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一、RT-Thread系统$ _5 z( u- t3 i9 \. u 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。/ A% ?' k: N4 S% [0 w4 s% ~ 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。 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。8 g1 ^( {6 @5 M( `: y 5 ?" h# I7 D) r1 f6 L, f ' p. M: s6 J, H4 w2 ? 二、cubeIDE安装RT-Thread支持# M0 C% X3 d* X+ \8 f% y9 a 【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。$ \: z& B7 V& l% s }: X, Q + h/ \+ O% Q2 ]( o+ v' c2 L: } (1)选择From Url ...按键(在线安装);+ w- M( B( g# U$ U% O3 R3 h & r* X/ ^5 q6 n (2)打开用户自定义包管理界面,点击New按钮; , n, P) H- Y- d* H (3)填写RT-Thread在线安装包的源地址1 Y0 @: P" K/ \& H6 u/ m (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。- s' _# G& e# y- Y3 h! @5 O 9 ]8 X6 L0 i" m( Q+ ]: U! o
【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:2 `2 Y) ?3 b- d8 W8 {; Z7 R' T
【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 6 m. b+ d S, r# |$ R
[9 S+ v9 K9 f 【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:
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。! ]9 \( o* Q5 S 0 }# D. B: {$ e- ~6 B RT-Thread软件包安装完毕,退出 Manage embedded software packages 界面,进入cubeIDE主界面。 6 R r) j( P* N8 U( J 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。8 [7 |0 R6 U7 T Y6 K3 w# B$ j
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。# n0 @0 I1 {2 ?5 e8 H# h" ~3 F
3 y; s9 q5 ]5 d0 z 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。 9 I9 v" D. g* e3 h* w6 U, H 【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
开始RCC外部高速时钟,参数默认设置即可4 g3 O' K2 O# R- c- J , L/ r2 m! Q4 m% S
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。 Y& m9 U6 H% q$ J
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。" @# P2 D6 _( @. O4 x 9 [4 A2 P' R# J" R3 P; h) G+ P2 g
* z+ k( P9 x: b) @/ R9 |3 ] 时钟设置,简单配置接口,STM32L496VGT3支持到80MHz,本文直接拉满。# Z7 R9 n+ X2 Z8 P; a9 |! H( @2 N
$ E- [" e3 C/ L7 g + E+ p7 V2 S1 L5 A; p7 R8 E9 Q 【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:/ c1 _: Y( e0 o( Q# c( W
RT-Thread软件包中包含 kernel, shell 和 device 三个部分,3 | b( l1 h1 _8 g2 y1 Q/ o" [( d; a 1)仅选择 kernel 表示只使用 RT-Thread 内核,工程中会添加内核代码;# s9 {- }) C6 n: ~, h 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。' p/ s% D: E$ f. @, _1 | 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。5 q' u% e- l7 B 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。
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。6 W8 D( W/ f1 x- u3 U3 y . f, w/ \- q( I- \4 C! x
1 O/ e$ z/ h( U* | v 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:
; V" v% E5 }3 W" [, x 【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。
6 P8 a8 c6 D# M% i. i0 T 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。 / Z3 y* W m% m9 N% f
% O) i8 ~; ^3 }$ p7 W& f & R4 a+ U1 c$ j+ t* z- _& u 【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。
# Y# t* M" a& `" b 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:9 o( j1 M& O' ~; g
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:$ u; T. A! j. `/ x
五、编译错误问题解决8 ]. e( S/ G/ @; G8 s 【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。* ^& z2 G7 H5 t! C0 Q V) T6 l
7 S1 g% C% V- e F/ ?0 k 【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。 ! k- ?! o" [8 C6 Y
7 V+ F' G" I, t; z 【3】 调整Properties --> C/C++ Build --> Settings --> Tool Settings --> MCU GCC Assembler --> Misellaneous添加flags:-Wa,-mimplicit-it=thumb ' ]9 Y2 X7 }4 s9 {+ f+ _' w
4 S( e3 p5 k; n4 @2 Q6 o 【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。 2 u0 {& v& l) X; M, Q! s( F8 S
在cubeMx中,开启串口功能
" t: o' e" J6 D 按芯片原理图及引脚参数要求配置 7 H( g" @( P( Q" w C. S4 y
【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: ) R$ ~5 P* {+ T; [) {; f! Y
3 W% q. v+ E% ?2 }4 T 这从字面意思是需要去rtconfig.h把“#include "finsh_config.h"”注释取消。 6 T" c/ }2 T1 L3 B# D: p/ c) o
" j% F3 s; i9 a7 ^ 【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$ b# ?7 S9 `' q+ C + k/ b& L1 @3 O O& N" X 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”- r$ S' F1 D$ \9 E% R& ~
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:
" }: s9 `! X- ~. y / q- K- P: ?9 _% `; x- B 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。) M1 D, [+ T! ^+ H
6 C7 t. j: f7 Z# {2 @% C" L% n3 ` 【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。2 h7 U! D/ `- l0 s
【3】点击运行,程序顺利下载到STM32L496VGTX板上,闪灯程序正常运作。
程序效果:
————————————————8 @$ H+ V6 \- }) u$ r1 T$ `; J 版权声明:py_free-物联智能# {! ` w/ P1 G& p3 V' l s8 J: a 如有侵权请联系删除% S) v& E/ f5 h2 v3 k6 C1 `! P |
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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。