避免弯路：教你RT-Thread完美移植

sunsili

避免弯路：教你RT-Thread完美移植！


之前我发过多篇移植RT-Thread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。

创建MDK工程

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。


RT-Thread移植正式开始

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

1. void SYS_Init(void)
   
2. {
   
3.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
   
4.     /* Init System Clock                                                                                       */
   
5.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
   
6.     /* Unlock protected registers */
   
7.     SYS_UnlockReg();
   
8. 
   
9.     /* Set XT1_OUT(PF.2) and XT1_IN(PF.3) to input mode */
   
10.     PF->MODE &= ~(GPIO_MODE_MODE2_Msk | GPIO_MODE_MODE3_Msk);
    
11. 
    
12.     /* Enable HIRC clock (Internal RC 48 MHz) */
    
13.     CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HIRCEN_Msk);
    
14.     /* Wait for HIRC clock ready */
    
15.     CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HIRCSTB_Msk);
    
16. 
    
17.     /* Set core clock as 51MHz from PLL */
    
18.     CLK_SetCoreClock(FREQ_51MHZ);        
    
19. 
    
20.                 /* System Tick Configuration */
    
21.                 CLK_EnableSysTick(CLK_CLKSEL0_STCLKSEL_HCLK,SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);
    
22. 
    
23.     /* Enable UART clock */
    
24.     CLK_EnableModuleClock(UART0_MODULE);
    
25. 
    
26.     /* Select UART clock source from HIRC */
    
27.     CLK_SetModuleClock(UART0_MODULE, CLK_CLKSEL1_UART0SEL_HIRC, CLK_CLKDIV0_UART0(1));               
    
28. 
    
29.     /* Update System Core Clock */
    
30.     /* User can use SystemCoreClockUpdate() to calculate SystemCoreClock. */
    
31.     SystemCoreClockUpdate();
    
32. 
    
33.     /* Set GPB multi-function pins for UART0 RXD and TXD */
    
34.     SYS->GPB_MFPH = (SYS->GPB_MFPH & ~(SYS_GPB_MFPH_PB12MFP_Msk | SYS_GPB_MFPH_PB13MFP_Msk))    |       \
    
35.                     (SYS_GPB_MFPH_PB12MFP_UART0_RXD | SYS_GPB_MFPH_PB13MFP_UART0_TXD);
    
36. 
    
37.     /* Lock protected registers */
    
38.     SYS_LockReg();
    
39. }
    
40. 
    
41. 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。
    
42. 然后就要完成滴答定时器中断的内容：
    
43. 
    
44. /* systick 中断服务例程 */
    
45. void SysTick_Handler(void)
    
46. {
    
47.         rt_os_tick_callback();
    
48. }

复制代码

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

1. static int uart_init(void)
   
2. {
   
3. //#error "TODO 2: Enable the hardware uart and config baudrate."
   
4.     /* Reset UART0 */
   
5.     SYS_ResetModule(UART0_RST);
   
6.     /* Configure UART0 and set UART0 baud rate */
   
7.     UART_Open(UART0, 115200);        
   
8. 
   
9.     return 0;
   
10. }
    
11. 
    
12. 串口输出功能
    
13. 
    
14. 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。
    
15. void rt_hw_console_output(const char *str)
    
16. {
    
17.         //#error "TODO 3: Output the string 'str' through the uart."  
    
18.         UART_Write(UART0,(uint8_t *)str,rt_strlen(str));     
    
19. }
    

复制代码

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

1. RT_WEAK char rt_hw_console_getchar(void)
   
2. {
   
3.     /* Note: the initial value of ch must < 0 */
   
4.     int ch = -1;
   
5. //#error "TODO 4: Read a char from the uart and assign it to 'ch'."
   
6.         if((UART0->FIFOSTS & UART_FIFOSTS_RXEMPTY_Msk) == 0)
   
7.         {
   
8.                         return (UART0->DAT);
   
9.         }
   
10.         return ch;
    
11. }
    
12. 最后给大家晒一下关键的board.c完整内容
    
13. /*
    
14. * Copyright (c) 2006-2019, RT-Thread Development Team
    
15. * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
    
16. * Change Logs:
    
17. * Date           Author       Notes
    
18. * 2021-05-24                  the first version
    
19. */
    
20. 
    
21. #include <rthw.h>
    
22. #include <rtthread.h>
    
23. #include <NuMicro.h>
    
24. #include <stdio.h>
    
25. 
    
26. #if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
    
27. /*
    
28. * Please modify RT_HEAP_SIZE if you enable RT_USING_HEAP
    
29. * the RT_HEAP_SIZE max value = (sram size - ZI size), 1024 means 1024 bytes
    
30. */
    
31. 
    
32. #define RT_HEAP_SIZE (15*1024)
    
33. static rt_uint8_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE];
    
34. 
    
35. RT_WEAK void *rt_heap_begin_get(void)
    
36. {
    
37.     return rt_heap;
    
38. }
    
39. 
    
40. RT_WEAK void *rt_heap_end_get(void)
    
41. {
    
42.     return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;
    
43. }
    
44. 
    
45. #endif
    
46. 
    
47. void rt_os_tick_callback(void)
    
48. {
    
49.     rt_interrupt_enter();
    
50.     rt_tick_increase();
    
51.     rt_interrupt_leave();}
    
52. 
    
53. 
    
54. /**
    
55. * This function will initial your board.
    
56. */
    
57. 
    
58. void SYS_Init(void)
    
59. {
    
60.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    
61.     /* Init System Clock                                                                                       */
    
62.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    
63. 
    
64.     /* Unlock protected registers */
    
65.     SYS_UnlockReg();
    
66. 
    
67.     /* Set XT1_OUT(PF.2) and XT1_IN(PF.3) to input mode */
    
68.     PF->MODE &= ~(GPIO_MODE_MODE2_Msk | GPIO_MODE_MODE3_Msk);
    
69. 
    
70.     /* Enable HIRC clock (Internal RC 48 MHz) */
    
71.     CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HIRCEN_Msk);
    
72. 
    
73.     /* Wait for HIRC clock ready */
    
74.     CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HIRCSTB_Msk);
    
75. 
    
76.     /* Set core clock as 51MHz from PLL */
    
77.     CLK_SetCoreClock(FREQ_51MHZ);        
    
78. 
    
79.      /* System Tick Configuration */
    
80.      CLK_EnableSysTick(CLK_CLKSEL0_STCLKSEL_HCLK,SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);
    
81. 
    
82.     /* Enable UART clock */
    
83.     CLK_EnableModuleClock(UART0_MODULE);
    
84. 
    
85.     /* Select UART clock source from HIRC */
    
86.     CLK_SetModuleClock(UART0_MODULE, CLK_CLKSEL1_UART0SEL_HIRC, CLK_CLKDIV0_UART0(1));               
    
87. 
    
88.     /* Update System Core Clock */
    
89.     /* User can use SystemCoreClockUpdate() to calculate SystemCoreClock. */
    
90.     SystemCoreClockUpdate();
    
91. 
    
92.     /* Set GPB multi-function pins for UART0 RXD and TXD */
    
93.     SYS->GPB_MFPH = (SYS->GPB_MFPH & ~(SYS_GPB_MFPH_PB12MFP_Msk | SYS_GPB_MFPH_PB13MFP_Msk))    |       \
    
94.                     (SYS_GPB_MFPH_PB12MFP_UART0_RXD | SYS_GPB_MFPH_PB13MFP_UART0_TXD);
    
95. 
    
96.     /* Lock protected registers */
    
97.     SYS_LockReg();
    
98. }
    
99. 
    
100. /* systick 中断服务例程 */
     
101. void SysTick_Handler(void)
     
102. {
     
103.         rt_os_tick_callback();
     
104. }
     
105. 
     
106. 
     
107. void rt_hw_board_init(void)
     
108. {
     
109. //#error "TODO 1: OS Tick Configuration."
     
110.         SYS_Init();      
     
111.     /*
     
112.      * TODO 1: OS Tick Configuration
     
113.      * Enable the hardware timer and call the rt_os_tick_callback function
     
114.      * periodically with the frequency RT_TICK_PER_SECOND.
     
115.      */
     
116.     /* Call components board initial (use INIT_BOARD_EXPORT()) */
     
117. #ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
     
118.     rt_components_board_init();
     
119. #endif
     
120. 
     
121. #if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
     
122.     rt_system_heap_init(rt_heap_begin_get(), rt_heap_end_get());
     
123. #endif
     
124. }
     
125. 
     
126. #ifdef RT_USING_CONSOLE
     
127. static int uart_init(void)
     
128. {
     
129. //#error "TODO 2: Enable the hardware uart and config baudrate."
     
130.     /* Reset UART0 */
     
131.     SYS_ResetModule(UART0_RST);
     
132. 
     
133.     /* Configure UART0 and set UART0 baud rate */
     
134.     UART_Open(UART0, 115200);
     
135.     return 0;
     
136. }
     
137. 
     
138. INIT_BOARD_EXPORT(uart_init);
     
139. void rt_hw_console_output(const char *str)
     
140. {
     
141.         //#error "TODO 3: Output the string 'str' through the uart."  
     
142.         UART_Write(UART0,(uint8_t *)str,rt_strlen(str));  
     
143. }
     
144. #endif

复制代码

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。

1. #include "stdio.h"
   
2. #include <NuMicro.h>
   
3. #include <rtthread.h>
   
4. 
   
5. //配置优先级，栈大小，时间片，设置不对没法运行的。
   
6. 
   
7. #define THREAD_PRIORITY         5
   
8. #define THREAD_STACK_SIZE       256
   
9. #define THREAD_TIMESLICE        10
   
10. 
    
11. void led(void *parameter)
    
12. {
    
13.     printf("\n\nCPU <a href="home.php?mod=space&uid=72445" target="_blank">@</a> %d Hz\n", SystemCoreClock);
    
14.     printf("+-------------------------------------------------+\n");
    
15.     printf("|    PB14(Output)  Sample Code     |\n");
    
16.     printf("+-------------------------------------------------+\n\n");
    
17. 
    
18.     rt_kprintf("Hello RTT_NANO\n");
    
19. 
    
20.     while(1)
    
21.     {
    
22.           PB14=0;
    
23.           rt_thread_mdelay(2000);
    
24.           printf("\nLED1 is ON\n");
    
25. 
    
26.           PB14=1;
    
27.           rt_thread_mdelay(2000);
    
28.           printf("\nLED1 is OFF\n");  
    
29.     }
    
30. //return 0;
    
31. }
    
32. 
    
33. /* 导出到 msh 命令列表中 */
    
34. 
    
35. MSH_CMD_EXPORT(led, RT-Thread first led sample);
    
36. 
    
37. void led2(void *parameter)
    
38. {
    
39.         rt_kprintf("Hello RTT_NANO\n");
    
40.         while(1)
    
41.         {
    
42.             PB14=0;
    
43.             rt_thread_mdelay(3000);
    
44.             printf("\nLED2 is ON\n");
    
45.             
    
46.             PB14=1;
    
47.             rt_thread_mdelay(3000);
    
48.             printf("\nLED2 is OFF\n");
    
49.        }
    
50. //return 0;
    
51. }
    
52. 
    
53. MSH_CMD_EXPORT(led2, RT-Thread second led sample);
    
54. 
    
55. int led_sample(void)
    
56. {
    
57.     static rt_thread_t tid = RT_NULL;
    
58.     static rt_thread_t tid2 = RT_NULL;
    
59. 
    
60.     /* 创建线程1 */
    
61.     tid = rt_thread_create("thread1",
    
62.                             led, RT_NULL,
    
63.                             THREAD_STACK_SIZE,
    
64.                             THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);   
    
65. 
    
66.     if (tid != RT_NULL)     rt_thread_startup(tid);
    
67.         /* 创建线程2 */
    
68.     tid2 = rt_thread_create("thread2",
    
69.                             led2, RT_NULL,
    
70.                             THREAD_STACK_SIZE,
    
71.                             THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);   
    
72. 
    
73.     if (tid2 != RT_NULL)    rt_thread_startup(tid2);   
    
74.                 //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
    
75.                 GPIO_SetMode(PB, BIT14, GPIO_MODE_OUTPUT);      
    
76.     return 0;
    
77. }
    
78. 
    
79. MSH_CMD_EXPORT(led_sample, RT-Thread sample);
    
80. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    
81. /*  Main Function                                                                                          */
    
82. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    
83. 
    
84. int32_t main(void)
    
85. {
    
86.     led_sample();
    
87.     return 0;
    
88. }

复制代码

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。