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一、RT-Thread系统% y5 H4 Z% B; k. v2 h2 B' W/ M) r 随着物联网(IoT)市场的迅猛发展,嵌入式设备联网成为了一个刚需。物联网的核心和基础仍是互联网,但不同于互联网强调人与人的互联,物联网是在这样的基础上延伸和扩展出人与物、物与物之间的连接网络。嵌入式设备的联网会使得软件复杂性大幅增加,传统的嵌入式RTOS(实时操作系统)内核已经越来越难满足市场的需求,在这种情况下,物联网操作系统(IoT OS)的概念应运而生。: c% O M* `0 m$ v0 c) F) ^* `# W 物联网操作系统主要分为两大类,一是由传统的嵌入式RTOS发展而来,典型代表有FreeRTOS、LiteOS、RT-Thread、Arm Mbed OS;二是由互联网公司的云平台延伸而来,基于传统操作系统进行“剪裁”和定制,典型代表有Ali OS Things、TencentOS tiny、Win10 IOT。1 b1 |; v+ Y/ n ' }+ ?1 K$ ^3 K5 f0 L( x" x2 l RT-Thread 是一款主要由中国开源社区主导开发的开源实时操作系统(v3.1.0以及以前版本遵循GPLv2+许可协议,v3.1.0以后版本遵循 Apache License 2.0 开源许可协议),具有完全的自主知识产权,其社区化,中立,开放等产品特性,在国内开源社区具有很强的应用基础。7 `6 l. g! }* D/ d! C & G' d2 Z0 G" z U1 a, R" H 二、cubeIDE安装RT-Thread支持/ o$ `! P) i% [1 q' h/ ]9 r 【1】打开cubeIDE工具,点击help->Embeedded Software Packages Manager菜单,打开软件包管理界面,cubeIDE提供了离线及在线两种安装软件包的方式。 ^- p/ O" I! S0 }% C5 s+ |. C4 y (1)选择From Url ...按键(在线安装); (2)打开用户自定义包管理界面,点击New按钮; (3)填写RT-Thread在线安装包的源地址 (4)点击Check检查源地址是否可行,OK的话输入框右侧会出现“√”,点击OK按钮确定。1 c0 _' e- K0 ^# F/ @1 L
【2】 点击 OK 回到 User Defined Packs Manager 界面,再次点击 OK,CubeMX 自动连接服务器,获取包描述文件。回到 Manage embedded software packages 界面,就会发现 RT-Thread Nano 软件包列表,选择该软件包版本,点击 Install Now,如下图所示:7 }5 \, Z& M+ ?3 Y* U : |/ F9 N( y+ q4 \+ ?6 e
0 U, P3 x7 E* H8 p" \6 u 【3】点击安装之后,弹出协议确认对话框,同意该协议,点击 Finish,如下图所示3 }4 h: j" ^3 r0 A # z% c9 o, Q ~ S: Z
6 }/ t" ^& Y7 y2 m 【4】等待安装完成,成功安装后,版本前面的小蓝色框变成填充的绿色,如下图所示:. T6 p6 \' E$ U* b1 u, t% A- p. f# t
. [- p# h$ t9 Q9 G! _+ a# h3 X. \ RT-Thread有多个版本,其他版本安装类似,安装好的版本前面对话框会填充为绿色,未安装版本是白色的勾选框。) }; f6 S6 T: l0 A* R: W' q ; i2 j, {! _9 L# U RT-Thread软件包安装完毕,退出 Manage embedded software packages 界面,进入cubeIDE主界面。 0 i- C+ o3 W( @; G1 |" y 三、创建工程并添加RT-Thread支持 【1】点击文件->新建工程->STM32 Project,进入工程创建页面,在MCUMPU selecter页面,按芯片选择创建工程(本文stm32496VGTx),选择好匹配自己手中芯片型号后点击下一步。* o. k+ b$ S% ~8 } i : W- J% W% R! V: D( Q- H" G7 |
6 R- u5 _* i* u& l1 q& v, F6 Z9 ] 在工程设置窗口中,填入工程名称(及工程路径),完成工程创建。4 }3 X" Y* d j7 L. r
完成工程创建后,会直接进入cubeMx配置界面,若没有,请自行双击工程目录下的"*.ioc"文件进入。7 y) x% H4 W: E8 u! D 7 w) W" b7 J0 s/ ` 【2】 首先开启系统模式的串口功能及SysTick滴答定时器(该配置会出现告警,先故意为之,后续说明如何调整)支持" S- }& g( Y" n' p' u8 Q + G* w0 Z: d6 K# }; l: K8 _+ D
开始RCC外部高速时钟,参数默认设置即可8 W! }/ t7 z, }/ ?4 _8 v' F
' X" R! `' \3 ~% r 本文采用常用的按键及闪灯程序来测试,STM32L496VGT3支持三个按键及三个LED灯,参照其芯片原理图及引脚说明列表,配置按键及LED灯的GPIO引脚。
现在芯片视图选择对于针脚的模式(GPIO_OUTPUT或GPIO_INPUT),然后去属性窗口配置其参数及命名。& O& O5 Y5 @% k9 J" `6 ^" U $ r, m9 I$ f3 K7 C+ W
时钟设置,简单配置接口,STM32L496VGT3支持到80MHz,本文直接拉满。 % u- |+ H0 A# H6 I3 ^; O
4 U8 D: D& ]( _# C9 M* y ( v' Z7 A6 H; M6 H3 Q& W, `8 l, y% J2 F, ~ 【3】 点击 Softwares Packages->Select Components,进入组件配置界面,选择 RealThread, 然后根据需求选择 RT-Thread 组件,然后点击 OK 按钮,如下图所示:+ h; `4 }# Y' N; d2 L6 C
+ [" M6 ?5 J# d# f; f" ~; z RT-Thread软件包中包含 kernel, shell 和 device 三个部分, 1)仅选择 kernel 表示只使用 RT-Thread 内核,工程中会添加内核代码;# k/ d! _0 |7 V7 H. I. O 2)选择 kernel 与 shell 表示在使用 RT-Thread的基础上使用 FinSH Shell 组件,工程中会添加内核代码与 FinSH 组件的代码。 3)选择 device 表示使用 rt-thread 的 device 框架,用户基于此框架编写外设驱动并注册后,就可以使用 device 统一接口操作外设。3 y- X$ G! Z5 i( L* D- c 本文将 kernel, shell 和 device都选择,然后点击确定,回到Pinout&Configuration界面,将会新增一个“Software Packs”目录,点击进去,多了 RT-Thread软件包选项。 : x4 F. W7 a! A! P. z2 `
勾选kernel, shell 和 device选项,页面将会出现 RT-Thread参数配置页面,先按默认配置。
RT-Thread 操作系统重定义 HardFault_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler 中断函数,为了避免重复定义的问题,在生成工程之前,需要在中断配置中,代码生成的选项中,取消选择三个中断函数(对应注释选项是 Hard fault interrupt, Pendable request, Time base :System tick timer),最后点击生成代码,具体操作如下图 所示: 1 R$ s; p, G+ m8 _$ U
3 B9 |$ g2 Y9 w y. d 【4】 工程管理(Project Manager)配置页面保持默认配置,点击保存或生成代码按钮生成输出代码。 % E6 j! O" C% K# U( N0 ^% }
$ E! v- k( a$ \9 X) ~$ G5 m- B 届时,会弹出告警信息,这是因为在stm32cubeMX配置FreeRTOS时,选择时钟源为SysTick会有提示警告。9 ^1 c/ e8 |% Y5 N( ~
【5】SysTick以最低的中断优先级运行,因此,在执行此中断时,必须取消所有中断的屏蔽。虽然是告警信息,但为了安全起见,因此需要将SysTick替换为TIM比较好。回到cubeMx配置界面,选择TIM1为系统时钟,注意,选择了TIM1作为系统时钟后,TIM1被占用,变成灰色,不能在用作它途。- C& P( D4 q7 H: V& G* ~5 O" n
0 Y' s" b9 s' c2 j! ]9 g I 四、工程调整 生成代码后,需要我们进行rt-thread调用,在main.c文件中添加rtthread.h:, a0 C9 R {! w# b
9 k! d+ ]" u3 l8 \8 p 在主循环中,添加如下代码,简单调用rt_thread_mdelay(100)函数验证rtthread是否生效:
五、编译错误问题解决0 O7 B: t1 A6 ~: b6 E4 ~& C 【1】修改启动文件startup_stm32l496vgtx.s的 bl main 改为 bl entry(图片中第97行),更改此处使芯片在进入main之前启动rt-thread。) J# P& E2 ?. z! J5 Y# O" ^
【2】Properties --> C/C++ Build --> Settings --> Tool Settings --> MCU Setting中的Floating-point ABI改为Softwae,该选项可解决浮点相关的一个错误。
! w1 Q8 g" m% n# g; t- P
: G. A7 a2 ~' F" U( P6 ?: j 【3】 调整Properties --> C/C++ Build --> Settings --> Tool Settings --> MCU GCC Assembler --> Misellaneous添加flags:-Wa,-mimplicit-it=thumb: c) v& Z2 O! j6 W H5 Y! I
$ w! @. X/ d% X 【4】编译会出现usart找不到的报错,这是由于我们开启了console shell功能,因此需要配置串口支持。( x0 t% ~; ~& M* S# R1 F7 C2 C' h
在cubeMx中,开启串口功能 1 A* i6 c4 ]; q/ K" Q$ |/ W+ n
按芯片原理图及引脚参数要求配置- z1 D$ P3 x ]. t5 `, w! o
& M% `; d3 g3 S* x( T [ 【5】生成新代码后,再次编译,此时可能会出现以下报错,也是rtthread的console shell有关:) i$ ]! {( v. i4 A" `6 H& |5 i
% Z* ~; Y& t# F) Z- v- G! d. F 这从字面意思是需要去rtconfig.h把“#include "finsh_config.h"”注释取消。& J5 N; I& d1 e; Q2 L- s; ?. h + S/ a/ x0 x2 E8 e
- o$ W! N6 @8 X( ^ 【6】再次编译,下面这个错误问题应该是HAL库及RT-Thread支持版本跟进的问题 : q. P3 v4 P0 \" v* ?2 x9 J# F / ?5 Q6 r& H+ e5 v' d' V+ ] & k) v7 G' E1 T7 r O 本文所使用的STM32L496VGTX和CubeIDE版本引用的HAL库的USART_TypeDef定义已经没有了“DR字段” m, X- J! G% O
. |7 j6 I2 [9 k G/ ~7 N e+ U 该错误点的函数我从字面意思理解,暂时将其调整为如下,调整后编译通过: ! N- N5 e" Z/ j& L1 v9 A- P' L x
六、下载及测试 【1】设置CubeIDE对该项目的下载支持,右键项目,打开项目属性,选择程序编译输出选项。 2 h; H7 \, b: ~
【2】配置运行下载,点击运行按钮下拉列表选择运行配置,进入运行配置界面,配置程序运行加载信息如下图示例。& X& w, y' P4 ?) x$ Y* c . [# {/ e* u6 H* n; t2 [$ N: ^
- e2 F) h) t2 P8 W; m* h6 L 【3】点击运行,程序顺利下载到STM32L496VGTX板上,闪灯程序正常运作。( e4 w# f4 {# ` 3 ~7 U1 d* I, H. x+ o2 ~& i
6 e2 A; X( L2 w" t% l/ i 程序效果: & E4 t% h7 ]; A6 Y
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我下macos下面做了很多次,还是放弃了,错误太多了,处理起来太麻烦了。