Sublime Text 2 как IDE для STM32

Уже несколько месяцев прошло, как я писал топик-ссылку про относительно новый текстовый редактор Sublime Text 2 (далее — ST). Первое впечатление от него — что это гламурный продвинутый блокнот, даже себя процитирую: "Это просто продвинутый блокнот, а не какая-нибудь IDE". Тред там развернулся неслабый.

Но я ошибался, и рад этому. Его можно и нужно использовать как IDE, в полном смысле этого слова: парсинг, контекстное автодополнение, сборка, прошивка, отладка. Всё это доступно, и я расскажу как. Только один нюанс: я использую Ubuntu, так что пользователям Windows придётся переложить всё на свой лад.

Инструментарий

Для начала надо научиться собирать проекты, используя имеющийся инструментарий. Так что затариваемся всем, что понадобится:

1. cmake, make. Последний есть у любого линуксоида, да и cmake скорее всего тоже. Но не помешает проверить
2. git. Можно и без него, но с ним удобнее.
3. Тулчейн. Я использовал Sourcery CodeBench Lite Edition. Качаем с сайта разработчика. Лучше скачать не дистрибутив, а архив, распаковать как есть и положить в каталог, доступный для записи. Путь к нему запомнить, или записать на бумажке и съесть
4. Стандартная библиотека периферии. Ну уж это должно у вас быть, если что — качается с сайта ST. Так же распаковываем архив не меняя структуру каталогов, складываем в укромное место, путь помним.
5. Проект stlink, если будете прошивать через DISCOVERY. Взять можно тут, там подробная инструкция по сборке, или найти бинарник. Собственно один он нам и нужен. Так же не устанавливаем его, а складываем в укромное место.
6. Проект stm32-cmake, за который огромное спасибо товарищу Kosyak , который написал статью про использование CMake и GCC для программирования STM32. Проект берём тут, распаковываем и складываем аналогично.
7. И виновник торжества — Sublime Text 2, который забираем с официального сайта. Ставить не спешим, отложим в сторонку

Теперь нам надо подготовить stm32-cmake, т.е. собрать и установить библиотеки. Там же, на гитхабе, есть инструкция, что надо делать. В кратце:

cd /путь/к/stm32-cmake/cmsis
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../gcc_stm32.cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/путь/к/тулчейну/arm-none-eabi/ -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make && make install
cd /путь/к/stm32-cmake/stdperiph
cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../gcc_stm32.cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/путь/к/тулчейну/arm-none-eabi/ -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make && make install

Сборка

По идее всё готово, можно проверить, как работает сборка. Для этого копируем из stm32-cmake папку с примером, например stm32-blinky (это программа мигания светодиодом), куда-нибудь, переходим в этот каталог и выполняем:

cmake -DSTM32_CHIP_TYPE=MD_VL -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/путь/к/stm32-cmake/gcc_stm32.cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug .

где STM32_CHIP_TYPE — тип линейки МК:

• HD — High Density MCUs
• HD_VL — High Density Value Line MCUs
• MD — Medium Density MCUs
• MD_VL — Medium Density Value Line MCUs
• LD — Low Density MCUs
• LD_VL — Low Density Value Line MCUs
• CL — Connectivity Line MCUs
• XL — XL Density MCUs

CMAKE_TOOLCHAIN_FILE — путь к файлу gcc_stm32.cmake (с настройками тулчейна для cmake)
Внимательнее с точкой в конце команды: она означает искать исходники в текущем каталоге, иначе вместо неё надо указать путь к каталогу с исходниками.

Если появились ошибки — анализируем, но на этом этапе всё должно работать нормально, во всяком случае я граблей не обнаружил. Ну а если отработало без ошибок, в каталоге с исходниками появится Makefile. Он-то нам и нужен. Теперь достаточно просто выполнить make в каталоге с ним, как проект соберётся, и мы увидим файл имя_проекта.elf. Если нужен бинарник или HEX, то после делаем make имя_проекта.bin или make имя_проекта.hex

Но не всё так просто. Дело в том, что в примере уже создан корректный CMakeLists.txt, а для нового проекта его придётся написать самому, используя шаблон. Так же меняются параметры cmake в зависимости от типа сборки или линейки МК. В процессе ковыряния всего этого дела и прикрутке его к нашему Sublime Text меня это так задолбало, что я решил упростить жизнь себе и вам, написав интерактивный скрипт. Он задаёт вопросы, после создаёт каталог с проектом, а в нём уже готовые и настроенные файлы.

Скрипт берём тут, редактируем его. В самом начале надо задать несколько переменных. Это пути к библиотеке, к тулчейну, тип МК, память и т.д. В основном они задают дефолтные значения, т.е. можно пропустить потом эти вопросы, но пути надо указать в любом случае. Кроме корректных параметров сборки, скрипт еще создаёт проект для Sublime Text, который вручную с первого раза настроить довольно проблематично. Запускаем, отвечаем на вопросы (если переменные нормально настроили, надо будет только задать имя проекта, и потыкать Enter'ом. Хотя и имя можно использовать дефолтное).
Скрипт общается на русском, кому не нравится — переводите сами.

Настройка Sublime Text

Добрались и до него. Распаковываем, запускаем



На первый взгляд действительно обычный текстовый редактор. «В чём сила, брат? Сила — в плагинах!»

Что нам потребуется: это плагин SublimeClang — парсер языка C/C++/ObjC/ObjC++ и SublimeGDB — плагин для работы с одноимённым дебаггером. Как устанавливать плагины? Легко! У него даже есть собственный пакетный менеджер! Его-то и поставим. Для этого откроем консоль (не системную, а консоль ST, открывается на Ctrl+` ). Копипастим туда это:

import urllib2,os; pf='Package Control.sublime-package'; ipp=sublime.installed_packages_path(); os.makedirs(ipp) if not os.path.exists(ipp) else None; urllib2.install_opener(urllib2.build_opener(urllib2.ProxyHandler())); open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib2.urlopen('http://sublime.wbond.net/'+pf.replace(' ','%20')).read()); print 'Please restart Sublime Text to finish installation'

Смотрим в статус-бар, ждём. Да, нужно соединение с сетью, он всё скачивает сам. Как отработает, нажимаем Ctrl+Shift+P — своеобразная командная строка, пишем в поиске install (должно всплыть Package Control: Install Package), выбираем, подгрузится репозиторий с плагинами, в строке поиска пишем SublimeClang, выбираем, ждём загрузки.

После установки SublimeClang он отказывается работать — выскакивает сообщение, что он запущен, но не работает. Может у вас заработает, но у меня на двух машинах с Ubuntu 10.04 и Ubuntu 12.04 не вышло. Что-то с версиями Python. Хотя гугл быстро подсказал решение, цитирую его сюда полностью:

Собрал Python2.6 с помощью PythonBrew:

curl -kL http://xrl.us/pythonbrewinstall | bash
source "$HOME/.pythonbrew/etc/bashrc"
pythonbrew install --configure="--enable-unicode=ucs4" 2.6

2. После этого создал символическую ссылку так:

sudo ln -s $HOME/.pythonbrew/pythons/Python-2.6/lib/python2.6/ /usr/lib/sublime-text-2/lib/python2.6
ln -s $HOME/.pythonbrew/pythons/Python-2.6/lib/python2.6/ <your Sublime Text 2 folder>/lib/python2.6


3. Поставил llvm-3.0-dev для libclang.so 4. Собрал libcache.so. Либо скачать с оф. сайта, либо по инструкции:

mkdir -p .config/sublime-text-2/Packages/SublimeClang/src/build/
cd .config/sublime-text-2/Packages/SublimeClang/src/build/
cmake ..
make

После тупого выполнения этих команд Python пересобирается, и создаётся ссылка в папку установки программы в /lib/python2.6. Перезапускаем Sublime, сообщения об ошибке быть не должно.

Конечно первым делом хочется испытать, что и как тут работает. Открываем main.c, и видим, что ни один идентификатор не опознан, всё выделяется красным. Происходит это потому, что парсеру надо передать те же настойки, что и настоящему компилятору, которым будет собираться проект. Например пути поиска (он же не знает, где наши инклуды. Компилятор берёт их и Makefile, туда они попадают из конфигурации cmake и т.д.). Так же некоторые дефайны, например -DSTM32F10X_MD_VL, иначе он не распарсит stm32f10x.h (там затычка с ошибкой).



Всё это лучше сделать в настройках проекта. Открываем меню Project -> Save project as и сохраняем. Потом Project -> Add Folder to Project — можно добавить каталог с проектом. Теперь открываем сам файл проекта на редактирование Project -> Edit Project.
Видим следующее

{
	"folders":
	[
		{
			"path": "/home/ploop/tmp"
		}
	]
}

Туда можно добавить конфиг парсера, и он будет относиться к конкретному проекту. Пример можно посмотреть в общем конфиге — Ctrl+Shift+P — clang — выбираем Preferences: SublimeClang settings default — откроется файл с дефолтными настройками, там полно комментариев. В общем случае это будет выглядеть так:

{
    "folders":
    [
        {
      "path": "."
        }
    ],
"build_systems":
    [
        {
            "name": "ARM build",
            "cmd": ["make"],
            "working_dir": "${project_path}/src/"
        },
        {
            "name": "ARM hex",
            "cmd": ["make", "project1.hex"],
            "working_dir": "${project_path}/src/"
        },
        {
            "name": "ARM bin",
            "cmd": ["make", "project1.bin"],
            "working_dir": "${project_path}/src/"
        }

    ],

  "settings":
       {
           "sublimeclang_options":
           [
               "-std=c++11",
               "-Wall",
               "-I/home/ploop/projects/STM/stm32f10x/STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/Libraries/CMSIS/CM3/DeviceSupport/ST/STM32F10x/",
               "-I/home/ploop/projects/STM/stm32f10x/STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/Libraries/STM32F10x_StdPeriph_Driver/inc/",
               "-I/home/ploop/projects/STM/stm32f10x/STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0/Libraries/CMSIS/CM3/CoreSupport/",
               "-I${folder:${project_path:project1.sublime-project}}/src",
               "-DSTM32F10X_MD",
               "-DUSE_STDPERIPH_DRIVER"
           ]
       }
}

Понятно, что прописывать всё это вручную при создании проекта не очень интересно, да еще и с CMakeLists.txt возиться, поэтому я и взялся за скрипт. Короче скрипт уже должен был создать файл .sublime-project в каталоге с проектом, уже со всеми настройками. Можно открыть его и подредактировать в случае необходимости.

Обратите внимание на секцию build_systems. Это настройки сборки. Каждый такой блок добавляет в меню Tools -> Build systems новый пункт, выбрав который можно запустить сборку по хоткею Ctrl+B. Пункты говорят сами за себя. По сути туда прописать можно что угодно.

Выбираем в меню ARM build, нажимаем Ctrl+B и имеем свежий эльф, который хоть сейчас заливай в МК. Но просто залить неинтересно, нам бы по брекпойнтам попрыгать…

Отладка

Уже понятно, что за отладку отвечает плагин SublimeGDB, который должен быть уже установлен. Но и тут без граблей не обошлось. Я убил сутки, чтобы его запустить, так и не удалось. Уже стал грешить на плагин, полез на гитхаб искать форки, их нашлось штук 20, ничем примечательным они не отличались, по описанию тупо копии. Единственное, в рейтингах у всех было ноль звёзд, от силы одна, а у одного из них — 52!

Интуиция не подвела: он заработал сразу! Берём его тут, распаковываем, удаляем всё содержимое из папки старого плагина (~/.config/sublime-text-2/Packages/SublimeGDB/) и копируем туда новые файлы. Sublime я даже не перезапускал, после удаления он сообщил, что плагин исчез, после копирования тут же увидел его и предложил запустить. Умный, зараза.

Настраивается он проще, чтом Clang. Надо в проект в секцию Settings добавить пару строк:

"sublimegdb_workingdir": "${folder:${project_path:project1.sublime-project}}/src/",
"sublimegdb_commandline": "/путь/к/тулчейну/arm-none-eabi-gdb --interpreter=mi -command=${project_path:gdbcommands}",

и создать файл команд дебаггера в каталоге с проектом (или любом другом, но указать его в параметре -command= что выше)

tar ext :4242
file /путь/к/бинарнику.elf
load /путь/к/бинарнику.elf

Первая команда говорит дебаггеру, чтобы тот соединился с сервером удалённой отладки на локалхосте на порте 4242, остальные указывают на наш бинарник. Настройки внутри файла проекта и файл с командами мой скрипт так же формирует, чтобы не париться.

После того, как всё создано, можно приступить к отладке. Для этого подключаем девайсы к компьютеру (программатор st-link и целевой МК), запускаем утилиту stlink (с параметром -1 если у вас st-link версии 1, или без параметров, если V2), смотрим на консоль, чтобы она соединилась с железом и начала слушать порт 4242. Если будут какие-то проблем с USB или определением девайса, советую посмотреть этот блог, там коротко и ясно описано, как его завести под линуксами.

Далее — в Sublime ставим брекпойнты (доступны из меню, хоткеи можно посмотреть на странице плагина или в настройках в папке плагина), нажимаем F5. При этом смотрим на консоль st-link'а в ожидании заветной надписи GDB connected
Плагин подвисает секунд на 5-7, затем открываются отладочные окна, метка ставится напротив строки с брекпойнтом, можно попрыгать по ним по F9-F10-F11, видно переменные, всё как обычно но не перегружено.

Работает довольно шустро. По ощущениям — скорость ограничена только SWD, а не мостроидальным интерфейсом, как в Eclipse, когда непонятно, то ли что связь тупит, то ли Eclipse не прорисовал свои рюшки. Досконально я с ним еще не разбирался, проверял на обычном мигающем светодиоде.

Вердикт

Вот такими возможностями обладают «гламурные блокнотики». Коенчно, не без плясок с бубнами, но работает. Но всё-таки основная фишка Sublime — редактор, от которого просто прёт! Даже с дефолтными настройками.
Сделать на основе всего этого сборку для AVR тоже не составит труда, вот с отладкой не знаю как, не интересовался.

Всё вышепроделанное мной конечно не вариант для нормальной работы, единственный верный вариант — написать свой плагин. Но на изучение Python'а времени пока нет.