RT-Thread移植到stm32

一、移植RT-Thread准备

1. RT-Thread源码
   
   源码版本和下载方式，可以参考RT-Thread移植入门学习。

2. keil软件

3. STM32工程项目模板
   
   因为每一厂家提供的库文件可能有一些区别，在移植时可能会出现各种不同的问题，对于刚了解RT-Thread的小伙伴不友好，所以我已经将之前创建好的项目模板放在百度网盘了，当然也可以参考STM32新建模板之库文件，百度的下载连接是：https://pan.baidu.com/s/1_H3l4Dy5aZHfZ_FirBjgtA ，提取码是：vbzt

4. STM32F103C8T6开发版
   
   想要购买通关开发版的我也提供了卖家的连接，需要的小伙伴可以参考STM32零基础入门教程

二、RT-Thread 帮助文档

这里我移植的是标准版，当然需要移植的组件也是很多的，我们从内核开始移植，然后在进行外设的移植。学习RT-Thread 过程中有什么不明白的可以参考官方提供的帮助文档。

RT-Thread标准版文档：https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/basic/basic?id=rt-thread-内核配置示例

移植RT-Thread的内核有两种方法，一种是通过keil提供的插件进行一起，一种是通过下载官方的源码进行移植，这里主要是了解通过源码的方式进行移植，这样在后面进行外设的移植时比较方便。

三、使用keil提供的工具进行移植

1. 打开模板工程
   
   

2. 通过keil下载RT-Thread内核接口
   
   

3. 添加RT-Thread
   
   

4. 添加完成后项目工程中会增加一个RTOS路径
   
   

5. 编译，编译完成后会发现两个错误
   
   
   
   注意：这里主要的错误是在board.c文件中，声明了SystemCoreClockUpdate(void)方法和SystemCoreClock变量，但是没有对进进行定义导致的错误。

6. 函数SystemCoreClockUpdate()
   
   
   
   这个函数主要是用于获取SystemCoreClock 定时器和处理器的频率，这一我们只是想测试一下移植的效果我们可以不用对其进行实现，我们会在下次笔记中进行分析。当然有在system_stm32fqox.c文件中已经实现了，这里就不会出现这样的错误，现在的解决办法比较简单，在文件最后定义一下这个函数即可。
   
   

7. SystemCoreClock变量
   
   SystemCoreClock是当前系统时钟评率，并且是通过函数SystemCoreClockUpdate()中获取的，这里我们也不用过多了解，因为不同的库文件对系统时钟频率的命名是不一样的，比如我现在使用库文件的命名如下图所示：
   
   
   
   从图中可知，SystemFrequency的时钟频率是通过变量SYSCLK_FREQ_72MHz的赋值，所有我们只需要知道当前系统的频率赋值给SystemCoreClock变量即可。
   
   

• 解决办法
  • 在board.c文件中引入头文件stm32f10x.h
    
    
  • 在函数rt_hw_board_init（）中定义SystemCoreClock变量并赋值。
    
    

1. 开启堆内存
   
   
   
   打开的方式比较简单，只需要在rtconfig.h文件中取消RT_USING_HEAP宏的注释即可
   
   

2. 在次编译，这次编译即便会发现没有错误了，其中的警告我们先忽视。
   
   

3. 编写主程序，在线程中进行led灯闪烁，main.c文件如下所示

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include <rtthread.h>

int main(void)
{  

	LED_GPIO_Config();

	while (1)
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
		rt_thread_delay(1000);	// 延时1000 ms
		GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12 );
		rt_thread_delay(1000);	// 延时1000 ms
	}
}

到这里我们便可以简单的使用RT-Thread的延时函数进行led的闪烁试验了。

四、通过官方源码移植

1. 在模板工程中创建RT_Thread、RT_Thread/kernel、board文件
   
   

2. 将源码路径下的include和src文件拷贝到创建的RT_Thread/kernel文件中
   
   

3. 将路径libcpu\arm中的cortex-m3文件拷贝到创建的RT_Thread文件中
   
   
   
   注意：这里拷贝的是项目架构文件，因为我这里使用的是M3的芯片，小伙们需要根据自己的芯片类型拷贝相应的文件

4. 在board文件中创建board.c和rtconfig.h文件
   
   

5. 添加源码到工程组文件
   
   

6. board.c文件，相信这个文件已经不陌生了，没错我们将上一流程更改的内容拷贝过来

/*
 * Copyright (c) 2006-2019, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2017-07-24     Tanek        the first version
 * 2018-11-12     Ernest Chen  modify copyright
 */

#include <stdint.h>
#include <rthw.h>
#include <rtthread.h>
#include "stm32f10x.h"

#define _SCB_BASE       (0xE000E010UL)
#define _SYSTICK_CTRL   (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x0))
#define _SYSTICK_LOAD   (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x4))
#define _SYSTICK_VAL    (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0x8))
#define _SYSTICK_CALIB  (*(rt_uint32_t *)(_SCB_BASE + 0xC))
#define _SYSTICK_PRI    (*(rt_uint8_t  *)(0xE000ED23UL))

// Updates the variable SystemCoreClock and must be called
// whenever the core clock is changed during program execution.
extern void SystemCoreClockUpdate(void);

// Holds the system core clock, which is the system clock
// frequency supplied to the SysTick timer and the processor
// core clock.
extern uint32_t SystemCoreClock;

static uint32_t _SysTick_Config(rt_uint32_t ticks)
{
    if ((ticks - 1) > 0xFFFFFF)
    {
        return 1;
    }

    _SYSTICK_LOAD = ticks - 1;
    _SYSTICK_PRI = 0xFF;
    _SYSTICK_VAL  = 0;
    _SYSTICK_CTRL = 0x07;  

    return 0;
}

#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
#define RT_HEAP_SIZE 1024
static uint32_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE];     // heap default size: 4K(1024 * 4)
RT_WEAK void *rt_heap_begin_get(void)
{
    return rt_heap;
}

RT_WEAK void *rt_heap_end_get(void)
{
    return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;
}
#endif

/**
 * This function will initial your board.
 */
void rt_hw_board_init()
{
	uint32_t SystemCoreClock = 72000000;

    /* System Clock Update */
    SystemCoreClockUpdate();

    /* System Tick Configuration */
    _SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);

    /* Call components board initial (use INIT_BOARD_EXPORT()) */
#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
    rt_components_board_init();
#endif

#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
    rt_system_heap_init(rt_heap_begin_get(), rt_heap_end_get());
#endif
}

void SysTick_Handler(void)
{
    /* enter interrupt */
    rt_interrupt_enter();

    rt_tick_increase();

    /* leave interrupt */
    rt_interrupt_leave();
}

void SystemCoreClockUpdate(void)
{

}

1. 拷贝rtconfig.h文件，同样是将上一流程中更改的内容拷贝过来

/* RT-Thread config file */

#ifndef __RTTHREAD_CFG_H__
#define __RTTHREAD_CFG_H__

#if defined(__CC_ARM) || defined(__CLANG_ARM)
#include "RTE_Components.h"

#if defined(RTE_USING_FINSH)
#define RT_USING_FINSH
#endif //RTE_USING_FINSH

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

// <<< Use Configuration Wizard in Context Menu >>>
// <h>Basic Configuration
// <o>Maximal level of thread priority <8-256>
//  <i>Default: 32
#define RT_THREAD_PRIORITY_MAX  8
// <o>OS tick per second
//  <i>Default: 1000   (1ms)
#define RT_TICK_PER_SECOND  1000
// <o>Alignment size for CPU architecture data access
//  <i>Default: 4
#define RT_ALIGN_SIZE   4
// <o>the max length of object name<2-16>
//  <i>Default: 8
#define RT_NAME_MAX    8
// <c1>Using RT-Thread components initialization
//  <i>Using RT-Thread components initialization
#define RT_USING_COMPONENTS_INIT
// </c>

#define RT_USING_USER_MAIN

// <o>the stack size of main thread<1-4086>
//  <i>Default: 512
#define RT_MAIN_THREAD_STACK_SIZE     256

// </h>

// <h>Debug Configuration
// <c1>enable kernel debug configuration
//  <i>Default: enable kernel debug configuration
//#define RT_DEBUG
// </c>
// <o>enable components initialization debug configuration<0-1>
//  <i>Default: 0
#define RT_DEBUG_INIT 0
// <c1>thread stack over flow detect
//  <i> Diable Thread stack over flow detect
//#define RT_USING_OVERFLOW_CHECK
// </c>
// </h>

// <h>Hook Configuration
// <c1>using hook
//  <i>using hook
//#define RT_USING_HOOK
// </c>
// <c1>using idle hook
//  <i>using idle hook
//#define RT_USING_IDLE_HOOK
// </c>
// </h>

// <e>Software timers Configuration
// <i> Enables user timers
#define RT_USING_TIMER_SOFT         0
#if RT_USING_TIMER_SOFT == 0
    #undef RT_USING_TIMER_SOFT
#endif
// <o>The priority level of timer thread <0-31>
//  <i>Default: 4
#define RT_TIMER_THREAD_PRIO        4
// <o>The stack size of timer thread <0-8192>
//  <i>Default: 512
#define RT_TIMER_THREAD_STACK_SIZE  512
// </e>

// <h>IPC(Inter-process communication) Configuration
// <c1>Using Semaphore
//  <i>Using Semaphore
#define RT_USING_SEMAPHORE
// </c>
// <c1>Using Mutex
//  <i>Using Mutex
//#define RT_USING_MUTEX
// </c>
// <c1>Using Event
//  <i>Using Event
//#define RT_USING_EVENT
// </c>
// <c1>Using MailBox
//  <i>Using MailBox
#define RT_USING_MAILBOX
// </c>
// <c1>Using Message Queue
//  <i>Using Message Queue
//#define RT_USING_MESSAGEQUEUE
// </c>
// </h>

// <h>Memory Management Configuration
// <c1>Dynamic Heap Management
//  <i>Dynamic Heap Management
#define RT_USING_HEAP
// </c>
// <c1>using small memory
//  <i>using small memory
#define RT_USING_SMALL_MEM
// </c>
// <c1>using tiny size of memory
//  <i>using tiny size of memory
//#define RT_USING_TINY_SIZE
// </c>
// </h>

// <h>Console Configuration
// <c1>Using console
//  <i>Using console
#define RT_USING_CONSOLE
// </c>
// <o>the buffer size of console <1-1024>
//  <i>the buffer size of console
//  <i>Default: 128  (128Byte)
#define RT_CONSOLEBUF_SIZE          128
// </h>

#if defined(RT_USING_FINSH)
    #define FINSH_USING_MSH
    #define FINSH_USING_MSH_ONLY
    // <h>Finsh Configuration
    // <o>the priority of finsh thread <1-7>
    //  <i>the priority of finsh thread
    //  <i>Default: 6
    #define __FINSH_THREAD_PRIORITY     5
    #define FINSH_THREAD_PRIORITY       (RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 8 * __FINSH_THREAD_PRIORITY + 1)
    // <o>the stack of finsh thread <1-4096>
    //  <i>the stack of finsh thread
    //  <i>Default: 4096  (4096Byte)
    #define FINSH_THREAD_STACK_SIZE     512
    // <o>the history lines of finsh thread <1-32>
    //  <i>the history lines of finsh thread
    //  <i>Default: 5
    #define FINSH_HISTORY_LINES         1

    #define FINSH_USING_SYMTAB
    // </h>
#endif

// <<< end of configuration section >>>

#endif

1. 编译，这是会发现找不到RTE_Components.h文件
   
   
   
   因为这个是之前keil软件中的头文件，编译的时候会自动生成，这里我们不需要，直接删除这个引用即可。
   
   

2. main.c文件

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include <rtthread.h>

int main(void)
{  

	LED_GPIO_Config();

	while (1)
	{
		GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
		rt_thread_delay(1000);	// 延时1000 ms
		GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12 );
		rt_thread_delay(1000);	// 延时1000 ms
	}
}

五、文件保护

防止在开发中不小心更改到内核文件，导致新的错误产生，所以我们需要进行文件保护。



处理办法也比较简单，在项目文件中把需要保护的文件改为只读即可





设置为只读模式后，在项目文件上就可以看到一把钥匙的存在，这样就可以避免在更改程序时，意外改动导致新的错误产生，如下图所示：

到此移植RT-Thread的内核也算基本完成了，当然还存在一些问题，接下来只需要哦边学习边修改即可，感兴趣的小伙伴可以看我之后的文章，哪里写得不好望小伙本们指出。

六、常见问题

1. HardFault_Handler、PendSV_Handler、SysTick_Handler三个函数重复定义
   
   

• 解决办法，这个问题是因为在工程中导入了stm32f10x_it.c文件，而这个文件主要是提供了一些模板，这里我们不需要，所以解决方法有两种，
  • 方式一： 直接将stm32f10x_it.c文件重项目中删除即可。
  • 方式二： 在stm32f10x_it.c文件中将重复定义的函数屏蔽即可。

参考文献

stm32 移植 rt-thread：https://blog.csdn.net/qq_36958104/article/details/111604665