笔者最近在研究国产单片机。大家对国产单片机的固有印象可能还停留在一比一复刻 STM32，但是随着国产单片机产业的蓬勃发展，各个国产单片机也在自己的产品中做出了自己的特色，其中沁恒家的 RISC-V 系列单片机我最近比较感兴趣（因为沁恒真的敢送）。

说到沁恒，相信大家对他们家 CH340 这款经典的 USB 转串口芯片并不陌生。而在单片机领域，沁恒同样展现出强大的技术实力，尤其在USB功能方面独树一帜：既有经济实用、集成 USB2.0 接口的 V203 系列，也有搭载高速 480MHz USB PHY 的 V307 系列，为嵌入式开发者提供了丰富的选择。

LibXR 是一个功能强大的跨平台 C++ 开发框架，集成了丰富的外设驱动、数据结构、通信中间件、操作系统封装和数学工具库。它为 CH32 系列单片机提供了一个兼容层，不仅对 CH32 标准库进行了高层次的抽象封装，还修复了原库中的一些已知问题，大大提升了开发效率和代码质量。

本文将详细介绍如何在Linux环境下搭建基于 CH32 单片机和 LibXR 库的完整开发环境，帮助开发者快速上手这一优秀的开发组合。

环境准备

1. 获取项目模板

LibXR 官方提供了现成的项目模板，支持 CH32V307 和 CH32V203 两种型号，已预配置好构建脚本和调试配置，无需手动设置。

# 克隆对应芯片的模板项目
git clone https://github.com/xrobot-org/CH32V307_LibXR_Template.git
# 或者选择 CH32V203 模板
# git clone https://github.com/xrobot-org/CH32V203_LibXR_Template.git

# 初始化 LibXR 子模块
git submodule add https://github.com/Jiu-xiao/libxr

2. 安装调试工具链

CH32 芯片需要专用的调试工具。从MounRiver 官网下载 Linux 版工具链：

  1. 访问下载页面，选择 Linux 平台
  2. 在"工具链和调试器"栏目下载 MRS_Toolchain_Linux_x64_Vxxx.tar.xz
  3. 解压到合适的目录（建议 ~/Development/ 目录下）

MRS 工具链下载

# 创建开发目录并解压工具链
mkdir -p ~/Development/
cd ~/Development/
tar -xf MRS_Toolchain_Linux_x64_Vxxx.tar.xz  # 根据实际文件名调整

工具链说明：

  • 专用 OpenOCD：用于 CH32 芯片烧录和调试（开源版本无法支持 CH32）
  • RISC-V Embedded GCC：沁恒提供的编译器，支持 WCH 扩展指令集，但对 C++ 标准支持不完整（LibXR 官方不推荐此编译器）

3. 编译推荐编译器

LibXR 推荐使用上游 RISC-V 工具链，具有完整的 C++ 标准支持，可以正常使用 Eigen 等现代 C++ 库。

3.1 获取源码

git clone https://github.com/riscv-collab/riscv-gnu-toolchain.git
cd riscv-gnu-toolchain

3.2 配置编译选项

针对 CH32 芯片特性进行配置：

./configure --prefix=~/Development/riscv-ch32 \
            --with-arch=rv32imacf_zicsr_zifencei \
            --with-abi=ilp32f

配置说明：

  • --prefix：指定安装目录
  • --with-arch：目标架构，兼容 CH32 指令集（不包含 WCH 私有扩展）
  • --with-abi：应用程序二进制接口，支持单精度浮点

3.3 开始编译

make -j$(nproc)  # 使用多核编译加速

编译完成后，工具链将安装到 ~/Development/riscv-ch32/ 目录。

VSCode 开发环境配置

1. 安装必要插件

在 VSCode 中安装以下插件：

  • C/C++：代码智能提示和语法高亮（注意：clangd 对 RISC-V 支持有限）
  • CMake Tools：CMake 项目管理和构建
  • Cortex Debug：OpenOCD 调试支持

2. 配置编译器

  1. 使用快捷键 Ctrl + Shift + P
  2. 搜索并选择 CMake: Configure
  3. 在编译器列表中选择刚刚编译的 RISC-V 工具链：/home/keruth/Development/riscv-ch32/bin/riscv32-unknown-elf-gcc

3. 配置调试器

  1. 打开设置界面（Ctrl + ,）
  2. 切换到 Workspace 选项卡
  3. 导航至 Extensions → Cortex Debug → External GDB Servers
  4. 找到 Cortex-debug: Openocd Path 配置项
  5. 点击 Edit in settings.json，添加以下配置：
{
    "cortex-debug.openocdPath": "/home/keruth/Development/mrs-toolchain/OpenOCD/OpenOCD/bin/openocd"
}

验证开发环境

1. 编译测试

在 VSCode 中：

  1. 打开命令面板（Ctrl + Shift + P）
  2. 选择 CMake: Build 或点击状态栏的构建按钮
  3. 确认编译过程无错误完成

2. 调试测试

  1. 使用 WCHLinkE 连接 CH32 开发板到电脑
  2. 打开调试界面（Ctrl + Shift + D）
  3. 选择模板项目预设的调试配置
  4. 点击运行按钮，确认能够正常烧录和调试

如果编译和调试都能正常工作，说明开发环境已经搭建完成，可以开始你的 CH32 + LibXR 开发之旅了！