避免弯路:教你RT-Thread完美移植!

原创 嵌入式ARM 2021-08-26 14:14


之前我发过多篇移植RTT到新唐单片机的帖子,不过都是能满足要求,但是还不够完美,本次帖子,完美解决之前的不完美。


该帖基于最新版的RT-Thread Nano 3.1.5版本。


为了体现帖子的完美性,这次我从头开始说关键点。


第一步,基于RTE创建工程,应选择下图的选项




第二步,工程应至少包含以下4个基本库文件



第三步,工程的配置


因为我们可以不使用printf,所以我们可以不包含MicroLIB,甚至我们不用在工程配置里包含STD标准库的头文件进来。


因为BSP的标准库基于AC5编写,所以我们这里最好选择AC5,如果选择AC6,应在警告设置AC5-like ,否则编译会因为打印几百个警告而变慢。


第四步,rtconfig.h配置




第五步,按照#error设定的4个部分配置时钟和硬件初始化,串口初始化,串口输出,串口输入。


时钟初始化,我们可以找到一个厂家提供的模板,复制SYS_Init();并在其中完善滴答定时器的启动与配置。


打开board.c添加系统初始化代码


void SYS_Init(void)

{

    /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

    /* Init System Clock                                                                                       */

    /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

    /* Unlock protected registers */

    SYS_UnlockReg();



    /* Set XT1_OUT(PF.2) and XT1_IN(PF.3) to input mode */

    PF->MODE &= ~(GPIO_MODE_MODE2_Msk | GPIO_MODE_MODE3_Msk);



    /* Enable HIRC clock (Internal RC 48 MHz) */

    CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HIRCEN_Msk);



    /* Wait for HIRC clock ready */

    CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HIRCSTB_Msk);



    /* Set core clock as 51MHz from PLL */

    CLK_SetCoreClock(FREQ_51MHZ);

        

                /* System Tick Configuration */

                CLK_EnableSysTick(CLK_CLKSEL0_STCLKSEL_HCLK,SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);



    /* Enable UART clock */

    CLK_EnableModuleClock(UART0_MODULE);



    /* Select UART clock source from HIRC */

    CLK_SetModuleClock(UART0_MODULE, CLK_CLKSEL1_UART0SEL_HIRC, CLK_CLKDIV0_UART0(1));

               

    /* Update System Core Clock */

    /* User can use SystemCoreClockUpdate() to calculate SystemCoreClock. */

    SystemCoreClockUpdate();



    /* Set GPB multi-function pins for UART0 RXD and TXD */

    SYS->GPB_MFPH = (SYS->GPB_MFPH & ~(SYS_GPB_MFPH_PB12MFP_Msk | SYS_GPB_MFPH_PB13MFP_Msk))    |       \

                    (SYS_GPB_MFPH_PB12MFP_UART0_RXD | SYS_GPB_MFPH_PB13MFP_UART0_TXD);

    /* Lock protected registers */

    SYS_LockReg();

}


CLK_EnableSysTick这个滴答时钟中断使能与配置函数,可以设置滴答定时器的时钟源,重载值,并使能其中断。


然后就要完成滴答定时器中断的内容:


/* systick 中断服务例程 */

void SysTick_Handler(void)
{

        rt_os_tick_callback();

}


其中内部的回调函数,rtt的board.c已经帮我们完成,只需要添加以上代码段即可,也可修改回调函数的名字为中断入口。


将系统初始化代码填入#error "TODO 1: OS Tick Configuration."后面,并注释掉该行,确保编译时候不再报错提示该位置。


串口初始化,按如下代码进行初始化


static int uart_init(void)
{

//#error "TODO 2: Enable the hardware uart and config baudrate."



    /* Reset UART0 */

    SYS_ResetModule(UART0_RST);



    /* Configure UART0 and set UART0 baud rate */

    UART_Open(UART0, 115200);

        

    return 0;

}


串口输出功能


之前我用了printf实现这部分,但是有个缺点就是要启用MicroLIB,这样就增加了代码存储空间,其实可以使用STD标准库函数实现如下所示,串口写入函数一共三个参数,第一个选用的串口名,第二个是要发送的字符串地址,这里因为类型不同进行了转换,也可以不转换而修改该预设函数的参数类型。第三个是要发送的字符串长度,我们这里用rt的库函数计算一下传入的长度,这样就做到了一个函数一行就搞定了串口打印的映射。


void rt_hw_console_output(const char *str)
{

        //#error "TODO 3: Output the string 'str' through the uart."

               

        UART_Write(UART0,(uint8_t *)str,rt_strlen(str));        

}


串口输入功能


串口输入功能的配置在finsh_port.c


我们完善该弱函数的内容即可,注释掉error提示行。我实现的方法如下:这里是参考了重定向文件里的方法


RT_WEAK char rt_hw_console_getchar(void)
{

    /* Note: the initial value of ch must < 0 */

    int ch = -1;



//#error "TODO 4: Read a char from the uart and assign it to 'ch'."



        if((UART0->FIFOSTS & UART_FIFOSTS_RXEMPTY_Msk) == 0)

        {

                        return (UART0->DAT);

        }

        return ch;

}



最后给大家晒一下关键的board.c完整内容


/*

* Copyright (c) 2006-2019, RT-Thread Development Team


*


* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0


*


* Change Logs:


* Date           Author       Notes


* 2021-05-24                  the first version


*/




#include <rthw.h>

#include <rtthread.h>

#include <NuMicro.h>

#include <stdio.h>



#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)

/*

* Please modify RT_HEAP_SIZE if you enable RT_USING_HEAP


* the RT_HEAP_SIZE max value = (sram size - ZI size), 1024 means 1024 bytes


*/


#define RT_HEAP_SIZE (15*1024)

static rt_uint8_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE];



RT_WEAK void *rt_heap_begin_get(void)
{

    return rt_heap;

}



RT_WEAK void *rt_heap_end_get(void)
{

    return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;

}

#endif



void rt_os_tick_callback(void)
{

    rt_interrupt_enter();

   

    rt_tick_increase();



    rt_interrupt_leave();

}



/**

* This function will initial your board.


*/




void SYS_Init(void)
{

    /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

    /* Init System Clock                                                                                       */

    /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

    /* Unlock protected registers */

    SYS_UnlockReg();



    /* Set XT1_OUT(PF.2) and XT1_IN(PF.3) to input mode */

    PF->MODE &= ~(GPIO_MODE_MODE2_Msk | GPIO_MODE_MODE3_Msk);



    /* Enable HIRC clock (Internal RC 48 MHz) */

    CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HIRCEN_Msk);



    /* Wait for HIRC clock ready */

    CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HIRCSTB_Msk);



    /* Set core clock as 51MHz from PLL */

    CLK_SetCoreClock(FREQ_51MHZ);

        

                /* System Tick Configuration */

                CLK_EnableSysTick(CLK_CLKSEL0_STCLKSEL_HCLK,SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);



    /* Enable UART clock */

    CLK_EnableModuleClock(UART0_MODULE);



    /* Select UART clock source from HIRC */

    CLK_SetModuleClock(UART0_MODULE, CLK_CLKSEL1_UART0SEL_HIRC, CLK_CLKDIV0_UART0(1));

               

    /* Update System Core Clock */

    /* User can use SystemCoreClockUpdate() to calculate SystemCoreClock. */

    SystemCoreClockUpdate();



    /* Set GPB multi-function pins for UART0 RXD and TXD */

    SYS->GPB_MFPH = (SYS->GPB_MFPH & ~(SYS_GPB_MFPH_PB12MFP_Msk | SYS_GPB_MFPH_PB13MFP_Msk))    |       \

                    (SYS_GPB_MFPH_PB12MFP_UART0_RXD | SYS_GPB_MFPH_PB13MFP_UART0_TXD);

    /* Lock protected registers */

    SYS_LockReg();

}



/* systick 中断服务例程 */

void SysTick_Handler(void)
{

        rt_os_tick_callback();

}



void rt_hw_board_init(void)
{

//#error "TODO 1: OS Tick Configuration."

        

        SYS_Init();

        

    /*

     * TODO 1: OS Tick Configuration


     * Enable the hardware timer and call the rt_os_tick_callback function


     * periodically with the frequency RT_TICK_PER_SECOND.


     */




    /* Call components board initial (use INIT_BOARD_EXPORT()) */

#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT

    rt_components_board_init();

#endif



#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)

    rt_system_heap_init(rt_heap_begin_get(), rt_heap_end_get());

#endif

}



#ifdef RT_USING_CONSOLE



static int uart_init(void)
{

//#error "TODO 2: Enable the hardware uart and config baudrate."



    /* Reset UART0 */

    SYS_ResetModule(UART0_RST);



    /* Configure UART0 and set UART0 baud rate */

    UART_Open(UART0, 115200);

        

    return 0;

}

INIT_BOARD_EXPORT(uart_init);



void rt_hw_console_output(const char *str)
{

        //#error "TODO 3: Output the string 'str' through the uart."

               

        UART_Write(UART0,(uint8_t *)str,rt_strlen(str));        

}



#endif




朋友们,按照这个方法,全部使用BSP提供的库函数就完成了,程序也变的更加友好可读,占用资源更少。


另外注意,在启用了滴答定时器中断后,我们再用CLK_SysTickDelay(1000);延时就会卡住了,这时候系统通过中断接管了滴答定时器的控制权。可以使用rt_thread_mdelay(2000);实现延时。

最后我们测试例子,编写main.c。


#include "stdio.h"

#include <NuMicro.h>

#include <rtthread.h>

//配置优先级,栈大小,时间片,设置不对没法运行的。

#define THREAD_PRIORITY         5

#define THREAD_STACK_SIZE       256

#define THREAD_TIMESLICE        10

void led(void *parameter)
{

    printf("\n\nCPU [url=home.php?mod=space&uid=72445]@[/url] %d Hz\n", SystemCoreClock);

    printf("+-------------------------------------------------+\n");

    printf("|    PB14(Output)  Sample Code     |\n");

    printf("+-------------------------------------------------+\n\n");



        rt_kprintf("Hello RTT_NANO\n");

        while(1)

                {

                                        PB14=0;

                                        rt_thread_mdelay(2000);

                                        printf("\nLED1 is ON\n");

                                        PB14=1;

                                        rt_thread_mdelay(2000);

                                        printf("\nLED1 is OFF\n");      

                }

//return 0;

}

/* 导出到 msh 命令列表中 */

MSH_CMD_EXPORT(led, RT-Thread first led sample);

void led2(void *parameter)
{



        rt_kprintf("Hello RTT_NANO\n");

        while(1)

                {

                                        PB14=0;

                                        rt_thread_mdelay(3000);

                                        printf("\nLED2 is ON\n");

                                        PB14=1;

                                        rt_thread_mdelay(3000);

                                        printf("\nLED2 is OFF\n");         

                }

//return 0;

}

MSH_CMD_EXPORT(led2, RT-Thread second led sample);

int led_sample(void)
{

static rt_thread_t tid = RT_NULL;

static rt_thread_t tid2 = RT_NULL;

        /* 创建线程1 */

    tid = rt_thread_create("thread1",

                            led, RT_NULL,

                            THREAD_STACK_SIZE,

                            THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);

   

    if (tid != RT_NULL)      

        rt_thread_startup(tid);

        /* 创建线程2 */

    tid2 = rt_thread_create("thread2",

                            led2, RT_NULL,

                            THREAD_STACK_SIZE,

                            THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);

   

    if (tid2 != RT_NULL)      

        rt_thread_startup(tid2);               

                //该例子共用PB14端口,所以一并在创建线程时候初始化为输出模式

                GPIO_SetMode(PB, BIT14, GPIO_MODE_OUTPUT);               

    return 0;

}

MSH_CMD_EXPORT(led_sample, RT-Thread sample);

/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

/*  Main Function                                                                                          */

/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

int32_t main(void)

{

        led_sample();

        return 0;

}




你学会了吗,这样你就不用等RT-Thread Studio支持新唐的芯片了,自己也可以完美移植RTT到新唐单片机了。最后补上我演示以上内容用的基于M471的工程 


 M471_RTT_nano.rar (152.94 K,点击“阅读原文”内下载)


补上B站视频https://www.bilibili.com/video/BV1mf4y1n7vR/
基于新唐BSP标准库函数完美移植RT-Thread方法_哔哩哔哩_bilibili


END

本文系21ic蓝V作者gaoyang9992006原创撰写


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