本文是《[Arduino] Develop Library with Arduino eclipse plugin》的中文版本，并增加一点本土内容。之所以先写英文的，是因为写作过程中，需要和插件作者保持沟通，还请各位见谅。
eclipse.baeyens.it 开发中的 Arduino Eclipse 插件，能快速将eclipse打造为Arduino的开发平台。从目前的经验看来，开发的部分基本能实现完全的替代。虽然少了串口助手的部分，但平心而论，ADE（Arduino “官方”标准开发环境）的串口助手是很弱的。因为只能传递可见字符数据，没法任意发送0-255的单字节数据。所以这个集成的Serial Monitor还是比较鸡肋的。所以用自己喜欢而且顺手的就是，并不要紧。使用 Arduino Eclipse 插件，在 eclipse 上进行开发的Arduino程序，同样能方便地移植到 ADE 上，在开源社区分享，也没有问题。而开发效率、编译速度、下载速度，都将大幅提升，爽得一塌糊涂。
在这款插件出现之前，Eclipse 就已经可以用来作 Arduino 的IDE了，但配置过程相当崩溃，有插件就爽了很多，能轻松实现平台搭建。
本文结合Arduino eclipse Plugin 英文向导 and Arduino playground 的 LibraryTutorial 做一个使用eclipse开发Arduino类库的分步骤教程。建议先查阅一下这2处的内容，这样看下文会轻松很多。
1. 安装 Eclipse 及 Arduino 插件
插件官方安装向导 ，英文很简单，E文不太熟悉的朋友，配合字典就能搞定。我的经验就是，安装带有CDT(C/C++ Development Kit)的eclipse就是了。如果之前已经在用 eclipse 进行 Java、Ruby或其它开发的朋友，并不需要重新下载，直接安装CDT插件就是了，毕竟Arduino用的是C++。使用 Arduino 插件进行开发，并不需要提前安装 AVR 插件，感觉是已经被Arduino插件集成了，所以安装配置就更简单许多。
之前根据网络上的各类资料，重新编辑过一篇安装 Eclipse 3.7 Indigo 学习 Java 的blog，里面提到了汉化如何进行，有兴趣的朋友不妨去看看，在那个基础上，安装CDT，插件，就能直接用来开发Arduino了。那个时候刚刚接触 eclipse，用起来小心翼翼，现在就放开了许多，都敢碰了，呵呵。
不过一个eclipse里面一下运行太多插件，对速度还是有影响的，为Arduino开发，我另外整理了一个较为“纯净”的eclipse： Eclipse 3.7 Indigo + CDT + Arduino Plugin + Subclipse
Eclipse是绿色软件，复制一份原始的安装包就好了。其中 Subclipse 用于版本控制以及在 Google code 进行代码托管，非常方便。
2. 从一个 Sketch 开始
在安装及配置好 Arduino Eclipse 插件之后
1) 新建一个工作空间，例如， “H:\workspace\myArduinoLibs”.
2) 新建一个sketch, 例如, “MorseTest”
在项目管理器窗口/工作空间目录下。会出现2个文件夹。其中一个所选用的Arduino平台型号命名，作为 Arduino Core，里面大致的内容就是与该板参数相匹配的Arduino核心库。每次使用一个新的工作空间，这个Arduino Core文件夹都会被新建。但如果再次基础上，添加一个基于同样 Arduino 平台的 Sketch 时，不会重复新建 core 文件夹，它为自动在工作空间内共享（当然，如果不是很有把握，最好也别去改它）。如果后来在同一工作空间下，使用不同的 Arduino 平台开发，将会新建一个新平台的Core文件夹。
3) 构建 Core（不过并不必要）：点击 Core 文件夹， “Arduino_UNO”，后点击工具栏的小锤子图标。
4) 构建 sketch，点击 Sketch文件夹， “MorseTest”，后点击工具栏的小锤子图标。如果跳过了刚才的第3步，那么此刻编译器也会先构建 Core，再构建 Sketch。注：构建，Build，Make，就是编译、链接的意思。如果光点击程序文件，可能构建不出什么东西，还是要选择工程文件夹，再进行构建。因为一次构建构建的是整个Project.
如果插件安装正确的话，此处的构建，应该没什么问题，也就是说编译、链接都应该没问题，毕竟现在什么代码都没输入进去么。
不过值得注意的是，在使用目前的 Arduino Core 的过程中，可能会出现编译后带有警告的情况。这些或许是ADE内部自动隐藏或是降低了警告级别造成的。不必担心，程序一般情况下依然是可以运行的。相信随着 Arduino 底层库的不断完善，这些警告都会慢慢消失的。在我个人的实践中，基本都要加上 “extern HardwareSerial Serial;” 这句声明，才能正常使用串口对象，感觉内建的Serial实例，是以类似全局变量的形式保存， 而在调用的时候，是要声明一下。但是在ADE中插入这句声明，也不会影响编译。所以，就放心地加进去咯。至少从ANSI的标准来看，代码是规范了不少。
5) 建议此时，可以通过点击工具栏的“AVR”按钮，将这个空的 Sketch 下载（中文习惯都是说“下载”，就像“XX下载器”，而英文版本里面偏偏都是用上传“Upload”，比较无语）到Arduino的板子上，测试连接通讯是否正常。这里，可以理解为和 ADE 一样，编译和下载是分开的。但是ADE里面，下载还包含了编译，而且编译得很慢。Eclipse里面，这两个步骤是完全独立的，所以，一次次点击“下载”，可能下载的都是老文件，如果忘记重新编译的话。新手要注意这一点。
6) 将 librayTutorial 里的代码拷贝至 “MorseTest.cpp”. 头文件 “MorseTest.h”就不用去动它了，不需要对其进行任何编辑。
// Do not remove the include below
#include "MorseTest.h"
void dot();
void dash();
int pin = 13;
//The setup function is called once at startup of the sketch
void setup()
{
// Add your initialization code here
pinMode(pin, OUTPUT);
}
// The loop function is called in an endless loop
void loop()
{
//Add your repeated code here
dot(); dot(); dot();
dash(); dash(); dash();
dot(); dot(); dot();
delay(3000);
}
void dot()
{
digitalWrite(pin, HIGH);
delay(250);
digitalWrite(pin, LOW);
delay(250);
}
void dash()
{
digitalWrite(pin, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(pin, LOW);
delay(250);
}
此处较例程添加了 dot() 和 dash() 的声明，相信有C/C++编程经验的朋友都知道是为什么。因为这2个函数，都放置在 loop() 函数后，而Eclipse里面的GNU/GCC编译器是对于规范要求比较严格的，要么放在loop()之前，要么加声明，否则就是无法编译通过。ADE则相对宽松一些，感觉怎么写都行，ADE优化过的编译器会自动弥补这些问题，让规则显得更加宽松。但作为严谨的 C/C++ 开发人员来说，遵守严谨的规则，对于保证程序正确运行、排错，是相当重要的，而且一般都比较都已经是习惯了。同样，在ADE中添加声明，也同样不会影响到编译。
现在就可以开始体验到 Eclipse 的强悍之处了：
- “Tab” 键可以正常反应了，ADE中竟然直接用2个空格替代，真是要吐槽一下。而且 Shift+Tab 也能用了，调整缩进爽很多。
- 各种代码高亮
- Ctrl+Shift+F 进行自动排版。排版的样式，可以在 Preferences -> C/C++ -> Formatter 里面自定义，我个人当然是喜欢花括号独占一行而且对其的样式~
- Alt+/ 进行自动补齐，默认情况下，按“.”也会有完整的提示框弹出。有VS使用经验的人，一定非常依赖这个功能，:)
- 实时的错误及警告提示，有的时候倒也不必惊慌，或许重新Make一下，就消失了
- Ctrl+左键单击，查看引用，这个是我的最爱，查看Arduino库变得非常轻松，终于不用几个文档翻来倒去了。
这几条一说，基本都想把ADE扔一边了吧~ 那还不赶紧试一下~
7) 构建并下载，都没错的话，应该可以看到Arduino上Pin13的LED开始发出“三短三长三短”的SOS信号了。
4. 从 POP 面向过程 到 OOP 面向对象
1) 在 Sketch 项目内为 类库 library 新建一个文件夹，本例中，命名为“Morse”
2) 在这个 类库文件夹 中新建一个类，
会同时建立2个文件，.h的头文件，和.cpp的源文件。什么代码都还没写，eclipse 已经把构造函数，析构函数的框架都搭起来了。
3) 在类头文件“Morse.h”中，包含引用 “Arduino.h”
除非是建一个纯C++的类，或者是应用逻辑层的类，否则如果涉及到 Arduino 的底层硬件操作，一般也就是引用“Arduino.h”这个头文件就好了，对于IO设置，位运算都有现成的函数可用。而且作为一个Arduino的 sketch，不管怎么样都会包含这个头文件的，类库中就包含一下，也不会对最终sketch的文件大小会有什么影响。而且一个“Arduino.h”似 乎就包含了所有可能会用到 Arduino 函数库，很方便。写类，自然还是要学习一下C++的编程（学C++和学VC是2个概念）。不过大体上，可以想象成在写一个没有setup()和 loop()的sketch。
4) 写类
如 librayTutorial所示, Morse.h:
#ifndef MORSE_H_
#define MORSE_H_
#include "Arduino.h"
class Morse
{
public:
Morse(int pin);
virtual ~Morse();
void dot();
void dash();
private:
int _pin;
};
#endif
Morse.cpp:
|
例程里的代码，和Eclipse的代码的主要不同之处，在于在eclipse这边过了一个虚析构函数。这在C++程序里面是非常常见的，让类可以继续得到继承，是规范的写法。相信虽然ADE的这个例程没这个东西，但是也会欣然接受这种让类定义更加完整的做法。
这样，一个最简单的Morse类库就写好了。使用面向对象编程新建类，不单单可以用在编写类库，更应该用在进行应用类，或者说实现中间层逻辑类的开发，也 同样适用。这样，就能把传统的面向过程的编程，转变为面向对象的编程。对于玩嵌入式底层开发的朋友来说，可能会感觉这样损失了执行效率，还增加了程序的大 小。但是对于大多数用Arduino玩应用的朋友来讲，我相信还是会舍得这些硬件开销。仁者见仁智者见智。
5) 调用类
回到Sketch， “MorseTest.cpp”。因为大部分的功能代码已经转移（更专业的叫法，就是“封装”）到类中。所以主代码就立马变得整洁美观了。记得在头部，对类进行引用，#include “Morse.h”
// Do not remove the include below
#include "MorseTest.h"
#include "Morse.h" // The header of the class just created
Morse morse(13);
//The setup function is called once at startup of the sketch
void setup()
{
// Add your initialization code here
}
// The loop function is called in an endless loop
void loop()
{
//Add your repeated code here
morse.dot(); morse.dot(); morse.dot();
morse.dash(); morse.dash(); morse.dash();
morse.dot(); morse.dot(); morse.dot();
delay(3000);
}
6) 构建OOP工程
点击小锤子图标进行构建，此时会冒出来很多错误……
主要原因是 Sketch 中虽然包含了类库，但链接器并不知道去哪里找它，所以要添加类库的路径。
a) 在项目管理器中，右键单击 Sketch 文件夹，”MorseTest”.
b) 点击 “Properties”.
c) 进入 “C/C++ General -> Path and Symbols”,页
d) 在 “Includes” 标签中，在左边language栏中选择”GNU C++”, 点击右侧的”Add…”按钮。
e) 在”Add directory path”对话框中选择 “Workspace…”
f) 找到类库的文件夹 “Morse”, 点击 “OK”.
g) 类库路径被添加进来，如下图所示。点击“OK”关闭窗口
h) 如果这个框框跳出来，就点“Yes”
i) 重新点击Sketch文件夹，并构建，现在应该是0错误，0警告了。
j) 下载到Arduino板子上，实现的功能，和早先所有程序都堆在一起的而且面向过程的Sketch是一样的。
5. 在ADE中，使用类库
1) 将类库文件夹（“Morse”）复制至ADE所在文件夹的“libraries”文件夹 (“H:\arduino-1.0\libraries\”)内。
2) 打开ADE，就可以在菜单 “Sketch->Import Library…” 中找到Morse类了。（其实ADE还是实现了很多不错的功能呢）
3) 点击它 “#include ” 这句话，就会被添加到新的这个Sketch里面。
4) 从eclipse的sketch，MorseTest.cpp, 复制代码至ADE 除了
#include “MorseTest.h” ADE会自己生成一个类似的文件，或者压根就不需要吧，反正不用这个东西了。
#include “Morse.h” 因为导入类库的时候，已经将这个头文件包含进来了。
5) 编译并下载，应该是没有问题。
6) 在ADE的libraries文件夹内的类库文件夹，“Morse”中，新建一个“examples”文件夹。把刚才复制过来的sketch保存进去，并命名为“SOS”
7) 退出 ADE, 并再次打开。 可以看到 SOS 程序作为 Morse 库的一个实例，出现在菜单里。也就是说现在Morse类，就像ADE已经集成的这么多类一样，可以被导入，并且还提供例程。
6. 在 eclipse 中使用类库
1 sketch = 1 main = 1 project. Main() 函数作为C/C++程序的入口，一个项目中只允许出现一次，否则编译器无法正确进行编译。所以，不能在类的项目（“MorseTest”）中，同时出现多个setup()和loop()。
如果要单独新建一个使用自定义类的Arduino工程（Sketch），最稳妥的方法，还是使用官方指南里面的方法从ADE目录中导入类。
如果希望为单个类库，编写多个示例代码。我个人的做法，就是将eclipse中的测试代码，复制到ADE中，以ino格式保存至ADE相应类库的 examples文件夹内。所以，其实在开发过程中，我的测试文件，”MorseTest.cpp”是不断变化的，当测试通过后，就被另存为ino格式。 个人的习惯，是不太想为开发测试中的类库，新建一个又一个的工程，毕竟大多数测试代码都是比较短小简单的，所以做个备份，或者存个INO就好。记得每次升 级类库的时候，也讲ADE的libraries的老类库进行覆盖。
总结一下，ADE确实做了很多事情，让编程序看起来变得更加简单。但是作为代码编辑器来讲，有经验的程序员可能用起来会比较崩溃，或者说习惯于 VS, eclipse这类高级IDE的程序员用起来，就会感觉相当奔溃。（对于那些用记事本直接玩的孩纸，那还是伤不起……）。而借助 Arduino Eclipse 插件，使用eclipse进行开发，就会是Arduino的开发变得非常轻松、愉快，而且高效。
赶快来试试吧~