RT-Thread-沁恒微 CH32V103R-EVT BSP提交记录RT-Thread问答社区

沁恒微 CH32V103R-EVT BSP提交记录

发布于 2022-04-05 09:00:19 浏览：1658 订阅该版

[tocm]

记得去年有个国内厂商BSP制作活动，买了块 沁恒微CH32V103R-EVT开发板(板子丝印写的是CH32V103R-R1)，但是临时有事，后来就没管了。最近在学习RISC-V架构，看了一下官方github上Master上该开发板的bsp还没有提交，RT_Thread_Studio的BSP包也没放出来，所以一起搞起。

# 1 准备

一般我们不会从零开始写一个BSP, 毕竟有些芯片的特性和寄存器地址也只有芯片制造商清楚，所以我们要在沁恒微（下面简称WCH）官方已有的rtthread例程基础上进行下一步。目前WCH推荐使用MounRiver Studio IDE（下面简称MRS）上进行相关芯片的开发, 下载地址为http://www.mounriver.com/download，我使用的是目前最新的为v1.7.0版本。

![image-20220402203047076.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/04d57c9664e542bc67377bb484395a27.png.webp)

## 1.1 MRS rt-thread demo

### 1.1.1 new rt-thread demo

创建过程比较简单，File-> New- > MounRiver Project 然后选择CH32V103对应的RT-Thread例程

![image-20220402205756961.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/854f1c771af352c1083ba97783dce11b.png)

生成的目录结构：

![image-20220404191754883.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/946e70c5d3f4ac718e4dd640876a2a8a.png.webp)

### 1.1.2 验证demo

时刻保持怀疑的态度，先验证一些实际运行效果，也和后面移植的效果做对比

![image-20220403093427837.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/95b05308159ef4128460d04fabe3b886.png.webp)

> 1. 初次下载或者Debug可能提示你需要升级WCH-LINK。不得不说WCH-LINK做的还不错，下载调试没出啥问题

#### 1.1.2.1 main thread

main thread 在闪烁LED1, 开发板上并没有把GPIOA0和LED1 / LED2 pin 连接在一起，需要自己用杜邦线连接一下，才能看到效果。

![image-20220403103441729.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/4617c71ffa0e4dcbc27e188caf436039.png.webp)

#### 1.1.2.2 MSH

打开串口看下MSH运行情况

![image-20220403102030365.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/4717e321c4ebd1c657f0c50bf01c6e32.png.webp)

😓输入乱码了，论坛上有小伙伴说是串口问题。断开默认的串口连接，使用自己的串口工具直连MCU的TX RX ，确实没问题了

![image-20220403103550001.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/c73a55cda67593d35221db823097c4eb.png.webp)

> 另外你可以把自己串口接到PA9,PA10, 默认的跳线帽，可以不管，然后自带的串口也可以了，这样看来是WCH-LINK串口的电平有问题。

## 1.2 rtthread master

拉取最新的rtthread master 分支

```
git clone https://github.com/RT-Thread/rt-thread.git
```

> 如果你本地已有 rtthread仓库，git pull 最新的master即可

## 1.3 工具准备

工欲善其事，必先利其器，git和beyondcompare 准备好，并配置git可以直接调用beyondcompare， 具体设置网上有。

其他工具， env 是必须的，vscode查看代码 。

# 2 BSP制作

## 2.1 BSP 架构

制作之前先看下WCH已有的arm bsp 架构

![299291dc0a6f57a61efc9d5362e62d11.png.webp](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/299291dc0a6f57a61efc9d5362e62d11.png.webp)

对比MRS生成的rtthread demo ,发现该有文件都有，只是组织结构不同。我们需要做的事情如下：

1.  新建BSP目录
    - 在`rtthread/bsp/wch` 下 copy 一份`arm`文件夹，改名为`risc-v`
    - 仿照arm架构，从MRS生成的rtthread demo 把相应文件放到对应的文件夹下，同时删除原arm 系列相关文件
2.  修改部分Sconscript确保能正确包含我们需要的文件，去除多余的文件
3.  copy link.lds
4.  更改SConstruct
5.  先使用MRS demo的rtconfig.h 配置文件
6.  更改Kconfig
7.  libcpu porting
8.  使用menuconfig生成rtconfig.h，测试
9.  提交准备：更新， 检查，文档，合并

## 2.2 新建BSP目录

### 2.1.1 新建git 分支

首先在最新master基础上新建一个bsp_ch32v103r-evt分支，用于追踪我们的更改

```
 git checkout -b feature/bsp_ch32v103r-evt master
```

![image-20220404093806518.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/fe02962577c08915a0bf7d2325aaad12.png.webp)

### 2.1.2 新建ch32v103r-evt BSP

bsp/wch下先新建risc-v文件夹，并把同等级 bsp/wch/arm下的 下列文件和文件夹拷贝到 risc-v 文件夹下，同时重命名 ch32f203r-evt 为 ch32v103r-evt

![image-20220403211054395.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/296bd206ff0c5ae1c184fef4ebd09e42.png.webp)

最终目录如下

![image-20220403211707986.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/9ffd354b3be7d8c5ea6b744c68db6c99.png)

## 2.3 从MRS Demo中更新

现需要把RT-Thread Demo里的相关文件按照已有的BSP架构复制到ch32v103r-evt 和 Libraries 目录，下面给出一个表格说明具体的copy情况：

| 文件                                                         | 来源（MRS RT-Thread Demo） | 备注   |
| ------------------------------------------------------------ | -------------------------- | ------ |
| ch32v103r-evt/application/main.c                             | User/main.c                |        |
| ch32v103r-evt/board/board.c                                  | rtthread/board.c           |        |
| ch32v103r-evt/board/board.h                                  | rtthread/board.h           |        |
| ch32v103r-evt/board/ch32v10x_config.h                        | User/ch32v10x_config.h     |        |
| ch32v103r-evt/board/ch32v10x_it.h                            | User/ch32v10x_it.h         |        |
| ch32v103r-evt/board/ch32v10x_it.c                            | User/ch32v10x_it.c         |        |
| ch32v103r-evt/board/debug.h                                  | Debug/debug.h              |        |
| ch32v103r-evt/board/debug.c                                  | Debug/debug.c              |        |
| ch32v103r-evt/board/linker_scripts/link.lds                  | .ld                        | 重命名 |
| Libraries/ch32_drivers/drv_gpio.h                            | drivers/drv_gpio.c         |        |
| Libraries/ch32_drivers/drv_gpio.c                            | drivers/drv_gpio.c         |        |
| Libraries/ch32_drivers/drv_usart.h                           | drivers/drv_usart.h        |        |
| Libraries/ch32_drivers/drv_usart.c                           | drivers/drv_usart.c        |        |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/CMSIS/WCH/core_riscv.c   | Core/core_riscv.c          |        |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/CMSIS/WCH/core_riscv.h   | Core/core_riscv.h          |        |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/CMSIS/WCH/CH32V10x/include/ch32v10x.h |                            |        |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/CMSIS/WCH/CH32V10x/include/system_ch32v10x.h | User/system_ch32v10x.h     |        |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/CMSIS/WCH/CH32V10x/Source/system_ch32v10x.c | User/system_ch32v10x.c     |        |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/CMSIS/WCH/CH32V10x/Source/GCC/startup_ch32v10x.S | Startup/startup_ch32v10x.S |        |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/StdPeriph_Driver/inc     | Peripheral/inc             | 文件夹 |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/StdPeriph_Driver/src     | Peripheral/src             | 文件夹 |

> 注意原来文件中存在的其他文件可以直接删除

## 2.4 更改Sconscripts

更改过文件后，需要重新配置不同文件夹下的Sconsript, 才能使用Scons命令包含正确的源文件并编译，具体更改请查看提交的代码

| Sconscripts                                    | 更改内容  | 备注 |
| ---------------------------------------------- | --------- | ---- |
| application/Sconscript                         | 无        |      |
| board/Sconscript                               | src       |      |
| ./Sconscript                                   | 无        |      |
| Libraries/ch32_drivers/Sconscript              | src       |      |
| Libraries/CH32V10x_StdPeriph_Driver/Sconscript | src, path |      |

## 2.5 link.lds

MRS也使用GCC 编译，所以可以直接使用其链接文件。 把MRS RT-Thread Demo 根目录下的.ld 文件copy 到 board/linker_scripts文件夹下，并重命名为link.lds

![image-20220404130929458.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/6e743af7e68932bdeb5b276e0001e145.png.webp)

## 2.6 更改SConstruct

每个BSP目录下的都已一个SConstruct，起统领作用，由于更改了部分文件夹名字，该文件也需要相应修改
![image-20220404100433295.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/19b5ada54c4bd0fc097e3da73c11e80f.png)

## 2.7 更改rtconfig.py

该文件是scons 编译和GCC 相关配置， 从ARM架构变到RISC-V架构，好多编译配置都不同，现在的肯定不能再使用了。官方内核里有个gd32vf103v-eval bsp ，虽然不是一个芯片，同样的架构，具有很大的参考意义，把它拷贝到当前bsp的根目录进行替换，然后进行部分修改适配。

### 2.7.1 rtconfig.CPU

![image-20220404101656247.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/541c49d25a559a21522df1a59d97d4be.png.webp)

### 2.7.2 EXEC_PATH

先屏蔽18行左右默认 EXEC_PATH的使用，配置自己的risc-v 编译器位置。

![image-20220404101903237.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/aaebc4586672908ee668d0e0eb0d40e3.png.webp)

关于risc-v 编译器使用RT-Thread Studio 软件包里的RISC-V/ WCH 均可。

![image-20220404131015226.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/061e12c549770b47efc732f142fd7baf.png.webp)

### 2.7.3 LINK_FILE

![image-20220404102513714.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/abd12a1b5a3330f4108bb55c01909c25.png.webp)

## 2.8 参考的rtconfig.h

把MRS RT-Thread Demo/ thread/rtconfig.h 拷贝到bsp根目录下，现在知道这份配置是可以的。Demo使用的是较老的v3.1.3版本， github上master刚刚升级到了v4.1.0 , 部分配置可能无效，或者默认新增一些配置，需要稍微调整。

> 最终的rtconfig.h 是由menuconfig直接生成的，当前只是先保证能跑起来，最后会参考这份配置重新生成。

## 2.9 更改Kconfig

### 2.9.1 ./Kconfig

总的Kconfig 一般无需更改

### 2.9.2  ch32v103r-evt/board/Kconfig

修改该Kconfig下芯片相关配置，同时删除一些为支持的外设

![image-20220404115130339.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/ec29f97c868855c211cd492d3bef9600.png.webp)

> 目前只有UART1 外设

### 2.9.3 Libraries/Kconfig

rtconfig.py 配置了芯片架构；系列，只要用于选择具体内核和驱动文件编译，现在只有一个ch32v103，作用不大。

```
config SOC_RISCV_FAMILY_CH32
    bool

config SOC_RISCV_SERIES_CH32V103
    bool
    select ARCH_RISCV
    select SOC_RISCV_FAMILY_CH32
```

> 在 2.9.2 中已经使能`SOC_RISCV_SERIES_CH32V103` ，所以ARCH_RISCV ，SOC_RISCV_FAMILY_CH32默认都会被选中

## 2.10 Scons小测一下

![image-20220404131612006.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/e7a989be83400bc68576654e99b079ce.png)

忘了 libcpu的移植......

# 3 libcpu porting

以现有的gd32vf103v-eval bsp编译为基础， 对比了MRS Demo的porting. 发现大致上相同，但部分代码还是存在冲突。 手里的gd32vf103v-eval

gd-link有问题, 不能烧录，改完也不能验证是否对其他bsp造成影响. 所以最后参考`nuclei`平台直接新建一个单独的ch32v1文件夹（后期考虑合并优化一下）

![image-20220404132135303.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/e9b59760f55921b54d5ccf900696e5fb.png.webp)

## 3.1 ch32v1文件夹

1. 把MRS RT-Thread Demo下rtthread/libcpu/risc-v/common 所以文件copy到该目录
2. 把../nuclei/SConscript copy到该目录

![image-20220404133319263.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/07e3a1f936ddb045d3b5c63d11c84085.png)

## 3.2 risc-v/SConscript

修改rtthread/libcpu/risc-v/SConscript, 新增`ch32v1` 不编译common文件夹，编译刚刚创建的ch32v1文件夹

![image-20220404134727063.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/5759901d133c6794fa962efb4740ea92.png.webp)

# 4 测试

## 4.1 scons

![image-20220404152908610.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/cc7927666ffc5510ed9bf269bdf96456.png)

非常幸运， MRS Demo 的rtconfig.h 成功通过，但是发现ch32_driver文件夹里的设备驱动未编译,查找原因：

ch32_drivers/Sconscripts 里编译driver需要新增相应配置项

![image-20220404154643004.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/27816eea11bbfff0fe70a12855dac35c.png.webp)

在MRS Demo 的rtconfig.h新加 `#define SOC_RISCV_SERIES_CH32V103` `#define BSP_USING_UART`配置项，再次scons编译所有源文件

![image-20220404155234758.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/2363822ed7da7f664c4d6280e1dc5410.png)

## 4.2 board testing

打开WCH_RISC-V_Programmer下载软件，选择bsp目录下生成的`rtthread.bin` 文件,单击执行进行下载。

![image-20220404201738121.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/780550fe8588a0f55b4676f3ba0edfe8.png.webp)

>  WCH_RISC-V_Programmer下载软件 可以从 MRS IDE中直接导出

打开串口终端

![image-20220404155702408.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/29d1bc3d25520890322cd9ea9af42e99.png)

输出基本信息后就卡死了，MSH未运行，LED也不闪烁，感觉OS没跑起来。没办法只能用最新的kernel替换掉MRS RT-Thread里的源码，在 MRS IDE里使用WCH-link调试，发现最新源码未定义RT_USING_SMALL_MEM_AS_HEAP的情况下malloc函数为空。 在rtconfig.h 里新增 `#define RT_USING_SMALL_MEM_AS_HEAP` ，再次编译下载 ：

led ok ； MSH的ps等基本命令没有，感觉又是不兼容问题，等下优化再处理

![image-20220404163834908.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/ae4e174be19b8051a0e92b44aa56e37d.png)

## 4.3 menuconfig 生成 rtconfig.h

在保证基本正常运行的情况下，可以使用 menuconfig 生成 rtconfig.h并优化，调整比较繁琐，此处省略N多Compare！

最终运行结果如下
![image-20220404162847332.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/d3ffadb5fa6c079c5f3c62e29a9f4644.png)

> - 上述提到的MSH 问题，在新的内核中默认配置 #define MSH_USING_BUILT_IN_COMMANDS 来开启msh 常用命令
>
> - 该过程中需要修改drv_uart.c中的宏`RT_USING_UART1`为`BSP_USING_UART1` 
>
>   `RT_XXX` `BSP_XXX`是RTT 移植中最常见的问题，习惯就好！
>
> ![image-20220404165202138.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/041a48794626c1e1bad5ad94ae94a154.png.webp)

##  4.4 packages testing

测试一下pkgs 命令是否正常

![image-20220404220045718.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/fcaa17d92ef3a21e9cba59548b2ea439.png)

>   这个貌似没必要

# 5 提交准备

## 5.1 git rebase 更新

github上rtthread master 分支更新很快，先rebase 一下保证再最新分支上提交，提前发现合并冲突

```
LT@DESKTOP-Win10 MINGW64 /e/WorkSpaces/rt-thread (feature/bsp_ch32v103r_evt)
$ git ck master
Switched to branch 'master'
Your branch is up to date with 'origin/master'.

LT@DESKTOP-Win10 MINGW64 /e/WorkSpaces/rt-thread (master)
$ git pull
remote: Enumerating objects: 18, done.
remote: Counting objects: 100% (16/16), done.
remote: Compressing objects: 100% (14/14), done.
remote: Total 18 (delta 2), reused 13 (delta 2), pack-reused 2
Unpacking objects: 100% (18/18), 32.33 KiB | 429.00 KiB/s, done.
From https://github.com/RT-Thread/rt-thread
   a5dc6c490..039efbb07  master     -> origin/master
Updating a5dc6c490..039efbb07
Fast-forward
 bsp/stm32/libraries/HAL_Drivers/drv_usart_v2.c |  14 +-
 components/drivers/include/drivers/serial_v2.h |  33 +--
 components/drivers/serial/serial_v2.c          | 301 +++++++++++++++++++++++++
 include/rtdef.h                                |   1 +
 4 files changed, 334 insertions(+), 15 deletions(-)

LT@DESKTOP-Win10 MINGW64 /e/WorkSpaces/rt-thread (master)
$ git ck feature/bsp_ch32v103r_evt
Switched to branch 'feature/bsp_ch32v103r_evt'

LT@DESKTOP-Win10 MINGW64 /e/WorkSpaces/rt-thread (feature/bsp_ch32v103r_evt)
$ git rebase master
Successfully rebased and updated refs/heads/feature/bsp_ch32v103r_evt.

LT@DESKTOP-Win10 MINGW64 /e/WorkSpaces/rt-thread (feature/bsp_ch32v103r_evt)
$ git lg
* 3a5400a2b - (HEAD -> feature/bsp_ch32v103r_evt) feat: add readme.md (5 seconds ago) <blta>
* f590b6221 - perf: use the menuconfig to generate rtconfig.h (5 seconds ago) <blta>
* 8b9d2fe75 - fix: add some neccessary macros in rtconfig.h (5 seconds ago) <blta>
* d0a5551a5 - fix: define SOC_ARM_SERIES_CH32V103 in rtconfig.h (5 seconds ago) <blta>
* 1702e144d - perf: remove board/system_ch32v10x.c (5 seconds ago) <blta>
* d8bea1932 - feat: add ch32v1 porting folder (5 seconds ago) <blta>
* 7fb0ebcad - feat: use the MRS's .ld and rena
```

## 5.2 提交前检查

参考文档中心[BSP 提交自查](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/development-guide/bsp-selfcheck/bsp_selfcheck?id=bsp-提交自查) 检查一遍

![image-20220404212410172.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/da832019566817d6ca919d32b8cb7e08.png)

## 5.3 License 问题

仔细核对了一遍 MRS 提供的源码，确实都是 Apache license，或者直接copy RTT的。 大意了，应该提前确认的，幸好选择的是原厂Demo,不能搬运就白忙活了!

![image-20220405064703005.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/8e626d7295fe4abde74703fbb49593ee.png.webp)

## 5.3 新增README.md

![image-20220404180532380.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/f12ea308684858b0842b1f223e601ce0.png.webp)

## 5.4 合并提交

先提交到自己本地服务器，备份一下

```
LT@DESKTOP-Win10 MINGW64 /e/WorkSpaces/rt-thread (feature/bsp_ch32v103r_evt)
$ git remote -v
gitea   ssh://git@192.168.0.103:10022/Emb_RT-Thread/rt-thread.git (fetch)
gitea   ssh://git@192.168.0.103:10022/Emb_RT-Thread/rt-thread.git (push)
github  git@github.com:blta/rt-thread.git (fetch)
github  git@github.com:blta/rt-thread.git (push)
origin  https://github.com/RT-Thread/rt-thread.git (fetch)
origin  https://github.com/RT-Thread/rt-thread.git (push)

LT@DESKTOP-Win10 MINGW64 /e/WorkSpaces/rt-thread (feature/bsp_ch32v103r_evt)
$ git push gitea feature/bsp_ch32v103r_evt
Enumerating objects: 4499, done.
Counting objects: 100% (4024/4024), done.
Delta compression using up to 8 threads
Compressing objects: 100% (1465/1465), done.
Writing objects: 100% (2773/2773), 3.14 MiB | 4.55 MiB/s, done.
Total 2773 (delta 1853), reused 1792 (delta 1268), pack-reused 0
remote: Resolving deltas: 100% (1853/1853), completed with 432 local objects
```

再次rebase 合并提交

```
git rebase -i origin/master
```

![image-20220404183239051.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/217a5249704c348c15fcbad720db5e5f.png)

合并后仅剩一条用于提交的 commit

![image-20220404184504758.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/a7f2300cb2f3051f3e2a451627a221dc.png.webp)

## 5.5 愉快地发起pull request

推送到自己的github上，发起pull request

```
LT@DESKTOP-Win10 MINGW64 /e/WorkSpaces/rt-thread (feature/bsp_ch32v103r_evt)
$ git push github feature/bsp_ch32v103r_evt
Enumerating objects: 388, done.
Counting objects: 100% (388/388), done.
Delta compression using up to 8 threads
Compressing objects: 100% (345/345), done.
Writing objects: 100% (382/382), 842.26 KiB | 1.45 MiB/s, done.
Total 382 (delta 176), reused 71 (delta 27), pack-reused 0
remote: Resolving deltas: 100% (176/176), completed with 5 local objects.

```

# 总结：

第一次提交BSP,第一遍测试用了不到一天，第二遍边做边写文档用了近两天。 写文档，检查确实比较花时间（主要是纠结怎么写），也发现了第一次的一些问题，收获不少。总体来说这次比较顺利，MRS做了大部分工作，我只是搬移的角色，解决中间一些小问题。总结如下：

- 先选择在该开发板上能跑起来的一个Demo, 建议先检查License，最好选MCU原厂的Demo(这个应该不存在问题)
- 最好选择一个能Debug的IDE Demo,这样出了问题，单步走起，不慌
- Scons ，Kconfig 基本的架构需要了解一下
- 参考已有的BSP框架，一步一步添加源码，更改配置，同时使用一条条git记录，能保证思路清晰
- 善于利用工具辅助：git, beyondcompare, vscode 都是利器
- 提交准备要充分（不知道这个提交要被打回来几次）

希望对于打算做BSP的小伙伴有些参考意义

**另外 ，** RT-Stuido 对应的ch32v103r_evt软件包也做好了，但要等BSP提交合并了，才能放出来（需要rtthread latest分支里libcpu risc-v部分的支持)。提交BSP package的同时，也会写一篇文章介绍怎么做 RT-Stuido BSP package。
![image-20220405075521234.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220405/ef1f1d2b195e80726c1a3b3b37fa218b.png.webp)