手把手教你使用RT-Thread制作GD32系列BSP
熟悉RT-Thread的朋友都知道,RT-Thread提供了许多BSP,但不是所有的板子都能找到相应的BSP,这时就需要移植新的BSP。RT-Thread的所有BSP中,最完善的BSP就是STM32系列,但从2020年下半年开始,国内出现史无前例的芯片缺货潮,芯片的交期和价格不断拉升,STM32的价格也是水涨船高,很多朋友也在考虑使用国产替代,笔者使用的兆易创新的GD32系列,我看了下RT-Thread中GD系列BSP,都是玩家各自为政,每个人都是提交自己使用的板子的BSP,充斥着大量冗余的代码,对于有强迫症的我就非常不爽,就根据手头的板子,参看STM32的BSP架构,构建了GD32的BSP架构。
笔者使用的开发板是兆易创新设计的GD32407V-START开发板。其主控芯片为GD32F407VKT6,主频168MHz,内部3072K Flash,192KB SRAM,资源相当丰富。
1 BSP 框架制作
在具体移植GD32407V-START的BSP之前,先做好GD32的BSP架构。BSP 框架结构如下图所示:
GD32的BSP架构主要分为三个部分:libraries、tools和具体的Boards,其中libraries包含了GD32的通用库,包括每个系列的HAL以及适配RT-Thread的drivers;tools是生成工程的Python脚本工具;另外就是Boards文件,当然这里的Boards有很多,我这里值列举了GD32407V-START。
这里先谈谈libraries和tools的构建,然后在后文单独讨论具体板级BSP的制作。
1.1 Libraries构建
Libraries文件夹包含兆易创新提供的HAL库,这个直接在兆易创新的官网就可以下载。
下载地址
然后将GD32F4xx_Firmware_Library库复制到libraries目录下,其他的系列类似。
GD32F4xx_Firmware_Library就是官方的文件,基本是不用动的,只是在文件夹中需要添加构建工程的脚本文件SConscript,其实也就是Python脚本。
SConscript文件的内容如下:
import rtconfig #导包 from building import * # get current directory cwd = GetCurrentDir() #获取当然路径 # The set of source files associated with this SConscript file. src = Split(''' CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/system_gd32f4xx.c GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_gpio.c GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_rcu.c GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_exti.c GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_misc.c GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_syscfg.c ''')#将括号中的字符串分割后成列表(list),以便包含到工程中 if GetDepend(['RT_USING_SERIAL']):#如果打开了RT_USING_SERIAL的宏,则会包含以下源文件 src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_usart.c'] if GetDepend(['RT_USING_I2C']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_i2c.c'] if GetDepend(['RT_USING_SPI']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_spi.c'] if GetDepend(['RT_USING_CAN']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_can.c'] if GetDepend(['BSP_USING_ETH']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_enet.c'] if GetDepend(['RT_USING_ADC']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_adc.c'] if GetDepend(['RT_USING_DAC']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_dac.c'] if GetDepend(['RT_USING_RTC']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_rtc.c'] if GetDepend(['RT_USING_WDT']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_wwdgt.c'] src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_fwdgt.c'] if GetDepend(['RT_USING_SDIO']): src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_sdio.c'] #头文件路径 path = [ cwd + '/CMSIS/GD/GD32F4xx/Include', cwd + '/CMSIS', cwd + '/GD32F4xx_standard_peripheral/Include',] CPPDEFINES = ['USE_STDPERIPH_DRIVER'] #定义一个组,组名为'Libraries', depend为空表示依赖任何一个其他宏,另外当前的头文件路径添加到工程中 group = DefineGroup('Libraries', src, depend = [''], CPPPATH = path, CPPDEFINES = CPPDEFINES) Return('group') 复制代码
该文件主要的作用就是添加库文件和头文件路径,一部分文件是属于基础文件,因此直接调用Python库的Split包含,另外一部分文件是根据实际的应用需求添加的。
这里是以GD32F4来举例的,其他系列的都是类似的。
接下来说说Kconfig文件,这里是对内核和组件的功能进行配置,对RT-Thread的组件进行自由裁剪。 如果使用RT-Thread studio,则通过RT-Thread Setting可以体现Kconfig文件的作用。
如果使用ENV环境,则在使用 menuconfig配置和裁剪 RT-Thread时体现。
后面所有的Kconfig文件都是一样的逻辑。下表列举一些常用的Kconfig句法规则。
Kconfig的语法规则网上资料很多,自行去学习吧。
bsp/gd32/Kconfig内容如下:
config SOC_FAMILY_GD32 bool config SOC_SERIES_GD32F4 bool select ARCH_ARM_CORTEX_M4 select SOC_FAMILY_GD32 复制代码
因为该架构目前笔者只移植了GDF4的,因此这里的内容比较少,如果有些的系列,直接参考F4的配置例子在这里加就可以了。
最后谈谈gd32_drivers,这个文件夹就是GD32的外设驱动文件夹,为上层应用提供调用接口。
该文件夹是整个GD32共用的,因此在编写和修改都要慎重。关于drv_xxx文件在后句具体移植BSP的时候讲解,这里主要将整体架构,SConscript和Kconfig的作用和前面的一样,只是具体的内容不同罢了。
好了,先看bsp/gd32/gd32_drivers/SConscript文件。
Import('RTT_ROOT') Import('rtconfig') from building import * cwd = GetCurrentDir() # add the general drivers. src = Split(""" """) # add pin drivers. if GetDepend('RT_USING_PIN'): src += ['drv_gpio.c'] # add usart drivers. if GetDepend(['RT_USING_SERIAL']): src += ['drv_usart.c'] # add adc drivers. if GetDepend('RT_USING_ADC'): src += ['drv_adc.c'] # add i2c drivers. if GetDepend(['RT_USING_I2C', 'RT_USING_I2C_BITOPS']): if GetDepend('BSP_USING_I2C0') or GetDepend('BSP_USING_I2C1') or GetDepend('BSP_USING_I2C2') or GetDepend('BSP_USING_I2C3'): src += ['drv_soft_i2c.c'] # add spi drivers. if GetDepend('RT_USING_SPI'): src += ['drv_spi.c'] # add spi flash drivers. if GetDepend('RT_USING_SFUD'): src += ['drv_spi_flash.c', 'drv_spi.c'] # add hwtimer drivers. if GetDepend('RT_USING_HWTIMER'): src += ['drv_hwtimer.c'] # add rtc drivers. if GetDepend('RT_USING_RTC'): src += ['drv_rtc.c'] # add iwdt drivers. if GetDepend('RT_USING_WDT'): src += ['drv_iwdt.c'] path = [cwd] group = DefineGroup('Drivers', src, depend = [''], CPPPATH = path) Return('group') 复制代码
和GD32F4xx_Firmware_Library文件夹中的SConscript是类似的。
bsp/gd32/gd32_drivers/Kconfig文件结构如下:
if BSP_USING_USBD config BSP_USBD_TYPE_FS bool # "USB Full Speed (FS) Core" config BSP_USBD_TYPE_HS bool # "USB High Speed (HS) Core" config BSP_USBD_SPEED_HS bool # "USB High Speed (HS) Mode" config BSP_USBD_SPEED_HSINFS bool # "USB High Speed (HS) Core in FS mode" config BSP_USBD_PHY_EMBEDDED bool # "Using Embedded phy interface" config BSP_USBD_PHY_UTMI bool # "UTMI: USB 2.0 Transceiver Macrocell Interace" config BSP_USBD_PHY_ULPI bool # "ULPI: UTMI+ Low Pin Interface" endif 复制代码
1.2 Tools构建
该文件夹就是工程构建的脚本,
import os import sys import shutil cwd_path = os.getcwd() sys.path.append(os.path.join(os.path.dirname(cwd_path), 'rt-thread', 'tools')) def bsp_update_board_kconfig(dist_dir): # change board/kconfig path if not os.path.isfile(os.path.join(dist_dir, 'board/Kconfig')): return with open(os.path.join(dist_dir, 'board/Kconfig'), 'r') as f: data = f.readlines() with open(os.path.join(dist_dir, 'board/Kconfig'), 'w') as f: for line in data: if line.find('../libraries/gd32_drivers/Kconfig') != -1: position = line.find('../libraries/gd32_drivers/Kconfig') line = line[0:position] + 'libraries/gd32_drivers/Kconfig"\n' f.write(line) # BSP dist function def dist_do_building(BSP_ROOT, dist_dir): from mkdist import bsp_copy_files import rtconfig print("=> copy gd32 bsp library") library_dir = os.path.join(dist_dir, 'libraries') library_path = os.path.join(os.path.dirname(BSP_ROOT), 'libraries') bsp_copy_files(os.path.join(library_path, rtconfig.BSP_LIBRARY_TYPE), os.path.join(library_dir, rtconfig.BSP_LIBRARY_TYPE)) print("=> copy bsp drivers") bsp_copy_files(os.path.join(library_path, 'gd32_drivers'), os.path.join(library_dir, 'gd32_drivers')) shutil.copyfile(os.path.join(library_path, 'Kconfig'), os.path.join(library_dir, 'Kconfig')) bsp_update_board_kconfig(dist_dir) 复制代码
以上代码很简单,主要使用了Python的OS模块的join函数,该函数的作用就是连接两个或更多的路径名。最后将BSP依赖的文件复制到指定目录下。
在使用scons --dist 命令打包的时候,就是依赖的该脚本,生成的dist 文件夹的工程到任何目录下使用,也就是将BSP相关的库以及内核文件提取出来,可以将该工程任意拷贝。
需要注意的是,使用scons --dist打包后需要修改board/Kconfig中的库路径,因此这里调用了bsp_update_board_kconfig方法修改。
1.3 gd32407v-start构建
该文件夹就gd32407v-start的具体BSP文件,文件结构如下:
在后面将具体讲解如何构建该部分内容。
2 BSP移植
2.1 Keil环境准备
目前市面通用的MDK for ARM版本有Keil 4和Keil 5:使用Keil 4建议安装4.74及以上;使用Keil 5建议安装5.20以上版本。笔者的MDK是5.30。
从MDK的官网可以下载得到MDK的安装包,然后安装即可,关于的MDK安装请看笔者的教程。 MDK安装教程:blog.csdn.net/bruceoxl/ar… MDK下载地址:www.keil.com/download/pr…
安装完成后会自动打开,我们将其关闭。
接下来我们下载GD32F30x的软件支持包。
下载地址:www.gd32mcu.com/cn/download
下载好后双击GigaDevice.GD32F4xx_DFP.2.1.0.pack运行即可:
点击[Next]即可安装完成。
安装成功后,重新打开Keil,则可以在File->Device Database中出现Gigadevice的下拉选项,点击可以查看到相应的型号。
2.2 BSP工程制作
1.构建基础工程 首先看看RT-Thread代码仓库中已有很多BSP,而我要移植的是Cortex-M4内核。这里我找了一个相似的内核,把它复制一份,并修改文件名为:gd32407v-start。这样就有一个基础的工程。然后就开始增删改查,完成最终的BSP,几乎所有的BSP的制作都是如此。
2.修改BSP构建脚本 bsp/gd32/gd32407v-start/Kconfig修改后的内容如下:
mainmenu "RT-Thread Configuration" config BSP_DIR string option env="BSP_ROOT" default "." config RTT_DIR string option env="RTT_ROOT" default "../../.." config PKGS_DIR string option env="PKGS_ROOT" default "packages" source "$RTT_DIR/Kconfig" source "$PKGS_DIR/Kconfig" source "../libraries/Kconfig" source "board/Kconfig" 复制代码
该文件是获取所有路径下的Kconfig。
bsp/gd32/gd32407v-start/SConscript修改后的内容如下:
# for module compiling import os Import('RTT_ROOT') from building import * cwd = GetCurrentDir() objs = [] list = os.listdir(cwd) for d in list: path = os.path.join(cwd, d) if os.path.isfile(os.path.join(path, 'SConscript')): objs = objs + SConscript(os.path.join(d, 'SConscript')) Return('objs') 复制代码
该文件是用于遍历当前目录的所有文件夹。
bsp/gd32/gd32407v-start/SConstruct修改后的内容如下:
import os import sys import rtconfig if os.getenv('RTT_ROOT'): RTT_ROOT = os.getenv('RTT_ROOT') else: RTT_ROOT = os.path.normpath(os.getcwd() + '/../../..') sys.path = sys.path + [os.path.join(RTT_ROOT, 'tools')] try: from building import * except: print('Cannot found RT-Thread root directory, please check RTT_ROOT') print(RTT_ROOT) exit(-1) TARGET = 'rtthread.' + rtconfig.TARGET_EXT DefaultEnvironment(tools=[]) env = Environment(tools = ['mingw'], AS = rtconfig.AS, ASFLAGS = rtconfig.AFLAGS, CC = rtconfig.CC, CCFLAGS = rtconfig.CFLAGS, AR = rtconfig.AR, ARFLAGS = '-rc', CXX = rtconfig.CXX, CXXFLAGS = rtconfig.CXXFLAGS, LINK = rtconfig.LINK, LINKFLAGS = rtconfig.LFLAGS) env.PrependENVPath('PATH', rtconfig.EXEC_PATH) if rtconfig.PLATFORM == 'iar': env.Replace(CCCOM = ['$CC $CCFLAGS $CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_CPPINCFLAGS -o $TARGET $SOURCES']) env.Replace(ARFLAGS = ['']) env.Replace(LINKCOM = env["LINKCOM"] + ' --map rtthread.map') Export('RTT_ROOT') Export('rtconfig') SDK_ROOT = os.path.abspath('./') if os.path.exists(SDK_ROOT + '/libraries'): libraries_path_prefix = SDK_ROOT + '/libraries' else: libraries_path_prefix = os.path.dirname(SDK_ROOT) + '/libraries' SDK_LIB = libraries_path_prefix Export('SDK_LIB') # prepare building environment objs = PrepareBuilding(env, RTT_ROOT, has_libcpu=False) gd32_library = 'GD32F4xx_Firmware_Library' rtconfig.BSP_LIBRARY_TYPE = gd32_library # include libraries objs.extend(SConscript(os.path.join(libraries_path_prefix, gd32_library, 'SConscript'))) # include drivers objs.extend(SConscript(os.path.join(libraries_path_prefix, 'HAL_Drivers', 'SConscript'))) # make a building DoBuilding(TARGET, objs) 复制代码
该文件用于链接所有的依赖文件,并调用make进行编译。
3.修改开发环境信息 bsp/gd32/gd32407v-start/cconfig.h修改后的内容如下:
#ifndef CCONFIG_H__ #define CCONFIG_H__ /* Automatically generated file; DO NOT EDIT. */ /* compiler configure file for RT-Thread in GCC*/ #define HAVE_NEWLIB_H 1 #define LIBC_VERSION "newlib 2.4.0" #define HAVE_SYS_SIGNAL_H 1 #define HAVE_SYS_SELECT_H 1 #define HAVE_PTHREAD_H 1 #define HAVE_FDSET 1 #define HAVE_SIGACTION 1 #define GCC_VERSION_STR "5.4.1 20160919 (release) [ARM/embedded-5-branch revision 240496]" #define STDC "2011" #endif 复制代码
该文件是是编译BSP的环境信息,需根据实时修改。
4.修改KEIL的模板工程
双击:template.uvprojx即可修改模板工程。
修改为对应芯片设备:
修改FLASH和RAM的配置:
修改可执行文件名字:
修改默认调试工具:CMSIS-DAP Debugger。
修改编程算法:GD32F4xx FMC。
5.修改board文件夹 (1) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.icf
修改后的内容如下:
/*###ICF### Section handled by ICF editor, don't touch! ****/ /*-Editor annotation file-*/ /* IcfEditorFile="$TOOLKIT_DIR$\config\ide\IcfEditor\cortex_v1_0.xml" */ /*-Specials-*/ define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000; /*-Memory Regions-*/ define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000; define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__ = 0x082FFFFF; define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000; define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__ = 0x2002FFFF; /*-Sizes-*/ define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x2000; define symbol __ICFEDIT_size_heap__ = 0x2000; /**** End of ICF editor section. ###ICF###*/ export symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__; define symbol __region_RAM1_start__ = 0x10000000; define symbol __region_RAM1_end__ = 0x1000FFFF; define memory mem with size = 4G; define region ROM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__ to __ICFEDIT_region_ROM_end__]; define region RAM_region = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__ to __ICFEDIT_region_RAM_end__]; define region RAM1_region = mem:[from __region_RAM1_start__ to __region_RAM1_end__]; define block CSTACK with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__ { }; define block HEAP with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_heap__ { }; initialize by copy { readwrite }; do not initialize { section .noinit }; keep { section FSymTab }; keep { section VSymTab }; keep { section .rti_fn* }; place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec }; place in ROM_region { readonly }; place in RAM_region { readwrite, block CSTACK, block HEAP }; place in RAM1_region { section .sram }; 复制代码
该文件是IAR编译的链接脚本,根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》可知,GD32F407VKT6的flash大小为3072KB,SRAM大小为192KB,因此需要设置ROM和RAM的起始地址和堆栈大小等。
(2) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.ld
修改后的内容如下:
/* Program Entry, set to mark it as "used" and avoid gc */ MEMORY { CODE (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 3072k /* 3072KB flash */ DATA (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 192k /* 192KB sram */ } ENTRY(Reset_Handler) _system_stack_size = 0x200; SECTIONS { .text : { . = ALIGN(4); _stext = .; KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */ . = ALIGN(4); *(.text) /* remaining code */ *(.text.*) /* remaining code */ *(.rodata) /* read-only data (constants) */ *(.rodata*) *(.glue_7) *(.glue_7t) *(.gnu.linkonce.t*) /* section information for finsh shell */ . = ALIGN(4); __fsymtab_start = .; KEEP(*(FSymTab)) __fsymtab_end = .; . = ALIGN(4); __vsymtab_start = .; KEEP(*(VSymTab)) __vsymtab_end = .; . = ALIGN(4); /* section information for initial. */ . = ALIGN(4); __rt_init_start = .; KEEP(*(SORT(.rti_fn*))) __rt_init_end = .; . = ALIGN(4); . = ALIGN(4); _etext = .; } > CODE = 0 /* .ARM.exidx is sorted, so has to go in its own output section. */ __exidx_start = .; .ARM.exidx : { *(.ARM.exidx* .gnu.linkonce.armexidx.*) /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ _sidata = .; } > CODE __exidx_end = .; /* .data section which is used for initialized data */ .data : AT (_sidata) { . = ALIGN(4); /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ _sdata = . ; *(.data) *(.data.*) *(.gnu.linkonce.d*) . = ALIGN(4); /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ _edata = . ; } >DATA .stack : { . = . + _system_stack_size; . = ALIGN(4); _estack = .; } >DATA __bss_start = .; .bss : { . = ALIGN(4); /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */ _sbss = .; *(.bss) *(.bss.*) *(COMMON) . = ALIGN(4); /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */ _ebss = . ; *(.bss.init) } > DATA __bss_end = .; _end = .; /* Stabs debugging sections. */ .stab 0 : { *(.stab) } .stabstr 0 : { *(.stabstr) } .stab.excl 0 : { *(.stab.excl) } .stab.exclstr 0 : { *(.stab.exclstr) } .stab.index 0 : { *(.stab.index) } .stab.indexstr 0 : { *(.stab.indexstr) } .comment 0 : { *(.comment) } /* DWARF debug sections. * Symbols in the DWARF debugging sections are relative to the beginning * of the section so we begin them at 0. */ /* DWARF 1 */ .debug 0 : { *(.debug) } .line 0 : { *(.line) } /* GNU DWARF 1 extensions */ .debug_srcinfo 0 : { *(.debug_srcinfo) } .debug_sfnames 0 : { *(.debug_sfnames) } /* DWARF 1.1 and DWARF 2 */ .debug_aranges 0 : { *(.debug_aranges) } .debug_pubnames 0 : { *(.debug_pubnames) } /* DWARF 2 */ .debug_info 0 : { *(.debug_info .gnu.linkonce.wi.*) } .debug_abbrev 0 : { *(.debug_abbrev) } .debug_line 0 : { *(.debug_line) } .debug_frame 0 : { *(.debug_frame) } .debug_str 0 : { *(.debug_str) } .debug_loc 0 : { *(.debug_loc) } .debug_macinfo 0 : { *(.debug_macinfo) } /* SGI/MIPS DWARF 2 extensions */ .debug_weaknames 0 : { *(.debug_weaknames) } .debug_funcnames 0 : { *(.debug_funcnames) } .debug_typenames 0 : { *(.debug_typenames) } .debug_varnames 0 : { *(.debug_varnames) } } 复制代码
该文件是GCC编译的链接脚本,根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》可知,GD32F407VKT6的flash大小为3072KB,SRAM大小为192KB,因此CODE和DATA 的LENGTH分别设置为3072KB和192KB,其他芯片类似,但其实地址都是一样的。
(3) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.sct
该文件是MDK的连接脚本,根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》手册,因此需要将 LR_IROM1 和 ER_IROM1 的参数设置为 0x00300000;RAM 的大小为192k,因此需要将 RW_IRAM1 的参数设置为 0x00030000。
; ************************************************************* ; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision *** ; ************************************************************* LR_IROM1 0x08000000 0x00300000 { ; load region size_region ER_IROM1 0x08000000 0x00300000 { ; load address = execution address *.o (RESET, +First) *(InRoot$$Sections) .ANY (+RO) } RW_IRAM1 0x20000000 0x00030000 { ; RW data .ANY (+RW +ZI) } } 复制代码
(4) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/board.h文件
修改后内容如下:
#ifndef __BOARD_H__ #define __BOARD_H__ #include "gd32f4xx.h" #include "drv_usart.h" #include "drv_gpio.h" #include "gd32f4xx_exti.h" #define EXT_SDRAM_BEGIN (0xC0000000U) /* the begining address of external SDRAM */ #define EXT_SDRAM_END (EXT_SDRAM_BEGIN + (32U * 1024 * 1024)) /* the end address of external SDRAM */ // <o> Internal SRAM memory size[Kbytes] <8-64> // <i>Default: 64 #ifdef __ICCARM__ // Use *.icf ram symbal, to avoid hardcode. extern char __ICFEDIT_region_RAM_end__; #define GD32_SRAM_END &__ICFEDIT_region_RAM_end__ #else #define GD32_SRAM_SIZE 192 #define GD32_SRAM_END (0x20000000 + GD32_SRAM_SIZE * 1024) #endif #ifdef __CC_ARM extern int Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit; #define HEAP_BEGIN (&Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit) #elif __ICCARM__ #pragma section="HEAP" #define HEAP_BEGIN (__segment_end("HEAP")) #else extern int __bss_end; #define HEAP_BEGIN (&__bss_end) #endif #define HEAP_END GD32_SRAM_END #endif 复制代码
值得注意的是,不同的编译器规定的堆栈内存的起始地址 HEAP_BEGIN 和结束地址 HEAP_END。这里 HEAP_BEGIN 和 HEAP_END 的值需要和前面的链接脚本是一致的,需要结合实际去修改。
(5) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/board.c文件
修改后的文件如下:
#include <stdint.h> #include <rthw.h> #include <rtthread.h> #include <board.h> /** * @brief This function is executed in case of error occurrence. * @param None * @retval None */ void Error_Handler(void) { /* USER CODE BEGIN Error_Handler */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ while (1) { } /* USER CODE END Error_Handler */ } /** System Clock Configuration */ void SystemClock_Config(void) { SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND); NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0); } /** * This is the timer interrupt service routine. * */ void SysTick_Handler(void) { /* enter interrupt */ rt_interrupt_enter(); rt_tick_increase(); /* leave interrupt */ rt_interrupt_leave(); } /** * This function will initial GD32 board. */ void rt_hw_board_init() { /* NVIC Configuration */ #define NVIC_VTOR_MASK 0x3FFFFF80 #ifdef VECT_TAB_RAM /* Set the Vector Table base location at 0x10000000 */ SCB->VTOR = (0x10000000 & NVIC_VTOR_MASK); #else /* VECT_TAB_FLASH */ /* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */ SCB->VTOR = (0x08000000 & NVIC_VTOR_MASK); #endif SystemClock_Config(); #ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT rt_components_board_init(); #endif #ifdef RT_USING_CONSOLE rt_console_set_device(RT_CONSOLE_DEVICE_NAME); #endif #ifdef BSP_USING_SDRAM rt_system_heap_init((void *)EXT_SDRAM_BEGIN, (void *)EXT_SDRAM_END); #else rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END); #endif } 复制代码
该文件重点关注的就是SystemClock_Config配置,SystemCoreClock的定义在system_gd32f4xx.c中定义的。
(6) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/Kconfig文件
修改后内容如下:
menu "Hardware Drivers Config" config SOC_GD32407V bool select SOC_SERIES_GD32F4 select RT_USING_COMPONENTS_INIT select RT_USING_USER_MAIN default y menu "Onboard Peripheral Drivers" endmenu menu "On-chip Peripheral Drivers" config BSP_USING_GPIO bool "Enable GPIO" select RT_USING_PIN default y menuconfig BSP_USING_UART bool "Enable UART" default y select RT_USING_SERIAL if BSP_USING_UART config BSP_USING_UART1 bool "Enable UART1" default y config BSP_UART1_RX_USING_DMA bool "Enable UART1 RX DMA" depends on BSP_USING_UART1 && RT_SERIAL_USING_DMA default n endif menuconfig BSP_USING_SPI bool "Enable SPI BUS" default n select RT_USING_SPI if BSP_USING_SPI config BSP_USING_SPI1 bool "Enable SPI1 BUS" default n config BSP_SPI1_TX_USING_DMA bool "Enable SPI1 TX DMA" depends on BSP_USING_SPI1 default n config BSP_SPI1_RX_USING_DMA bool "Enable SPI1 RX DMA" depends on BSP_USING_SPI1 select BSP_SPI1_TX_USING_DMA default n endif menuconfig BSP_USING_I2C1 bool "Enable I2C1 BUS (software simulation)" default n select RT_USING_I2C select RT_USING_I2C_BITOPS select RT_USING_PIN if BSP_USING_I2C1 config BSP_I2C1_SCL_PIN int "i2c1 scl pin number" range 1 216 default 24 config BSP_I2C1_SDA_PIN int "I2C1 sda pin number" range 1 216 default 25 endif source "../libraries/gd32_drivers/Kconfig" endmenu menu "Board extended module Drivers" endmenu endmenu 复制代码
这个文件就是配置板子驱动的,这里可根据实际需求添加。
(7) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/SConscript文件
修改后内容如下:
import os import rtconfig from building import * Import('SDK_LIB') cwd = GetCurrentDir() # add general drivers src = Split(''' board.c ''') path = [cwd] startup_path_prefix = SDK_LIB if rtconfig.CROSS_TOOL == 'gcc': src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/GCC/startup_gd32f4xx.S'] elif rtconfig.CROSS_TOOL == 'keil': src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/ARM/startup_gd32f4xx.s'] elif rtconfig.CROSS_TOOL == 'iar': src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/IAR/startup_gd32f4xx.s'] CPPDEFINES = ['GD32F407'] group = DefineGroup('Drivers', src, depend = [''], CPPPATH = path, CPPDEFINES = CPPDEFINES) Return('group') 复制代码
该文件主要添加board文件夹的.c文件和头文件路径。另外根据开发环境选择相应的汇编文件,和前面的libraries的SConscript语法是一样,文件的结构都是类似的,这里就没有注释了。
到这里,基本所有的依赖脚本都配置完成了,接下来将通过menuconfig配置工程。
6.menuconfig配置
关闭套接字抽象层。
关闭网络设备接口。
关闭LWIP协议栈。
GD32407V-START板载没有以太网,因此这里主要是关闭网络相关的内容,当然GD32407V-START的资源丰富,不关这些其实也不影响,如果是其他MCU,根据实际需求自行修改吧。
7.驱动修改
一个基本的BSP中,串口是必不可少的,所以还需要编写串口驱动,这里使用的串口2作为调试串口。 板子上还有LED灯,主要要编写GPIO驱动即可。
关于串口和LED的驱动可以查看源码,这里就不贴出来了。
8.应用开发
笔者在applications的main.c中添加LED的应用代码,
#include <stdio.h> #include <rtthread.h> #include <rtdevice.h> #include <board.h> /* defined the LED2 pin: PC6 */ #define LED2_PIN GET_PIN(C, 6) int main(void) { int count = 1; /* set LED2 pin mode to output */ rt_pin_mode(LED2_PIN, PIN_MODE_OUTPUT); while (count++) { rt_pin_write(LED2_PIN, PIN_HIGH); rt_thread_mdelay(500); rt_pin_write(LED2_PIN, PIN_LOW); rt_thread_mdelay(500); } return RT_EOK; } 复制代码
当然,这需要GPIO驱动的支持。
9.使用ENV编译工程 在env中执行:scons
编译成功打印信息如下:
10.使用env生成MDK工程 在env中执行:scons --target=mdk5
生成MDK工程后,打开MDK工程进行编译
成功编译打印信息如下:
【注】笔者没有IAR环境,有兴趣的朋友自行去开发吧。
2.3使用GD-Link 下载调试GD32
前面使用ENV和MDK成功编译可BSP,那么接下来就是下载调试环节,下载需要下载器,而GD32部分开发板自带GD-link,可以用开发板上自带的GD-link调试仿真代码,不带的可外接GD-link模块,还是很方便的。具体操作方法如下。
1.第一次使用GD-link插入电脑后,会自动安装驱动。
在Options for Target -> Debug 中选择“CMSIS-DAP Debugger”,部分客户反馈找不到这一驱动器选项,那是因为MDK版本过低,只有Keil4.74以上的版本和Keil5才支持CMSIS-DAP Debugger选项。
2.在Options for Target -> Debug ->Settings勾选SWJ、 Port选择 SW。右框IDcode会出现”0xXBAXXXXX”。
3.在Options for Target -> Debug ->Settings -> Flash Download中添加GD32的flash算法。
4.单击下图的快捷方式“debug”, 即可使用GD-Link进行仿真。
当然啦,也可使用GD-Link下载程序。
下载程序成功后,打印信息如下:
接上串口,打印信息如下:
同时LED会不断闪烁。
2.4 RT-Thread studio开发
当然,该工程也可导出使用rt-thread studio开发。
先使用scons --dist导出工程。
再将工程导入rt-thread studio中
最后,就可在rt-thread studio就可进行开发工作了。
当然啦,后面也可在rt-thread studio中新建工程时选择笔者提交的GD32407V-START的BSP。
关于BSP的移植就到这里了,当然还有很多内容,这里只是抛砖引玉。最后希望更多的朋友加入进来,为国产RTOS贡献自己的力量吧。
作者:BruceOu
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