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开发环境搭建指南

构建系统简介

本项目（以下简称 AS）使用基于 Python 的 SCons 作为构建系统，通过 Python 脚本组织海量模块的编译，具有很高的灵活性与可控性。本文介绍如何在 Windows 上从零搭建 AS 的仿真开发环境，无需任何硬件开发板。

一、安装必备软件

首先下载并安装以下三个软件，建议使用默认安装路径：

软件	下载地址	默认安装路径
MSYS2	msys2.org	`C:/msys64`
Anaconda3	anaconda.com	`C:/Anaconda3`
7-Zip	sparanoid.com/lab/7z	`C:/Program Files/7-Zip/7z.exe`

MSYS2：提供 pacman 包管理器，用于安装 gcc/g++、qemu 等工具链；
Anaconda3：提供 Python 环境及 pip，用于安装 scons 等 Python 依赖（默认已自带 pyQt 等大量常用库）；
7-Zip：开发终端 ConEmu 以 7z 压缩包方式分发，需要用它解压。

二、启动开发终端

双击仓库根目录下的 Console.bat。首次运行时，脚本会自动下载安装 ConEmu（Windows 下一款好用的命令行终端）并解压到 AS/download/ConEmu。

如果网络访问 GitHub 不稳定导致自动下载失败，可以手动下载 ConEmu Portable，解压到上述目录后再次双击 Console.bat：

ConEmu 安装目录

启动成功后，ConEmu 会同时打开 sim、app、boot、tools 四个终端标签页，分别用于仿真节点、应用程序、bootloader 和工具的构建与运行：

ConEmu 终端

提示：如需把 ConEmu 及构建过程中下载的第三方包放到仓库之外，可以设置环境变量 AS_DOWNLOAD_DIR 指向自定义目录。

三、安装依赖工具链

在任一 ConEmu 标签页中逐行执行以下命令，通过 pacman 安装工具链：

pacman -Syu
pacman -S --needed base-devel mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain
pacman -S unzip wget git make cmake patch automake-wrapper libtool
pacman -S mingw-w64-x86_64-gcc mingw32/mingw-w64-i686-gcc mingw-w64-x86_64-binutils
pacman -S mingw-w64-x86_64-diffutils mingw-w64-x86_64-pkg-config mingw-w64-x86_64-dlfcn
pacman -S mingw-w64-x86_64-glib2 mingw-w64-x86_64-gtk3 mingw-w64-x86_64-protobuf
pacman -S ncurses-devel gperf curl unrar msys2-runtime-devel mingw-w64-x86_64-qemu

然后激活 Anaconda 环境并安装 Python 依赖（建议在每个标签页执行 scons 前都先激活一次）：

c:\anaconda3\Scripts\activate
pip install scons==4.5.2 pyserial pybind11 pillow ply pyqt5 bitarray

注意：部分 Anaconda 安装需要把 C:\Anaconda3\Lib\site.py 中的 ENABLE_USER_SITE 从 None 改为 False，并确保当前用户对 C:\Anaconda3 目录拥有完整访问权限。

以上命令未必涵盖所有依赖（写作本文时作者的环境早已就绪）。如果编译时报缺少某个头文件或命令，按报错信息用 pacman/pip 补装即可。

四、验证构建

切换到 app 标签页，依次编译两个示例程序：

# app 标签页
D:\repository\as>scons --app=IsoTpSend
scons: Reading SConscript files ...
scons: done reading SConscript files.
scons: Building targets ...
scons: building associated VariantDir targets: build\nt\GCC\IsoTpSend
CC app\platform\simulator\src\Can.c
......
CC tools\libraries\isotp\utils\isotp_send.c
LINK build\nt\GCC\IsoTpSend\IsoTpSend.exe
scons: done building targets.

D:\repository\as>scons --app=CanApp
scons: Reading SConscript files ...
scons: done reading SConscript files.
scons: Building targets ...
scons: building associated VariantDir targets: build\nt\GCC\CanApp
CC app\app\config\CanNm_Cfg.c
......
CC app\platform\simulator\src\simulator.c
LINK build\nt\GCC\CanApp\CanApp.exe
scons: done building targets.

五、运行诊断仿真测试

在 app 标签页运行 CanApp，它相当于一个仿真的 CAN 节点：

# app 标签页
D:\repository\as>build\nt\GCC\CanApp\CanApp.exe
INFO    :application build @ Dec  3 2021 21:57:05
......
DCM     :physical service 10, len=2
INFO    :App_GetSessionChangePermission(1 --> 1)
INFO    :DCM s3server timeout!

再切换到 boot 标签页，运行 IsoTpSend 模拟诊断仪，向 CanApp 发送 UDS 会话切换请求（10 01）：

# boot 标签页
D:\repository\as>build\nt\GCC\IsoTpSend\IsoTpSend.exe -v 1001
TX: 10 01
RX: 50 01 13 88 00 32

至此，我们就在没有任何硬件的情况下完成了一次简单的诊断会话仿真：CanApp 扮演 CAN 节点，IsoTpSend 扮演诊断仪。仿真原理将在后续文章中介绍。

开发环境搭建完毕，Enjoy！

附：GDB 调试问题

默认的 C:/msys64/usr/bin/gdb 在调试 MinGW 程序时可能存在问题，建议改用 UCRT64 版本 C:/msys64/ucrt64/bin/gdb.exe，该工具链已在第三节通过以下命令安装：

pacman -S --needed base-devel mingw-w64-ucrt-x86_64-toolchain

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