基于 Keil MDK 移植 RT-Thread Nano 本文介绍如何基于 Keil MDK 移植 RT-Thread Nano ,并以一个 stm32f103 的基础工程作为示例进行讲解。 RT-Thread Nano 已集成在 Keil MDK 中,可以直接在 IDE 中进行下载添加。本文档介绍了如何使用 MDK 移植 RT-Thread Nano,并以一个 stm32f103 的基础工程作为示例进行讲解。 移植 Nano 的主要步骤:
在移植 RT-Thread Nano 之前,我们需要准备一个能正常运行的裸机工程。作为示例,本文使用的是基于 STM32F103 的一个 LED 闪烁程序。程序的主要截图如下: 在我们的例程中主要做了系统初始化与 LED 闪烁功能,编译下载程序后,就可以看到 LED 闪烁了。读者可以根据自己的需要使用的芯片,准备一个类似的裸机工程。 Nano Pack 安装Nano Pack 可以通过在 Keil MDK IDE 内进行安装,也可以手动安装。下面开始介绍两种安装方式。 方法一:在 IDE 内安装打开 MDK 软件,点击工具栏的 Pack Installer 图标: 点击右侧的 Pack,展开 Generic,可以找到 RealThread::RT-Thread,点击 Action 栏对应的 Install ,就可以在线安装 Nano Pack 了。另外,如果需要安装其他版本,则需要展开 RealThread::RT-Thread,进行选择。 方法二:手动安装我们也可以从官网下载安装文件,RT-Thread Nano 离线安装包下载,下载结束后双击文件进行安装: 添加 RT-Thread Nano 到工程打开已经准备好的可以运行的裸机程序,将 RT-Thread 添加到工程。如下图,点击 Manage Run-Time Environment。 在 Manage Rum-Time Environment 里 "Software Component" 栏找到 RTOS,Variant 栏选择 RT-Thread,然后勾选 kernel,点击 "OK" 就添加 RT-Thread 内核到工程了。 现在可以在 Project 看到 RT-Thread RTOS 已经添加进来了,展开 RTOS,可以看到添加到工程的文件: Cortex-M 芯片内核移植代码: context_rvds.scpuport.cKernel 文件包括: clock.ccomponents.cdevice.cidle.cipc.cirq.ckservice.cmem.cobject.cscheduler.cthread.ctimer.c配置文件: board.crtconfig.h |
RT-Thread 会接管异常处理函数 HardFault_Handler() 和悬挂处理函数 PendSV_Handler(),这两个函数已由 RT-Thread 实现,所以需要删除工程里中断服务例程文件中的这两个函数,避免在编译时产生重复定义。如果此时对工程进行编译,没有出现函数重复定义的错误,则不用做修改。
系统时钟配置需要在 board.c 中实现 系统时钟配置(为 MCU、外设提供工作时钟)与 os tick 的配置(为操作系统提供心跳 / 节拍)。
如下代码所示, HAL_Init() 初始化 HAL 库, SystemClock_Config()配置了系统时钟, SystemCoreClockUpdate() 对系统时钟进行更新,_SysTick_Config() 配置了 OS Tick。此处 OS Tick 使用滴答定时器 systick 实现,需要用户在 board.c 中实现 SysTick_Handler() 中断服务例程,调用 RT-Thread 提供的 rt_tick_increase() ,如下图所示。
[color=rgba(149, 165, 166, 0.8)]/* board.c */void rt_hw_board_init(){ HAL_Init(); SystemClock_Config(); [color=rgba(149, 165, 166, 0.8)]/* System Clock Update */ SystemCoreClockUpdate(); [color=rgba(149, 165, 166, 0.8)]/* System Tick Configuration */ _SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND); [color=rgba(149, 165, 166, 0.8)]/* 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}由于 SysTick_Handler() 中断服务例程由用户在 board.c 中重新实现,做了系统 OS Tick,所以还需要删除工程里中原本已经实现的 SysTick_Handler() ,避免在编译时产生重复定义。如果此时对工程进行编译,没有出现函数重复定义的错误,则不用做修改。
内存堆初始化系统内存堆的初始化在 board.c 中的 rt_hw_board_init() 函数中完成,内存堆功能是否使用取决于宏 RT_USING_HEAP 是否开启,RT-Thread Nano 默认不开启内存堆功能,这样可以保持一个较小的体积,不用为内存堆开辟空间。
开启系统 heap 将可以使用动态内存功能,如使用 rt_malloc、rt_free 以及各种系统动态创建对象的 API。若需要使用系统内存堆功能,则打开 RT_USING_HEAP 宏定义即可,此时内存堆初始化函数 rt_system_heap_init() 将被调用,如下所示:
初始化内存堆需要堆的起始地址与结束地址这两个参数,系统中默认使用数组作为 heap,并获取了 heap 的起始地址与结束地址,该数组大小可手动更改,如下所示:
注意:开启 heap 动态内存功能后,heap 默认值较小,在使用的时候需要改大,否则可能会有申请内存失败或者创建线程失败的情况,修改方法有以下两种:
RT-Thread 会接管异常处理函数 HardFault_Handler() 和悬挂处理函数 PendSV_Handler(),这两个函数已由 RT-Thread 实现,所以需要删除工程里中断服务例程文件中的这两个函数,避免在编译时产生重复定义。如果此时对工程进行编译,没有出现函数重复定义的错误,则不用做修改。
系统时钟配置需要在 board.c 中实现 系统时钟配置(为 MCU、外设提供工作时钟)与 os tick 的配置(为操作系统提供心跳 / 节拍)。
如下代码所示, HAL_Init() 初始化 HAL 库, SystemClock_Config()配置了系统时钟, SystemCoreClockUpdate() 对系统时钟进行更新,_SysTick_Config() 配置了 OS Tick。此处 OS Tick 使用滴答定时器 systick 实现,需要用户在 board.c 中实现 SysTick_Handler() 中断服务例程,调用 RT-Thread 提供的 rt_tick_increase() ,如下图所示。
[color=rgba(149, 165, 166, 0.8)]/* board.c */void rt_hw_board_init(){ HAL_Init(); SystemClock_Config(); [color=rgba(149, 165, 166, 0.8)]/* System Clock Update */ SystemCoreClockUpdate(); [color=rgba(149, 165, 166, 0.8)]/* System Tick Configuration */ _SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND); [color=rgba(149, 165, 166, 0.8)]/* 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}由于 SysTick_Handler() 中断服务例程由用户在 board.c 中重新实现,做了系统 OS Tick,所以还需要删除工程里中原本已经实现的 SysTick_Handler() ,避免在编译时产生重复定义。如果此时对工程进行编译,没有出现函数重复定义的错误,则不用做修改。
内存堆初始化系统内存堆的初始化在 board.c 中的 rt_hw_board_init() 函数中完成,内存堆功能是否使用取决于宏 RT_USING_HEAP 是否开启,RT-Thread Nano 默认不开启内存堆功能,这样可以保持一个较小的体积,不用为内存堆开辟空间。
开启系统 heap 将可以使用动态内存功能,如使用 rt_malloc、rt_free 以及各种系统动态创建对象的 API。若需要使用系统内存堆功能,则打开 RT_USING_HEAP 宏定义即可,此时内存堆初始化函数 rt_system_heap_init() 将被调用,如下所示:
初始化内存堆需要堆的起始地址与结束地址这两个参数,系统中默认使用数组作为 heap,并获取了 heap 的起始地址与结束地址,该数组大小可手动更改,如下所示:
注意:开启 heap 动态内存功能后,heap 默认值较小,在使用的时候需要改大,否则可能会有申请内存失败或者创建线程失败的情况,修改方法有以下两种:
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