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先楫HPM6750 vscode开发环境搭建

发布于 2024-03-19 22:34:29 浏览：1348 订阅该版

[tocm]

#### <center>先楫HPM6750 vscode开发环境搭建</center>

先说结论：**目前根据目前尝试只要RT-Thread的BSP只要支持GCC编译，支持openocd，pyocd等工具烧录调试都可以在VSCODE中进行开发**

最近新出了先楫hpm6800，内置了芯原的2.5D GPU，各种参数看起来都非常优秀，让我突然想起来吃灰3个多月的hpm6750，双核800MHz主频，性能非常强大，而且这是我第一次接触没有片内Flash，启动代码在只读ROM中，Flash需要外接支持XIP的NOR Flash的芯片，所以我打算先学习使用hpm6750，再考虑是否入手hpm6800，预期是使用hpm6750移植openmv，但是不知道时间是否来得及。

官方SDK使用的IDE为Segger Embedded Studio以及RT-Thread Studio，我个人目前所有开发都转到vscode上面了，所以就尝试在vscode开发HPM6750。文章目标在于在vscode中实现调试，下载，代码跳转快捷准确。

硬件：野火hpm6750 BTB核心板+底板

RTT版本：Github master分支

#### 1.工具链选择

HPM6750内核是买的Andes家的所以工具链有以下三种选择

| gcc工具链                | 获取方式                                                     |
| ------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| 公版RV32工具链           | [riscv-collab/riscv-gnu-toolchain: GNU toolchain for RISC-V, including GCC (github.com)](https://github.com/riscv-collab/riscv-gnu-toolchain) |
| 先楫基于公版修改的工具链 | 包含在SDK中，一起下载                                        |
| Andes提供的工具链        | [andestech/Andes-Development-Kit (github.com)](https://github.com/andestech/Andes-Development-Kit) |

原本听说Andes IP厂商提供的工具链性能最优，本来是选择使用Andes的，但是使用过程中发现存在以下问题

- windows环境需要使用Cygwin虚拟环境才可使用，并且使用Andes工具链gdb时用于在Cygwin虚拟环境，路径与实体机不一致导致无法跳转
- 使用Andes工具链编译的固件msh无法工作（具体原因待查）
- 使用RTT_RAM.ld作为链接脚本时发现地址重叠，经过排查也与工具链行为有关

因此踩坑之后选择放弃Andes提供的工具链，选用先楫提供的工具链，也证明了**在尝试过程中尽量选择与厂家一致的方案，尽可能的增加可行的内容，缩小排查范围**

发现RTT的bsp以及ENV中均没有提供工具链与Openocd因此到官网下载SDK包

网盘链接如下：

[百度网盘 请输入提取码 (baidu.com)](https://pan.baidu.com/share/init?surl=qvyXhhbDmn4ug3oJeHJrbg&pwd=4peg)

#### 2.BSP移植

由于我使用的是野火的板子，RTT BSP中并没有直接可用的，这里我选择引脚配置，片外SRAM，NOR Flash最为相近的hpm6750evkmini作为基底。

在ENV中输入scons --dist打包最小工程提示

```
scons: Reading SConscript files ...
Error: the toolchain path (/opt/riscv-gnu-gcc/bin) is not exist, please check 'EXEC_PATH' in path or rtconfig.py.
```

这是因为工具链没有配置，对rtconfig.py进行以下修改

```python
if  CROSS_TOOL == 'gcc':
    PLATFORM    = 'gcc'
    if os.getenv('RTT_RISCV_TOOLCHAIN'):
        EXEC_PATH = os.getenv('RTT_RISCV_TOOLCHAIN')
    else:
        #EXEC_PATH   = r'/opt/riscv-gnu-gcc/bin'修改为下方
        EXEC_PATH   = r'D:\HPM6000_Source\Andes\nds32le-elf-newlib-v5d\bin'
else:
    print("CROSS_TOOL = {} not yet supported" % CROSS_TOOL)
```

得到最小工程之后放置于个人的开发目录下

**此外需要注意打包时不会将`rt-thread\bsp\hpmicro\libraries`一起包括，所以需要自己复制到最小工程中**

这步做完即可在rtthread studio进行开发了，如想要在vscode中开发需要进行下面的操作

#### 3.vscode适配

vscode适配的目标为在vscode中实现调试，下载，代码跳转快捷准确

##### 代码跳转

最容易实现的为代码跳转快捷准确

工程目录使用ENV开发，输入`scons --target=vsc`则会生成.vscode\c_cpp_properties.json文件，该文件为vscode的配置文件用于配置这个设置定义了头文件的搜索路径，编译器路径等等内容，作为代码跳转的依据。

还有一种思路为输入`scons --target=cmake`生成CMakeLists.txt在编译时会生成compile_commands.json文件，可给Clangd插件作为跳转依据，CLion就是基于这个原理做的代码跳转，但是之前实测在vscode开发rtt时会出现头文件搜索异常等问题没有解决，**因此这个思路暂时放弃。**

##### 下载

一键下载需要修改tasks.json文件，输入编译，下载命令即可，示例如下

```json
{
	"version": "2.0.0",
	"tasks": [
		{
			"type": "shell",
			"label": "Build",
			"command": "scons -j18",
			"problemMatcher": [],
			"group": {
				"kind": "build",
				"isDefault": true
			}
		},
		{
			"type": "shell",
			"label": "Rebuild",
			"command": "scons -c && scons -j18",
			"problemMatcher": [],
            "group": {
				"kind": "build",
				"isDefault": true
			}
		},
		{
			"type": "shell",
			"label": "download",
			"command": "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/tools/openocd/openocd.exe",
			"args": [
				"-f",
				"D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/hpm_sdk/boards/openocd/probes/cmsis_dap.cfg",
				"-f",
				"D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/hpm_sdk/boards/openocd/soc/hpm6750-single-core.cfg",
				"-f",
				"D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/hpm_sdk/boards/openocd/boards/hpm6750evkmini.cfg",
				"-c",
				"init; halt; flash write_image erase rtthread.elf; reset; shutdown"
			],
			"problemMatcher": [
				"$gcc"
			],
			"group": "build",
			"dependsOn": "Build"
		}
	]
}

```

##### 调试

调试首先需要修改launch.json文件，这里面包含着elf文件路径，下载算法，调试服务器（openocd/pyocd）等内容

例子如下，**路径需要按照本机进行修改**，配置可以有很多项，下面为pyocd调试stm32的例子。

**configFiles内容需要修改**，根据使用单核还是双核选择不同的配置下载算法，不同板子代表不同片外SRAM，Flash的型号，引脚设置需要进行修改。使用不同调试也修改为不同配置文件，如我使用Daplink则使用cmsis_dap.cfg，若使用板载ft2232调试器则使用ft2232.cfg。均可在openocd或sdk目录中找到。

```json
{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "hpm6750-board-openocd",//定义了配置的名称。
            "executable": "${workspaceRoot}/rtthread.elf",//调试的程序的路径
            "request": "launch",//表示这是一个启动调试会话的请求。
            "type": "cortex-debug",//Cortex-Debug插件来进行调试
            "runToEntryPoint": "main",//启动调试会话后，调试器应该运行到main函数。
            "targetId": "HPM6750",//定义了目标设备的ID
            "servertype": "openocd",//使用OpenOCD作为调试服务器
            "cwd": "${workspaceRoot}",//OpenOCD的配置文件的路径
            "configFiles": [
                "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/hpm_sdk/boards/openocd/probes/cmsis_dap.cfg",
                "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/hpm_sdk/boards/openocd/soc/hpm6750-single-core.cfg",
                "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/hpm_sdk/boards/openocd/boards/hpm6750evkmini.cfg"
            ],
            "armToolchainPath": "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/toolchains/rv32imac-ilp32-multilib-win/bin/",//工具链的路径
            "gdbPath": "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/toolchains/rv32imac-ilp32-multilib-win/bin/riscv32-unknown-elf-gdb.exe",//GDB的路径
        },
        {
            "name": "rt-spark-pyocd",
            "cwd": "/opt/rt-thread/tools/pyocd/bin/",
            "executable": "${workspaceRoot}/bsp/stm32/stm32f407-rt-spark/rt-thread.elf",
            "request": "launch",
            "type": "cortex-debug",
            "runToEntryPoint": "main",
            "targetId": "STM32F407ZG",
            "servertype": "pyocd",
            "serverpath": "/opt/rt-thread/tools/pyocd/bin/pyocd",
            "armToolchainPath": "/opt/rt-thread/tools/gnu_gcc/gcc-arm-none-eabi/bin/",
            "gdbPath": "/opt/rt-thread/tools/gnu_gcc/gcc-arm-none-eabi/bin/arm-none-eabi-gdb",
        },
    ]
}
```

**此处可能有人发现这里是需要调用cortex-debug插件，但是这个芯片是RISCV的应该不行吧**

这里我的回答是可以用，但是需要做一些修改，因为cortex-debug插件就是调用gcc工具链中的gdb使用objdump，nm等命令并将结果图形化，只要RV的工具链也有这些命令，理论上是可行的。

但是由于cortex-debug插件是给arm工具链用的，所以调用命令前缀为gcc-arm-none-eabi与工具链中工具前缀不匹配，调用不成功所以需要在settings.json中添加如下内容，指定调用工具路径即可使用。

```json
    "cortex-debug.gdbPath.windows": "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/toolchains/rv32imac-ilp32-multilib-win/bin/riscv32-unknown-elf-gdb.exe",
    "cortex-debug.openocdPath.windows": "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/tools/openocd/openocd.exe",
    "cortex-debug.objdumpPath.windows": "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/toolchains/rv32imac-ilp32-multilib-win/bin/riscv32-unknown-elf-objdump.exe",
    "cortex-debug.armToolchainPath.windows": "D:/HPM6000_Source/SDK/sdk_env_v1.0.0/toolchains/rv32imac-ilp32-multilib-win/bin/",
```

F5进行调试成功调试，如果发现无法正常跳转可以检查rtconfig.py或者用scons --verbose查看的编译参数是否有

`CFLAGS += ' -gdwarf-2' AFLAGS += ' -gdwarf-2'`，如果没有这个参数elf中没有调试信息，gdb无法正常跳转。

![调试界面](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240319/627ca526b4352a23ca1a157e4844ef63.png.webp)

至此开发环境搭建完成，使用coremark软件包简单跑个分，-O2 -Os优化，运行区域XIP FLASH

```
2K performance run parameters for coremark.
CoreMark Size    : 666
Total ticks      : 13067
Total time (secs): 13.067000
Iterations/Sec   : 2295.859799
Iterations       : 30000
Compiler version : GCC11.1.0
Compiler flags   :
Memory location  : STACK
seedcrc          : 0xe9f5
[0]crclist       : 0xe714
[0]crcmatrix     : 0x1fd7
[0]crcstate      : 0x8e3a
[0]crcfinal      : 0x5275
Correct operation validated. See README.md for run and reporting rules.
CoreMark 1.0 : 2295.859799 / GCC11.1.0  / STACK
```

结果和STM32H7差不多，有很大提升空间，改为O3优化发现msh又挂了，暂时先放弃，之后考虑在编译参数等地方进行处理。

##### 总结

这个芯片由于是RISCV的，并且芯片比较复杂与简单的MCU不一样，所以配置起来比之前配stm32之类的mcu要复杂很多，涉及到下载算法之类的问题，但是有搭建HPM6750的经验后对于这些json文件的了解更加深刻，其他芯片搭建起来也会更加轻松。