flash
PACKAGES: 
 - tool-stcgal 1.104.0 (1.4) 
 - toolchain-sdcc 1.30804.10766 (3.8.4)
LDF: Library Dependency Finder -> http://bit.ly/configure-pio-ldf
LDF Modes: Finder ~ chain, Compatibility ~ soft
Found 1 compatible libraries
Scanning dependencies...
Dependency Graph
|-- <hml_fwlib_stc12> 0.0.0
Building in release mode
Checking size .pio/build/stc12c5a56s2/firmware.hex
Advanced Memory Usage is available via "PlatformIO Home > Project Inspect"
Flash: [          ]   4.6% (used 2655 bytes from 57344 bytes)

烧录

将USB2TTL连接好后, 点击底部状态栏的"右箭头"图标, 或者使用快捷键Ctrl+Alt+U, 就会开始烧录, 同样需要手动操作开发板开关. 烧录输出如下(这个是默认的19200波特率配置)

Configuring upload protocol...
AVAILABLE: stcgal
CURRENT: upload_protocol = stcgal
Looking for upload port... 
Auto-detected: /dev/ttyUSB0
Uploading .pio/build/stc12c5a56s2/firmware.hex
Cycling power: done                             # 到这一步断电/加电
Waiting for MCU: done
Target model:
  Name: STC12C5A56S2
...
Erasing 12 blocks: done
Writing 3072 bytes: ........................ done
Finishing write: done
Setting options: done
Target UID: 000300E155111B
Disconnected!
========================================== [SUCCESS] Took 23.10 seconds ================

中间如果有提示

Warning! Please install `99-platformio-udev.rules`. 
More details: https://docs.platformio.org/page/faq.html#platformio-udev-rules

说明没有在/etc/udev/rules.d/下放置这个rule, 根据文档提示去下载放到这个目录下

烧录之后, 程序就会开始运行

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