ART-PI2使用vscode cortex-debug插件进行外部flash烧录调试

一、前言

最近，RT-Thread发布了一款名为ART-PI2的新开发板，搭载了STM32H7RS微控制器。好久没接触STM32的东西了，借此机会也了解ST的新产品。

STM32H7RS的一大特点是其内部Flash仅有64KB，这对于需要较大固件的应用来说显然不够用。因此，在实际开发中，通常需要借助外部Flash存储器（如QSPI Flash）来加载和运行程序。

rtthread推荐是在rtthread studio进行开发，如果想用vscode烧录调试外部flash的，可以参考本文进行开发。

（一）电源管理

这款MCU已经在各大平台上得到了广泛的宣传。在硬件设计上，它引入了一些显著的改进，特别是内置了SMPS。这一特性不仅有效减少了发热量，还增加了对外电源引脚的数量。例如，在BGA225封装中，多达75个引脚专门用于供电。

相比之下，先楫半导体的HPM6E00系列虽然采用BGA196封装，但其供电引脚仅占用约30多个引脚。相比STM32H7R7的75个电源引脚少了不少

内置SMPS的设计趋势无疑提升了电源管理和散热性能，但也意味着GPIO资源需要做出相应的牺牲。然而，从当前的情况来看，先楫半导体的产品似乎找到了一个更加平衡的解决方案，既保证了良好的电源管理，又保留了足够的GPIO引脚供用户使用。

（二）图像处理

STM32H7R7另外一个特征就是不单单支持了mipi csi,mipi dsi，也新增2.5D GPU，进一步增强了图形处理能力。这使得它在高要求的人机界面（HMI）应用中表现出色。

而先楫在去年上半年发布了一款同样高性能的HMI MCU，叫HPM6800系列，在hpm_sdk中也做了大量的例子参考。该系列有以下特点：

图像系统：2.5D OpenVG 1.1 GPU，支持Vivante VGLite API，适用于复杂的图形渲染任务。2 个 4 Lane MIPI-DSI/LVDS-Tx 显示接口，2 个 DVP 摄像头接口，2 个 2 Lane MIPI-CSI/LVDS-Rx 摄像头接口，2D 图形加速单元，JPEG 编解码器。

音频系统：4 个 I2S 接口，PDM 数字麦克风接口，数字音频输出，语音检测模块，混音器。

外部存储器接口：16bit DDR2-800，16bit DDR3/DDR3L-1333，1 个串行总线控制器 XPI，支持各类外部串行 Flash 和PSRAM，2 个 SD/eMMC 控制器，支持SD/SDHC/SDXC，支持 eMMC 5.1

通讯接口：9 个 UART、4 个 SPI、4 个 I2C、1 个 USB 2.0 OTG，集成 HS-PHY、1 个千兆以太网控制器、8 个 CAN 控制器，支持 CAN-FD。

详细的看以下介绍：

二、vscode开发ART-PI2

（一）开发资料

了解了相关art-pi2的资源，也得看下软件资料。rtthread如期发布了art-pi2的sdk包，在rtthread studio中的sdk管理器中可进行下载。

下载完毕后可在rtthread studio安装目录下的repo看到bsp包，里面包含了所有资料。对于原理图啥的就在documents：

对于rtthread stuido bsp，先楫在此也做了很多board支持，已经发布的先楫MCU都做了相关支持，在sdk管理器同样也能看到：

比如hpm6800的丰富例子：sdio wifi、i2s音频、以太网、lvgl、sdcard、canfd、usb hs等等。

（二）开发流程

art-pi2可以在rtthread studio开发编译烧录调试。这里也可以用scons编译，vscode配合cortex-debug插件进行烧录调试。

注意：保证art-pi2烧录了bootloader。出厂都自带了bootloader。如果不小心烧录错了，可使用bsp下的bootloader例子，通过rtthread-studio烧录。

1、观察rtthread studio的GDB调试烧录配置。

这里使用了st的stlink gdb server，而gdb client则使用了arm-none-eabi。这里的GDB服务器无所谓，gdb_server需要带上-m 1(复位MCU)

在vscode下，在工程的根目录下，新建.vscode文件夹，里面包含两个文件:launch.json和settings.json

那么对于vscode下的cortex-debug插件，在setting.json中，对于的GDB服务器和客户端设置，参考以下命令，然后对之rtthread studio的路径拷贝。

不过需要注意的是，vscode的cortex-debug插件对于GDB版本必须得7.0以上，也就是说rtthread studio使用得arm-none-eabi 5.4.1并不适用。但好在与rtthread studio得tool chain，对于arm支持到13.2.1，我们可以下载10.2.1使用。

对应的安装目录也是在rtthread studio下。

因此setting.json对于gdb的设置如下：

setting.json代码：

{ "cortex-debug.armToolchainPath":"you path\RT-ThreadStudio\\repo\\Extract\\ToolChain_Support_Packages\\ARM\\GNU_Tools_for_ARM_Embedded_Processors\\10.2.1\\bin", "cortex-debug.gdbPath.windows":"you path\\RT-ThreadStudio\\repo\\Extract\\ToolChain_Support_Packages\\ARM\\GNU_Tools_for_ARM_Embedded_Processors\\10.2.1\\bin\\arm-none-eabi-gdb.exe", "cortex-debug.stlinkPath":"you path\RT-ThreadStudio\\repo\\Extract\\Debugger_Support_Packages\\STMicroelectronics\\ST-LINK_Debugger\\1.6.0\\ST-LINK_gdbserver.exe", // STM32CubeProgrammer path: rtthread stduio安装STM32CubeProgrammer的路径放在这里，以实际为准 "cortex-debug.stm32cubeprogrammer.windows": "you path\\RT-ThreadStudio\\repo\\Extract\\Debugger_Support_Packages\\STMicroelectronics\\ST-LINK_Debugger\\1.6.0\\tools\\bin"}

2、调试烧录launch.json配置

在rtthread studio的调试配置下载这里，有用到了外部flash烧录算法，路径也做了说明，如此一来也可以方便进行拷贝。

在launch.json中，大部分都是走的openocd，但这种烧录调试性能往往比不上st自己的gdb server，加之也不用配置那么多cfg文件，只需要告知device型号即可。

对于flm算法加载，使用-el进行加载即可。对于-el命令，可以在对应的stm32cubeprogrammer中调用STM32_Programmer_CLI.exe查看信息:

比如-el命令解释：

总的launch.json文件如下：

{ // 使用 IntelliSense 了解相关属性。 // 悬停以查看现有属性的描述。 // 欲了解更多信息，请访问: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387 "version":"0.2.0", "configurations": [ { "name":"ART-pi2", "cwd":"${workspaceFolder}", "executable":"${workspaceFolder}/rt-thread.elf", "request":"launch", "type":"cortex-debug", "runToEntryPoint":"main", "servertype":"stlink", "device":"STM32H7Rxx", "interface":"swd", "showDevDebugOutput":"raw", "serverArgs": [ "-s", "-m","1", "-k", //在调试会话结束时清除调试状态 // Select a custom external memory-loaderforJTAG/SWD "-el${workspaceFolder}/board/stldr/ART-Pi2_ST_winbond_64MB.stldr" ] } ]}

编译上可以使用rtthread的scons进行编译。具体如何编译查看rtthread官网 wiki。