VSCode + Renode：构建现代嵌入式仿真工作流

Source: Dev.to

为什么选择 Renode + VSCode？

现代嵌入式开发正逐步摆脱：

• IAR + 实体板卡 + 硬件编程器 + 串口线
• 只能在实体设备上进行断点和单步调试
• 切换 MCU 系列时需要重新安装工具链

转向：

• VSCode + GCC – 轻量、现代、跨平台
• Renode – 完整模拟 STM32 / ESP32 设备（UART、SPI、I2C、GPIO、DMA）
• GDB 远程调试 – 与平台无关，可通过网络调试
• 自动化友好 – 适用于 CI/CD 与可复现的测试

在众多国际公司中观察到的收益

• 大幅提升开发效率
• 支持自动化测试
• 让 CI 流水线能够运行 MCU 仿真
• 减少对实体硬件的依赖

安装 Renode

Renode 提供多种二进制发行版。请选择与您平台匹配的版本。

• Repository:
• 示例选择：renode-latest.linux-portable-dotnet.tar.gz

为什么选择此版本？

• 自带 .NET 运行时
• 无需系统预装 dotnet/mono
• 可直接在 Orange Pi / Raspberry Pi 上运行

安装步骤

# Download the tarball, then extract
tar -xzf renode-latest.linux-portable-dotnet.tar.gz
cd renode

# Launch Renode
./renode

Renode 配置

创建一个最小的 .resc 脚本，描述您想要仿真的 MCU 和外设。
下面的示例针对 STM32F103。

using sysbus

mach create "stm32f103"
machine LoadPlatformDescription @platforms/cpus/stm32f103.repl

# Load the ELF firmware (adjust the path for your setup)
machine LoadELF @/home/orangepi/object/renode_portable/firmware.elf

# Enable UART2 analyzer
showAnalyzer sysbus.usart2

# Start GDB server on port 3333 (accessible from VSCode)
machine StartGdbServer 3333 true

start

将此文件保存为 run_stm32.resc。

VSCode 调试配置

launch.json

{
    "version": "0.2.0",
    "configurations": [
        {
            "name": "Debug STM32F103 on Renode Remote",
            "type": "cppdbg",
            "request": "launch",
            "program": "${workspaceFolder}/build/firmware.elf",
            "cwd": "${workspaceFolder}",
            "miDebuggerPath": "arm-none-eabi-gdb",
            "miDebuggerServerAddress": "xxx.xxx.xxx.xxx:3333",
            "preLaunchTask": "Run Renode Remote",
            "stopAtEntry": true,
            "setupCommands": [
                { "text": "set pagination off" },
                { "text": "set confirm off" },
                { "text": "set print pretty on" }
            ],
            "postRemoteConnectCommands": [
                { "text": "monitor machine Pause" },
                { "text": "monitor sysbus LoadELF @/home/orangepi/object/renode_portable/firmware.elf" },
                { "text": "monitor cpu Reset" }
            ],
            "externalConsole": false,
            "targetArchitecture": "arm"
        }
    ]
}

关键参数

• miDebuggerPath – 本地 GDB 可执行文件的路径。
• miDebuggerServerAddress – 远程 Renode 的 GDB 端点。
• preLaunchTask – 在调试前启动远程机器上的 Renode。
• postRemoteConnectCommands – 暂停仿真、重新加载 ELF 并复位 CPU，以同步状态。

tasks.json

{
    "version": "2.0.0",
    "tasks": [
        {
            "label": "CMake Configure",
            "type": "shell",
            "command": "cmake",
            "args": [
                "-S", "${workspaceFolder}",
                "-B", "${workspaceFolder}/build",
                "-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug"
            ]
        },
        {
            "label": "CMake Build",
            "type": "shell",
            "command": "cmake",
            "args": [
                "--build", "${workspaceFolder}/build",
                "--config", "Debug"
            ],
            "dependsOn": ["CMake Configure"]
        },
        {
            "label": "Run Renode Remote",
            "type": "shell",
            "command": "ssh",
            "args": [
                "orangepi@xxx.xxx.xxx.xxx",
                "\"cd /home/orangepi/object/renode_portable && ./renode run_stm32.resc\""
            ],
            "dependsOn": ["CMake Build"]
        }
    ]
}

该任务流水线会构建固件、将 ELF 与 .resc 脚本复制到远程机器、启动 Renode，最后附加 GDB 调试器。

测试

1. 在 VSCode 中按 F5。
2. Renode 在远程板上启动。
3. 固件自动加载。
4. UART 输出出现在 VSCode 终端，断点如预期工作。

现在，您已经拥有一个使用 VSCode、Renode 和 GDB 的完整、现代化嵌入式仿真工作流。