【内核学习】rtthread内核移植记录-STM32F103ZET6-HAL库

发布于 2018-08-16 22:18:46 浏览：3733 订阅该版

[tocm]

移植2018年8月16日15:14记录代码移植过程，成功一步记录一步

## 第一步
建立裸机程序使用STM32CubeMx建立一个裸机程序
![1.png](/uploads/201808/16/220110h3bbco8orro5uokg.png)

生成MDK5工程

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## 第二步
参考0-bare-metal完成board.c、board.h文件
![2.png](/uploads/201808/16/220248ipm3u3hrtbtodtok.png)

在Drivers组下添加board.c、board.h文件
![3.png](/uploads/201808/16/220324l6bkooqkbhnhwvov.png)

实现board.c里面关于关于时钟配置、串口初始化、GPIO初始化等函数
```c
void bsp_uart_init(void)

{

MX_USART1_UART_Init();

}

void bsp_uart_send(char c)

{

while ((__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_TXE) == RESET));

huart1.Instance->DR = c;

}

void bsp_led_init(void)

{

MX_GPIO_Init();

}

void bsp_led_on(void)

{

HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_RESET);

}

void bsp_led_off(void) 
{

HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port,LED_Pin,GPIO_PIN_SET);

}

voidrt_hw_board_init()

{

/* HAL_Init() function is called at the beginning ofprogram after reset and before * the clock configuration. */

HAL_Init();

/* Clock Config:

* System Clock : 80M

* HCLK : 80M

* PCLK1 : 80M

* PCLK2 : 80M

* SDMMC1 : 48M

* USART1 : PCLK2 */

SystemClock_Config();

bsp_led_init();

bsp_uart_init();

}
```

```c
voidSystemClock_Config(void)
void _Error_Handler**(char *file, int line)
```
以上两个函数采用cubemx工具生成的函数，main函数和例程中一样
现象：
![4.png](/uploads/201808/16/220407p2qkgn2vpl2elrvr.png)

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## 第三步
添加RT-Thread源码拷贝RT-Thread源代码到工程路径下，当然也可以不移动，就是指定路径的时候长一点，没关系添加两个新组一个叫做kernel，防止内核代码，另一个叫做CROTEX-M3放置平台相关代码，我用的是STM32F103ZET6使用的是crotex-m3内核。添加相关文件到对应的组下面，添加完如图，对了还有一个rtconfig.h文件，用于配置和裁剪内核。
![5.png](/uploads/201808/16/220440rwr2j7dd9jyjdd52.png)
![6.png](/uploads/201808/16/220521r3aem5ll3qz5i5pz.png)
![7.png](/uploads/201808/16/220532qf0e0n55fnz527sp.png)
![8.png](/uploads/201808/16/220625gfinn9i4prif9nr9.png)

添加代码之后别忘了添加头文件，rtconfig.h文件放在了工程的根目录之下，别忘了添加头文件。在编译之后有了有符号重定义，注释掉原有的函数
```c
//void HardFault_Handler(void) 
//{ 
// /* USER CODE BEGIN HardFault_IRQn 0 */ 
// /* USER CODE END HardFault_IRQn 0 */ 
// while (1) 
// { 
// /* USER CODE BEGIN W1_HardFault_IRQn 0 */ 
// /* USER CODE END W1_HardFault_IRQn 0 */ 
// } 
// /* USER CODE BEGIN HardFault_IRQn 1 */ 
// /* USER CODE END HardFault_IRQn 1 */ //}
 
//void PendSV_Handler(void) 
//{ 
// /* USER CODE BEGIN PendSV_IRQn 0 */ 
// /* USER CODE END PendSV_IRQn 0 */ 
// /* USER CODE BEGIN PendSV_IRQn 1 */ 
// /* USER CODE END PendSV_IRQn 1 */ 
//} 
```

编译下载正常运行

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## 第四步
console移植，实现控制台输出功能实现函数
```c
void rt_hw_console_output(const char *str) 
{ 
RT_ASSERT(str != RT_NULL); 
while (*str != '\0') 
{ 
if (*str == '<br>') 
{ 
bsp_uart_send(' '); 
} 
bsp_uart_send(*str++); 
} 
}
```

这个函数主要是实现bsp_usart_send,此函数在第二步已经实现。接下来修改SysTick_Handler函数
```c
/** * @brief This function handles System tick timer. */ 
void SysTick_Handler(void) 
{ 
rt_interrupt_enter(); 
rt_tick_increase(); 
rt_interrupt_leave(); 
}
```

注意包含rtthread.h头文件修改main函数如下
```c
int main(void) 
{ 
while (1) 
{ 
/* USER CODE END WHILE */ 
/* USER CODE BEGIN 3 */ 
rt_kprintf("led on<br>"); 
rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND); 
rt_kprintf("led off<br>"); 
rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND); 
} 
/* USER CODE END 3 */ 
}
```
编译下载输出如图
![9.png](/uploads/201808/16/220727uo0k9dtmo0d8wi6i.png)

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## 第五步
内存堆配置，实现动态内存管理功能在rt_config.h中添加宏
```
//#define RT_USING_NOHEAP 
#define RT_USING_SMALL_MEM 
#define RT_USING_HEAP
```
注意：注释掉`RT_USING_NOHEAP`，如果有的话在`rt_hw_board_init`函数中添加动态内存管理初始化函数

```c
void rt_hw_board_init() 
{ 
static uint8_t heap_buf[10 * 1024];
……….
rt_system_heap_init(heap_buf, heap_buf + sizeof(heap_buf) - 1); 
}
```

**在main函数中初始化一个线程函数**

```c
#define THREAD_PRIORITY 25 
#define THREAD_STACK_SIZE 512 
#define THREAD_TIMESLICE 5 
void test_thread_entry(void *parameter)
{ 
while (1) 
{ 
rt_kprintf("enter test thread<br>"); 
rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND); 
}
} 
/** * @brief The application entry point. * * @retval None */ 
int main(void)
{ 
rt_thread_t tid; 
tid = rt_thread_create("test", 
test_thread_entry, 
RT_NULL, 
THREAD_STACK_SIZE, 
THREAD_PRIORITY, 
THREAD_TIMESLICE); 
if (tid != RT_NULL) 
{ 
rt_thread_startup(tid); 
return 0; 
}
else 
{ 
return -1; 
} 
}
```
编译下载，输出如图
![10.png](/uploads/201808/16/220801jmol9j2cn7bmto37.png)

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## 第六步
实现Finsh Shell功能将components组件文件夹下的drivers和finsh文件添加到工程新建finsh组和DeviceDrivers组，添加文件
![11.png](/uploads/201808/16/220845wfsy0s4f8s5lpxi0.png)

在前几步添加文件的时候在Kernel组莫名少添加了device.c文件在调试的时候浪费很长时间，
在官方的1-basic的`rt-thread\src`文件下也没有，感受到来自NPC的调戏。 
添加代码之后先修改board.c文件里的rt_hw_board_init函数，

```c
/** * This function will initial STM32 board. */ 
void rt_hw_board_init() 
{ 
static uint8_t heap_buf[10 * 1024]; 
/* HAL_Init() function is called at the beginning of program after reset and before * the clock configuration. */ 
HAL_Init(); 
/* Clock Config: 
 * System Clock : 80M 
 * HCLK : 80M 
 * PCLK1 : 80M 
 * PCLK2 : 80M 
 * SDMMC1 : 48M 
 * USART1 : PCLK2 
*/ 
SystemClock_Config(); 
/* Configure the Systick interrupt time */ 
HAL_SYSTICK_Config(HAL_RCC_GetHCLKFreq() / RT_TICK_PER_SECOND); 
/* Configure the Systick */ 
HAL_SYSTICK_CLKSourceConfig(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK); 
/* SysTick_IRQn interrupt configuration */ 
HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0); 
//bsp_led_init(); 
stm32_hw_usart_init(); 
 
#ifdef RT_USING_CONSOLE 
rt_console_set_device(RT_CONSOLE_DEVICE_NAME); 
#endif #ifdef RT_USING_HEAP 
rt_system_heap_init(heap_buf, heap_buf + sizeof(heap_buf) - 1); 
#endif
#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT 
rt_components_board_init(); 
#endif
}
```

`stm32_hw_usart_init(); `
用来初始化并注册串口屏蔽掉board.c文件里面串口初始化函数、串口发送函数、控制台输出函数，工作交给drv_usart.c。

接下来修改rtconfig.h中的宏定义添加`#define BSP_USING_UART1`等添加后rtconfig.h如下

```c
#ifndef RT_CONFIG_H__ 
#define RT_CONFIG_H__ 
/* Automatically generated file; DO NOT EDIT. */ 
/* RT-Thread Configuration */ 
/* RT-Thread Kernel */ 
#define RT_NAME_MAX 8
#define RT_ALIGN_SIZE 4 
#define RT_THREAD_PRIORITY_32 
#define RT_THREAD_PRIORITY_MAX 32 
#define RT_TICK_PER_SECOND 1000 
#define RT_USING_OVERFLOW_CHECK 
#define RT_USING_HOOK 
#define RT_IDEL_HOOK_LIST_SIZE 4 
#define IDLE_THREAD_STACK_SIZE 256 
#define RT_DEBUG 
/* Inter-Thread communication */ 
#define RT_USING_SEMAPHORE 
#define RT_USING_MUTEX 
#define RT_USING_EVENT 
#define RT_USING_MAILBOX 
#define RT_USING_MESSAGEQUEUE 
/* Memory Management */ 
//#define RT_USING_NOHEAP 
#define RT_USING_SMALL_MEM 
#define RT_USING_HEAP 
/* Kernel Device Object */ 
#define RT_USING_DEVICE 
#define RT_USING_CONSOLE 
#define RT_CONSOLEBUF_SIZE 128 
#define RT_CONSOLE_DEVICE_NAME "uart1" 
/* RT-Thread Components */ 
#define RT_USING_COMPONENTS_INIT 
#define RT_USING_USER_MAIN 
#define RT_MAIN_THREAD_STACK_SIZE 2048 
#define RT_MAIN_THREAD_PRIORITY 10 
/* C++ features */ 
/* Command shell */ 
#define RT_USING_FINSH 
#define FINSH_THREAD_NAME "tshell" 
#define FINSH_USING_HISTORY 
#define FINSH_HISTORY_LINES 5 
#define FINSH_USING_SYMTAB 
#define FINSH_USING_DESCRIPTION 
#define FINSH_THREAD_PRIORITY 20 
#define FINSH_THREAD_STACK_SIZE 4096 
#define FINSH_CMD_SIZE 80 
#define FINSH_USING_MSH 
#define FINSH_USING_MSH_DEFAULT 
#define FINSH_ARG_MAX 10 
/* Device virtual file system */ 
/* Device Drivers */ 
#define RT_USING_DEVICE_IPC 
#define RT_PIPE_BUFSZ 512 
#define RT_USING_SERIAL 
/* Env config */ 
#define SYS_PKGS_DOWNLOAD_ACCELERATE 
#define BSP_USING_UART1 
#endif 
```
之前mian函数中的初始化函数去掉编译下载如图
![12.png](/uploads/201808/16/220926vi3cexuficfufunj.png)

**出了问题**
finsh没有跑起来，没有`msh>`

重启、没有、重启、还没有
调试了很久还是不行，之后经大神指点在rtdef.h文件如图位置添加了`RT_USED`
![13.png](/uploads/201808/16/220952nsul2r13zuy1sr2l.png)

**编译下载，还是没有，不过这次是因为串口接收引脚模式配置错误，修改之后编译下载运行，**
![14.png](/uploads/201808/16/221024umoutbgg1ososv81.png)

成功运行，但是为什么要加`RT_USED`，还是不知道。
以上对了，这种移植模式值得吐槽，希望以后官方可以更加人性化一点

## 下载附件
- [yizhi.rar](/uploads/201808/16/221608juzxyo5o9nymidsy.rar)
- [移植.pdf](/uploads/201808/16/221608i807iq0ll6l7lzr7.attach)