树莓派Pico C/C++ OpenOCD调试环境搭建(Windows)
参考资料和背景
从上次树莓派Pico C/C++ 开发环境搭建(一键完成版)后，一直想找个合适调试器，最后测试了多种方案，还是使用另一块树莓派pico作为picoprobe 来调试比较方便，其中参考的博客有以下两篇
使用picoprobe调试树莓派PICO（附调试包） - 知乎
Raspberry Pi Debug Probe - Waveshare Wiki
不过完全按照上面两个博客来搭建，可能有bug，至少在我的电脑上行不通😂，所以才有了这篇博客。
openocd调试原理
这里需要说明下 openocd到底是个什么东西，和gdb、cmsis-dap、dap-link之间的关系。
- openocd: 通常情况下，我们都是使用openocd server，启动openocd作为服务，用于连接通用的调试器gdb和我们插入电脑的硬件调试器(各种link)。
- gdb：这个应该不用说，C语言常用的调试器，功能强大。
- cmsis-dap：是arm推出的标准调试接口，支持SWD协议和JTAG协议，可以认为cmsis-dap是一个库，用于写调试器的库。使用这个库最通用的硬件就是dap-link。
只是我们平时使用的ide将openocd和gdb这两个东西结合在一起了。像keil，我们只需要直接在在debug窗口看看有没有我们的调试插入，选择调试的ID就可以了。
所以，使用openocd调试的过程，大概就是
- 将调试器接入（这里使用的是picoprobe），并安装对应的驱动。
- 启动openocd，他会监听loaclhost:3333这个端口，这个端口用于给调试器访问，如gdb。
- 启动gdb给我们要调试的目标开发板(这里是pico)刷写入elf文件，并开始调试。
搭建openocd调试教程
首先第一步插入硬件调试器
我们需要有一个硬件调试器，所以我们需要制作一个picoprobe，只需要连接上一个树莓派pico，将下面的uf2文件拖入即可。
uf2文件可以从树莓派pico-debug-probe的仓库中获取(这里尽量不要使用最新的release版本，据我测试，最新的release版本插入电脑作为cmsis-dapv2设备)，而使用较低的版本会显示pico-probe，显示为cmsis-dap设备会对openocd的版本要求比较高。如果不确定用那个，也可以直接下载我文末的压缩包(免积分！！！)里面有一个uf2文件。
注意，如果电脑没有显示上图的Picoprobe设备的话，而是在设备上有个⚠的话，需要先安装下驱动，在文末压缩包里的drivers文件下有一个 zadig-2.7.exe文件，运行安装就可以。
启动openocd server
因为是在windows下的环境，所以自然需要windos下的openocd，但一个尴尬的情况是，在linux下基本上找不到的软件就直接下载源码进行编译了，但windows下编译很麻烦，所以，这里提供一个网站可以直接下载编译好能够在windows下运行的openocd软件。
Download OpenOCD for Windows
我这里直接下载最新版了，不想下载的文末的压缩包也有。
之前那篇博客一键安装好的环境中有openocd文件，但那个应该不是window下可运行的openocd，至少我试着运行失败了😭。
而关于，需不需要将openocd文件夹添加到环境变量，这个就因人而异了，我对于这些可能用到多个版本的软件，我自己更习惯在命令行中使用时直接指定绝对路径(我一般也会在下载时把它放在一个比较短的路径中，方便使用)。
在下载的openocd压缩包解压后的文件中打开powershell，运行以下命令
.\bin\openocd.exe -f .\share\openocd\scripts\interface\picoprobe.cfg -f .\share\openocd\scripts\target\rp2040.cfg -c "adapter speed 5000"
出现上图就说明openocd已经成功连接到我们插入电脑的picoprobe了，并且在监听3333端口。
这里说下上面命令啥意思吧
.\bin\openocd.exe指定运行的软件路径
-f .\share\openocd\scripts\interface\picoprobe.cfg指定使用的调试器的配置文件，这里使用picoprobe
-f .\share\openocd\scripts\target\rp2040.cfg指定我们调试的目标板，这里我们调试rp2040，也就是pico
-c "adapter speed 5000"指定通信速率
启动gdb开始调试
在上次搭建好的环境下找到build文件夹，运行微雪电子博客中命令，大概可以看到以下输出
同样解释下命令吧
arm-none-eabi-gdb .\ProjectTest.elf启动gdb调试器，需要注意，后面跟的这个文件必须在该文件夹下有，所以一般就是上次搭建环境中的build文件夹打开powershell就可以了。GDB启动后的命令
target remote localhost:3333调试目标不是本机，连接到openocd server
load加载(刷写)elf文件进pico板子
monitor reset init重启两个核到debug
continue这个就是调试中的continue，执行到下一个断点处，但我没打断点，所以代码会一直运行，板子上的灯会开始闪烁。
联合VSCode
上面这样调试还有有些麻烦的，需要先在命令行中启动openocd Server，然后找到elf文件所在的文件夹启动gdb，还需要熟悉gdb的调试指令。通常这个时候就需要搬出“宇宙最强IDE”——VScode🤣🤣
首先，我们要使用Vscode帮助我们完成上面的工作。
原理
运行GDB这个工作需要用插件 Cortex-Debug 来帮我们完成，通过在launch.json中配置调试器type为Cortex-Debug就可以了(当然要先安装这个插件🧐)。
然后，我们还需要一个在启动调试前，先启动openocd server。这里我使用一个tasks.json，并在launch.json中引用它，实现这个功能。
具体操作步骤
-
安装Cortex-Debug这个插件，在vscode打开树莓派pico工程目录，打开.vscode目录下的
luanch.json没有的话，就新建一个，写入如下{"version": "0.2.0","configurations": [{"name": "Pico Debug","type": "cortex-debug","preLaunchTask": "Start OpenOCD Server", // 引用tasks.json中的任务"cwd": "${workspaceRoot}","executable": "${command:cmake.launchTargetPath}","request": "launch","servertype": "external","gdbPath": "arm-none-eabi-gdb","gdbTarget": "localhost:3333","svdFile": "${env:PICO_SDK_PATH}/src/rp2040/hardware_regs/rp2040.svd","runToMain": true,"postRestartCommands": ["break main","continue"]}] } -
在.vscode下打开
task.json文件，没有的话，也是新建一个就可以，写入如下：(注意下自己openocd的路径){"version": "2.0.0","tasks": [{"label": "Start OpenOCD Server","type": "shell","command": "D:\\OpenOCD\\OpenOCD20240916\\bin\\openocd.exe","args": [ //自己不喜欢加环境变量，所以都使用绝对路径，更换成自己的openocd路径就可以"-f", "D:\\OpenOCD\\OpenOCD20240916\\share\\openocd\\scripts\\interface\\picoprobe.cfg","-f", "D:\\OpenOCD\\OpenOCD20240916\\share\\openocd\\scripts\\target\\rp2040.cfg","-c", "adapter speed 5000"],"isBackground": true,// 移除或简化problemMatcher（避免语法冲突）"problemMatcher": [] // 留空或直接删除该字段}] }
可能出现的警告
如上图，openocd server已经成功启动了，但终端退出要执行gdb时出现的一个警告，选择Debug Anyway 就可以。
可以看到调试器成功启动了，而且信息很丰富，可以开始愉快的玩耍了😉
调试压缩包链接：https://download.csdn.net/download/weixin_51915497/90604382