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[方案相关] 【华大测评】 HC32F460移植RT-Thread Nano

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 楼主| Liyj336 发表于 2020-9-20 17:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
hc32f460, RT-Thread, 移植, AN
本帖最后由 Liyj336 于 2020-11-28 09:28 编辑

这一次测评我将一步步分享RT-Thread Nano移植到HC32F460的过程。主要分三步讲解工程建立、RT-Thread移植、添加UART控制台和Finsh。
一、工程建立

1、首先我们需要建立程序工程文件，下面的工程我是在HC32F460官方例程基础上建立的。在一个总的工程文件夹下面，建立以下工程文件夹。红色划线部分文件夹可以先忽略。（可以按照自己习惯建立工程）
工程目录2.jpg
BSP:打算存放MCU外部外设部分程序。
documents:从官方例程中复制过来，存放HC32F460官方库使用说明。
driver:从官方例程复制过来，存放HC32F460的驱动库。
mcu:从官方例程复制过来，MDK工程需要里面的文件。保留下面两个文件夹就行
mcu.JPG
MDK:存放MDK工程文件。我从例程icg_hrc_osc_hw_startup复制过来的，该例程跟Systick有关。
MDK.JPG
source：从官方移植过来的，存放main.c和其他一些程序文件。

2、打开MDK目录下的icg_hrc_osc_hw_startup工程。从新加入project下的文件。忽略打叉或者划线的文件，从刚建立的工程中加入以下文件。

MDK工程无RTT1.jpg

3、新建led.c和led.h文件放入到BSP下的src和inc文件夹内，并把led.c文件加入到MDK工程中。
led.c代码如下，只是一个简单的点灯代码，用来验证程序。

复制
  1. #include <led.h>
    


  2. 

  3. void LED_Init(void)
    

  4. {
    

  5.     /**************************************************************************/
    

  6.     
    

  7.     stc_port_init_t stcPortInit;
    


  8. 

  9.     /* configure structure initialization */
    

  10.     MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);
    


  11. 

  12.     /* LED0 Port/Pin initialization */
    

  13.     LED0_OFF();
    

  14.     stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_Out;
    

  15.     PORT_Init(LED0_PORT, LED0_PIN, &stcPortInit);
    

  16. }
led.h
复制
  1. #ifndef        __LED_H
    

  2. #define        __LED_H
    


  3. 

  4. #include "hc32_ddl.h"
    


  5. 

  6. /*******************************************************************************
    

  7.  * Local type definitions ('typedef')
    

  8.  ******************************************************************************/
    


  9. 

  10. /*******************************************************************************
    

  11.  * Local pre-processor symbols/macros ('#define')
    

  12.  ******************************************************************************/
    

  13. /* LED0 Port/Pin definition */
    

  14. #define LED0_PORT                       (PortE)
    

  15. #define LED0_PIN                        (Pin06)
    


  16. 

  17. #define LED0_ON()                       (PORT_SetBits(LED0_PORT, LED0_PIN))
    

  18. #define LED0_OFF()                      (PORT_ResetBits(LED0_PORT, LED0_PIN))
    

  19. #define LED0_TOGGLE()                   (PORT_Toggle(LED0_PORT, LED0_PIN))
    


  20. 


  21. 

  22. void LED_Init(void);
    


  23. 

  24. #endif        /*__LED_H*/

4、接下来修改HDSC_HC32F46x.SFR文件路径，如下图红框内，其实我也不知道这个文件有什么作用。

设置截图1.jpg

然后从新加入头文件路径。
头文件.JPG


二、RT-Thread Nano移植

1、首先需要获取RT-Thread Nano源码，RT-Thread Nano是一个精简版的RT-Thread，去除很多板子的BSP和很多功能组件，组件上只保留了Finsh，当然RTOS的核心功能会保留着。RT-Thread Nano源码下载地址：https://www.rt-thread.org/page/download.html，目前最新版为V3.1.3。

获取到的RT-Thread文件夹目录如下。
RTT源码文件夹.JPG
2、在工程文件夹下，加入RT-thread文件夹，并在下RT-thread文件夹下加入Include、Port、Source文件夹，存放RT-thread所需文件。

工程目录1.JPG

RTT-MDK文件夹内容.JPG

3、将路径RT-Thread/3.1.3/include文件夹下的内容复制到新建的工程目录下的RT-thread/Include文件夹
将路径RT-Thread/3.1.3/components/finsh文件夹复制到新建的RT-thread/Include文件夹




4、将路径RT-Thread/3.1.3/source文件夹下面的 rtconfig.h和board.c文件复制到到工程目录下的source文件夹。
RTT-source.JPG
5、将路径RT-Thread/3.1.3/libcpu/arm/cortex-m3文件夹下面的 rtconfig.h和board.c文件复制到到工程目录下的port文件夹。
RTT-Port.JPG

6、打开hc32f46x_interrupts.c把SysTick_Handler、PendSV_Handler、HardFault_Handler这三个中断函数注释掉，要不然编译会出现重定义错误。

中断注释.JPG

7、修改RT-thread配置文件rtconfig.h头文件进行RTT的配置。里面是通过修改宏来实现的，可以根据实际情况进行修改。这里我不进行该文件修改，直接使用。rtconfig.h文件一些配置宏如下所示。

rtconfig.JPG

8、在 MDK source 目录下新建一个 board.h 头文件，用来包含HC32F460固件驱动库和BSP 相关的头文件。
source分2.jpg
board.h代码如下
复制
  1. #ifndef __BOARD_H
    

  2. #define __BOARD_H
    


  3. 

  4. #include "hc32_ddl.h"
    

  5. #include "led.h"
    

  6. #include "uart.h"
    


  7. 

  8. void rt_hw_board_init(void);
    

  9. void SysTick_Handler(void);
    


  10. 

  11. #endif    /*__BOARD_H*/
9、修改board.c文件。board.c里面主要完成RT-thread的初始化，并对外设硬件完成初始化。
复制
  1. /*
    

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

  3.  *
    

  4.  * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
    

  5.  *
    

  6.  * Change Logs:
    

  7.  * Date           Author       Notes
    

  8.  * 2017-07-24     Tanek        the first version
    

  9.  * 2018-11-12     Ernest Chen  modify copyright
    

  10.  */
    

  11.  
    

  12. #include <board.h>
    

  13. #include <stdint.h>
    

  14. #include <rthw.h>
    

  15. #include <rtthread.h>
    


  16. 

  17. static void SysTick_Init(void);
    


  18. 

  19. #if 0
    

  20. #define _SCB_BASE       (0xE000E010UL)
    

  21. #define _SYSTICK_CTRL   (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x0))
    

  22. #define _SYSTICK_LOAD   (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x4))
    

  23. #define _SYSTICK_VAL    (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x8))
    

  24. #define _SYSTICK_CALIB  (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0xC))
    

  25. #define _SYSTICK_PRI    (*(rt_uint8_t  *)(0xE000ED23UL))
    


  26. 

  27. // Updates the variable SystemCoreClock and must be called 
    

  28. // whenever the core clock is changed during program execution.
    

  29. extern void SystemCoreClockUpdate(void);
    


  30. 

  31. // Holds the system core clock, which is the system clock 
    

  32. // frequency supplied to the SysTick timer and the processor 
    

  33. // core clock.
    

  34. extern uint32_t SystemCoreClock;
    


  35. 

  36. static uint32_t _SysTick_Config(rt_uint32_t ticks)
    

  37. {
    

  38.     if ((ticks - 1) > 0xFFFFFF)
    

  39.     {
    

  40.         return 1;
    

  41.     }
    

  42.     
    

  43.     _SYSTICK_LOAD = ticks - 1; 
    

  44.     _SYSTICK_PRI = 0xFF;
    

  45.     _SYSTICK_VAL  = 0;
    

  46.     _SYSTICK_CTRL = 0x07;  
    

  47.     
    

  48.     return 0;
    

  49. }
    


  50. 

  51. #endif 
    


  52. 

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

  54. #define RT_HEAP_SIZE 1024
    

  55. static uint32_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE];     // heap default size: 4K(1024 * 4)
    

  56. RT_WEAK void *rt_heap_begin_get(void)
    

  57. {
    

  58.     return rt_heap;
    

  59. }
    


  60. 

  61. RT_WEAK void *rt_heap_end_get(void)
    

  62. {
    

  63.     return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;
    

  64. }
    

  65. #endif
    


  66. 

  67. /**
    

  68.  * This function will initial your board.
    

  69.  */
    

  70. void rt_hw_board_init()
    

  71. {
    

  72.     /* System Clock Update */
    

  73.     //SystemCoreClockUpdate();
    

  74.     
    

  75.     /* System Tick Configuration */
    

  76.    // _SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);
    


  77. 

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

  79.       CLK_SetSysClkSource(ClkSysSrcHRC);                        //设置时钟源
    

  80.     
    

  81.       SysTick_Init();                                                         //Systick时钟初始化
    

  82.        
    

  83.      LED_Init();                                                               //外设LED初始化
    

  84.      LED0_ON();
    

  85.   
    

  86. #ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
    

  87.     rt_components_board_init();
    

  88. #endif
    


  89. 

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

  91.     rt_system_heap_init(rt_heap_begin_get(), rt_heap_end_get());
    

  92. #endif
    

  93. }
    


  94. 

  95. void SysTick_Handler(void)
    

  96. {
    

  97.     /* enter interrupt */
    

  98.     rt_interrupt_enter();
    


  99. 

  100.     rt_tick_increase();
    


  101. 

  102.     /* leave interrupt */
    

  103.     rt_interrupt_leave();
    

  104. }
    


  105. 

  106. static void SysTick_Init(void)
    

  107. {
    

  108.     stc_clk_freq_t stcClkFreq;
    


  109. 

  110.     /* configure structure initialization */
    

  111.     MEM_ZERO_STRUCT(stcClkFreq);
    


  112. 

  113.     /* Config 1 sec trigger interrupt*/
    

  114.     CLK_GetClockFreq(&stcClkFreq);
    

  115.     SysTick_Config(stcClkFreq.sysclkFreq/RT_TICK_PER_SECOND);
    

  116. }

10、到这里RT_thread移植已经完成了,我们还是写个点灯程序测试一下。修改main.c函数

复制
  1. #include "hc32_ddl.h"
    

  2. #include "led.h"
    

  3. #include "board.h"
    

  4. #include "rtthread.h"
    


  5. 


  6. 

  7. /*定义线程控制块*/
    

  8. static struct rt_thread led1_thread;
    


  9. 

  10. /*定义线程空栈时要求RT_ALIGN_SIZE个字节对齐*/
    

  11. ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)
    


  12. 

  13. /*定义线程栈*/
    

  14. static rt_uint8_t rt_led1_thread_stack[1024];
    


  15. 

  16. /*函数声明*/
    

  17. static void led1_thread_entry(void * parameter);
    


  18. 


  19. 

  20. /*******************************************************************************
    

  21. ** \brief  main function for ICG HRC function
    

  22. **
    

  23. ** \param [in]  None
    

  24. **
    

  25. ** \retval int32_t Return value, if needed
    

  26. **
    

  27. ******************************************************************************/
    

  28. int32_t main(void)
    

  29. {
    

  30.     rt_thread_init(&led1_thread,
    

  31.                                 "led1",
    

  32.                                 led1_thread_entry,
    

  33.                                 RT_NULL,
    

  34.                                 &rt_led1_thread_stack,
    

  35.                                 sizeof(rt_led1_thread_stack),
    

  36.                                 3,
    

  37.                                 20);
    

  38.     rt_thread_startup(&led1_thread);
    


  39. 

  40. }
    


  41. 

  42. static void led1_thread_entry(void * parameter)
    

  43. {
    

  44.     while(1)
    

  45.     {
    

  46.         LED0_ON();
    

  47.         rt_thread_delay(500);
    

  48.         LED0_OFF();
    

  49.         rt_thread_delay(500);
    

  50.     }   
    

  51. }

11、好了,编译下载可以看看LED灯正常闪烁。


三、添加UART控制台和Finsh组件
在 RT-Thread Nano 上添加 UART 控制台打印功能后，就可以在代码中使用 RT-Thread 提供的打印函数 rt_kprintf() 进行信息打印。Finsh组件是 RT-Thread 的命令行组件（shell），提供一套供用户在命令行调用的操作接口，主要用于调试或查看系统信息。
1、在MDK工程中增加RTT_Component目录，并在目录下添加RT-thread/Include/finsh目录下的cmd.c、msh.c、shell.c文件
RTT组件.JPG

2、在MDK工程source目录下增加uart.c和uart.h文件。
source分组.JPG

3、uart.c包含对uart的初始化和对rt_hw_console_output、rt_hw_console_getchar函数的实现。uart.c代码如下：

复制
  1. #include <uart.h>
    

  2. #include "rtthread.h"
    


  3. 

  4. void Uart_Init(void)
    

  5. {
    

  6.       uint16_t u16RxData;
    

  7.     en_result_t enRet = Ok;
    

  8.     uint32_t u32Fcg1Periph = PWC_FCG1_PERIPH_USART1 | PWC_FCG1_PERIPH_USART2 | \
    

  9.                              PWC_FCG1_PERIPH_USART3 | PWC_FCG1_PERIPH_USART4;
    

  10.     const stc_usart_uart_init_t stcInitCfg = {
    

  11.         UsartIntClkCkNoOutput,
    

  12.         UsartClkDiv_1,
    

  13.         UsartDataBits8,
    

  14.         UsartDataLsbFirst,
    

  15.         UsartOneStopBit,
    

  16.         UsartParityNone,
    

  17.         UsartSamleBit8,
    

  18.         UsartStartBitFallEdge,
    

  19.         UsartRtsEnable,
    

  20.     };
    


  21. 

  22.     /* Enable peripheral clock */
    

  23.     PWC_Fcg1PeriphClockCmd(u32Fcg1Periph, Enable);
    


  24. 

  25.     /* Initialize USART IO */
    

  26.     PORT_SetFunc(USART_RX_PORT, USART_RX_PIN, USART_RX_FUNC, Disable);
    

  27.     PORT_SetFunc(USART_TX_PORT, USART_TX_PIN, USART_TX_FUNC, Disable);
    


  28. 

  29.     /* Initialize UART */
    

  30.    USART_UART_Init(USART_CH, &stcInitCfg);
    


  31. 

  32.     /* Set baudrate */
    

  33.    USART_SetBaudrate(USART_CH, USART_BAUDRATE);
    


  34. 

  35.     /*Enable RX && TX function*/
    

  36.     USART_FuncCmd(USART_CH, UsartRx, Enable);
    

  37.     USART_FuncCmd(USART_CH, UsartTx, Enable);
    

  38. }
    

  39. INIT_BOARD_EXPORT(Uart_Init);
    


  40. 

  41. void rt_hw_console_output(const char *str)
    

  42. {
    

  43.         rt_size_t i = 0, size = 0;
    

  44.         char a = '\r';
    

  45.         size = rt_strlen(str);
    

  46.         for (i = 0; i < size; i++)
    

  47.             {
    

  48.                 if (*(str + i) == '\n')
    

  49.                 {
    

  50.                     while (Reset == USART_GetStatus(USART_CH, UsartTxEmpty))  /* Warit Tx data register empty */
    

  51.           {
    

  52.           }
    

  53.                     USART_SendData(USART_CH,(uint16_t)a);
    

  54.                 }
    

  55.                 while (Reset == USART_GetStatus(USART_CH, UsartTxEmpty))  /* Warit Tx data register empty */
    

  56.         {
    

  57.         }
    

  58.                 USART_SendData(USART_CH,(*(str + i)));
    

  59.             }
    

  60. }
    


  61. 

  62. char rt_hw_console_getchar(void)
    

  63. {
    

  64.         int ch = -1;
    

  65.             if (Set == USART_GetStatus(USART_CH, UsartRxNoEmpty))
    

  66.             {
    

  67.                     ch = USART_RecData(USART_CH);
    

  68.             }
    


  69. 

  70.         return ch;
    

  71. }

uart.h主要对uart.c内定义的函数进行声明。uart.h代码如下：
复制
  1. #ifndef        __UART_H
    

  2. #define        __UART_H
    


  3. 

  4. #include "hc32_ddl.h"
    


  5. 

  6. /*******************************************************************************
    

  7.  * Local pre-processor symbols/macros ('#define')
    

  8.  ******************************************************************************/
    

  9. /* USART channel definition */
    

  10. #define USART_CH                        (M4_USART3)
    


  11. 

  12. /* USART baudrate definition */
    

  13. #define USART_BAUDRATE                  (115200ul)
    


  14. 

  15. /* USART RX Port/Pin definition */
    

  16. #define USART_RX_PORT                   (PortE)
    

  17. #define USART_RX_PIN                    (Pin04)
    

  18. #define USART_RX_FUNC                   (Func_Usart3_Rx)
    


  19. 

  20. /* USART TX Port/Pin definition */
    

  21. #define USART_TX_PORT                   (PortE)
    

  22. #define USART_TX_PIN                    (Pin05)
    

  23. #define USART_TX_FUNC                   (Func_Usart3_Tx)
    


  24. 


  25. 

  26. void Uart_Init(void);
    

  27. void rt_hw_console_output(const char *str);
    

  28. char rt_hw_console_getchar(void);
    


  29. 

  30. #endif        /*__UART_H*/
4、串口初始化函数Uart_Init()加入到board.c文件中。Uart_Init()需要在 board.c中的 rt_hw_board_init() 函数中调用。注意不要忘了board.h需要包含uart.h头文件。
复制
  1. void rt_hw_board_init()
    

  2. {
    

  3.     /* System Clock Update */
    

  4.     //SystemCoreClockUpdate();
    

  5.     
    

  6.     /* System Tick Configuration */
    

  7.    // _SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);
    


  8. 

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

  10.       CLK_SetSysClkSource(ClkSysSrcHRC);
    

  11.     
    

  12.       SysTick_Init();
    

  13.        
    

  14.      LED_Init();
    

  15.      LED0_ON();
    

  16.      Uart_Init();                      串口初始化
    

  17.       //LED0_OFF();
    

  18.     // while(1);
    

  19.     
    

  20. #ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
    

  21.     rt_components_board_init();
    

  22. #endif
    


  23. 

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

  25.     rt_system_heap_init(rt_heap_begin_get(), rt_heap_end_get());
    

  26. #e

5、修改RT-thread配置文件rtconfig.h，在文件中加入使用Finsh组件的宏。
复制
  1. /* RT-Thread config file */
    


  2. 

  3. #ifndef __RTTHREAD_CFG_H__
    

  4. #define __RTTHREAD_CFG_H__
    


  5. 

  6. #if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
    

  7. #include "RTE_Components.h"
    


  8. 

  9. #if defined(RTE_USING_FINSH)
    

  10. #define RT_USING_FINSH
    

  11. #endif //RTE_USING_FINSH
    


  12. 

  13. #endif //(__CC_ARM) || (__CLANG_ARM)
    


  14. 

  15. #define RT_USING_FINSH                                               //使用Finsh组件
    


  16. 

  17. // <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>>
    

  18. // <h>Basic Configuration
    

  19. // <o>Maximal level of thread priority <8-256>
    

  20. // <i>Default: 32
    

  21. #define RT_THREAD_PRIORITY_MAX 8
    

  22. // <o>OS tick per second
    

  23. // <i>Default: 1000 (1ms)
    

  24. #define RT_TICK_PER_SECOND 1000
6、main.c不需重新修改上一章中main函数就行，编译下载验证。
复位开发板，看到输出一下信息。
RTT_打印.JPG
输入help,输出命令列表。
help.JPG
输入list_thread,输出线程执行情况。
list.JPG
最后，RT-thread和uart控制台和Finsh组件功能增加完毕。

这一次的HC32H460开发板RT-thread Nano移植分享就结束了。有什么写得不对的地方，欢迎各位评论回复，大家一起交流。

@21小跑堂

代码地址：https://gitee.com/Liyj_336/hc32_rtt.git

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zeshoufx 发表于 2020-9-20 18:41 | 显示全部楼层
谢谢分享【HC32F460移植RT-Thread Nano】
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fcccc 发表于 2020-9-21 20:21 | 显示全部楼层
很好的操作
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Joen23 发表于 2020-11-23 14:56 | 显示全部楼层
可以发工程源码吗
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Puremr 发表于 2020-11-26 09:19 | 显示全部楼层
支持下，如果有源码分享的话，那就更好了，RTT是个很不错的操作系统。
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 楼主| Liyj336 发表于 2020-11-28 09:28 | 显示全部楼层
Joen23 发表于 2020-11-23 14:56
可以发工程源码吗

https://gitee.com/Liyj_336/hc32_rtt.git
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 楼主| Liyj336 发表于 2020-11-28 09:29 | 显示全部楼层
Puremr 发表于 2020-11-26 09:19
支持下，如果有源码分享的话，那就更好了，RTT是个很不错的操作系统。

https://gitee.com/Liyj_336/hc32_rtt.git
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过期的塔头 发表于 2020-11-29 15:19 | 显示全部楼层
存放MCU外部外设部分
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华芯3284494788 发表于 2020-12-3 09:39 | 显示全部楼层
华大一级代理 QQ1593449604  提供样品！！！
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