RT-Thread記錄（一、版本開發(fā)環(huán)境及配合CubeMX）

期間幾個月時間關(guān)于 RT-Thread 的項目有好幾個，感覺最近 RT-Thread 越來越火，
在幾年前用過 RT-Thread，那個時候都還沒有RT-Thread Studio IDE，現(xiàn)在啥都有了。
RT-Thread官方資料也多，理論，示例，說明應(yīng)有盡有，自己重新學(xué)習(xí)一邊，做個記錄貼。

目錄

前言
1、RT-Thread 版本（以哪個版本開始學(xué)習(xí)）
1.1 RT-Thread Nano
1.2 RT-Thread 標(biāo)準(zhǔn)版
1.3 RT-Thread Smart
2、RT-Thread 開發(fā)環(huán)境
2.1 開發(fā)板（自己畫的開發(fā)板）
2.2 開發(fā)工具
2.3 環(huán)境搭建
2.4 RT-Thread Studio For Vscode
3、第一個工程
3.1 根據(jù)自己環(huán)境新建工程
3.2 配合 CubeMX 配置使用
3.2.1 SConscript 文件修改
3.2.2 CubeMX 再次修改配置問題記錄
3.3 創(chuàng)建一個跑馬燈任務(wù)
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前言

作為一款國產(chǎn)的操作系統(tǒng)，相對其他操作系統(tǒng)，官網(wǎng)對大部分工程師來說友好到了極點 = =！

什么資料直接可以查看官網(wǎng)即可。所以有問題，先上官網(wǎng)！

1、RT-Thread 版本（以哪個版本開始學(xué)習(xí)）

目前來說，RT-Thread 主要分為3個大版本，這個在文檔中心就有，這里列出來根據(jù)自己的情況簡單說明一下：

1.1 RT-Thread Nano

RT-Thread Nano 和 FreeRTOS 是比較類似的東西 ，一個內(nèi)核，Nano適用于一些 內(nèi)存 空間小的MCU， 就比如我現(xiàn)在常用的 STM32L051C8 ，只有8KB 的RAM 空間，在講解FreeRTOS 的時候使用 STM32L051C8 不止一次的提到內(nèi)存問題。

學(xué)習(xí)的話根據(jù)自己需要，建議還是從標(biāo)準(zhǔn)版本開始學(xué)習(xí)，因為標(biāo)準(zhǔn)版本包含Nano的一切，還多出了很多組件，方便使用的軟件包等。

實際應(yīng)用的話，在一般普通的應(yīng)用項目上，Nano估計用起來還更多，內(nèi)存就是成本！

RT-Thread Nano 的資料可以查看官方文檔中心，記住一點就行，它是一個極簡版的硬實時內(nèi)核。

1.2 RT-Thread 標(biāo)準(zhǔn)版

RT-Thread 標(biāo)準(zhǔn)版本是包含 Nano 的，標(biāo)準(zhǔn)版帶帶有豐富的組件軟件包，這是它與 FreeRTOS 主要區(qū)別之一，在一些應(yīng)用，比如 MQTT，云端接入等使用上，RT-Thread 具備現(xiàn)成的軟件包，使用起來簡單方便。
學(xué)習(xí)的話建議從標(biāo)準(zhǔn)版 入手，雖然在某些情況下，豐富的組件，軟件包可能會讓初學(xué)者犯難，組件和軟件包到底是如何與硬件相互關(guān)聯(lián)，但是只要確實去學(xué)習(xí)了解了以后，才會發(fā)現(xiàn)其便捷之處，同時了解了原理，也能夠針對自己的應(yīng)用對組件進行對應(yīng)的裁剪，增加，更加能夠滿足各種項目需求。

介紹還是去官網(wǎng)查看，簡介截取自官網(wǎng)：
RT-Thread 與其他很多 RTOS 如 FreeRTOS、uC/OS 的主要區(qū)別之一是，它不僅僅是一個實時內(nèi)核，還具備豐富的中間層組件：

即便是選好了 RT-Thread 標(biāo)準(zhǔn)版 作為學(xué)習(xí)的版本，但是就標(biāo)準(zhǔn)版而言，也有很多版本：

具體版本的不同以及如何選擇可以參考官方說明。

1.3 RT-Thread Smart

RT-Thread Smart 幾年前是沒有的，最近出來的分之，是針對于帶 MMU 的芯片，就是以前可以跑 Linux 系統(tǒng)的芯片。
比如近兩年比較火的多家出了開發(fā)板的 STM32MP1 和 IMX6ULL 兩款系列芯片。出的開發(fā)板最初當(dāng)然都是以 Linux 系統(tǒng)為主，現(xiàn)在 RT-Thread 也能夠跑在這些芯片上了。
這個版本就不是本欄目的博文需要記錄的了，如果后期在寫完 嵌入式Linux 后，有機會也來做些記錄。

簡介截取自官網(wǎng)：
RT-Thread Smart（簡稱 rt-smart）是基于 RT-Thread 操作系統(tǒng)衍生的新分支，面向帶 MMU，中高端應(yīng)用的芯片，例如 ARM Cortex-A 系列芯片，MIPS 芯片，帶 MMU 的 RISC-V 芯片等。rt-smart 在 RT-Thread 操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上啟用獨立、完整的進程方式，同時以混合微內(nèi)核模式執(zhí)行。

2、RT-Thread 開發(fā)環(huán)境

2.1 開發(fā)板（自己畫的開發(fā)板）

通過上面的介紹，我們將以標(biāo)準(zhǔn)版來進行 RT-Thread 的記錄。

板子使用的是自己以前畫的 STM32F103VGT6（ROM：1MB RAM：96KB）：

2.2 開發(fā)工具

還記得以前學(xué)習(xí) RT-Thread 的時候，還沒有出 RT-Thread Studio IDE，整體的工程搭建 需要用到 ENV，SCons 等工具，不管是MDK，IRA，GCC工具鏈開發(fā)，都得先用到 ENV 和Scons 工具，配置操作一遍， 對于初學(xué)者來說，很不友好，具體的這些詳細介紹可以在官網(wǎng)查詢：

最初的學(xué)習(xí)根據(jù)官方的文檔手冊視頻等內(nèi)容，自己倒是也用起來了，但是，一段時間沒用，命令還是忘得差不多了。
現(xiàn)在好了，RT-Thread 官方團隊推出了 RT-Thread Studio 。RT-Thread Studio把以前的這些開發(fā)工具集成好了，不用死記以前那些命令，界面圖形話的工程搭建相對以前更加的簡便和直觀。

作為國產(chǎn)的 IDE，界面操作那是相當(dāng)?shù)挠押茫?我們本系列的教程是以項目為目的，為了能夠使用 RT-Thread 完成一個完整項目的開發(fā)，所以不會去花太多精力去折騰 工程架構(gòu)的搭建之類的 事情，所以使用 RT-Thread Studio 是完美的選擇。

2.3 環(huán)境搭建

根據(jù)上面介紹，我們定下使用 RT-Thread Studio 來作為本系列博文的開發(fā) IDE，安裝下載可直接在官方找到，根據(jù)手冊安裝走起來：

等待安裝完成，運行軟件需要登錄一下 RT-Thread 賬號：

根據(jù)官方文檔說明，第一步先安裝更新 SDK 包：

在我這臺電腦上，以前搭建過環(huán)境，我有點感覺 RT-Thread Studio 會自動識別電腦中的環(huán)境變量，以找到電腦上已經(jīng)存在的環(huán)境，比如上面的版本，和我使用的 GCC 工具鏈版本：

安裝好了SDK包，基本上就可以開始建立工程測試了。

再次說明， RT-Thread Studio 使用手冊，界面配置等操作，官方文檔，視頻，都有詳細的說明。 這里記錄的是自己使用中必須的步驟。

2.4 RT-Thread Studio For Vscode

（待更新… 先還是使用 IDE 熟練起來，再來 Vscode 里用插件玩玩，畢竟相對來說 還是 IDE 配置更簡單）

3、第一個工程

3.1 根據(jù)自己環(huán)境新建工程

在上面操作結(jié)束以后，我們直接來新建一個工程，新建工程之前：

再次說明一下本文說使用的環(huán)境：

1. 使用 RT-Thread 標(biāo)準(zhǔn)版
2. 自己畫的開發(fā)板，基于STM32F103VGT6

所以我們在 RT-Thread Studio 里面新建項目的界面做如下選擇：

點擊完成，等待工程自動生成，因為串口1是在新建工程的時候默認已經(jīng)配置好，然后直接編譯一下，燒錄：

通過串口助手連接上開發(fā)板，波特率默認的位115200：

可以看到 RT-Thread 已經(jīng)在板子上正常運行起來：

3.2 配合 CubeMX 配置使用

上面的通過終端看到的測試結(jié)果，也只用到了 串口 功能，至于萬年不變的開局跑馬燈，我們都沒有看到，那么如何真正的在硬件上能夠體現(xiàn)出來呢，在官方文檔也有對應(yīng)的介紹：

但是官方這部分的說明不是太多，我們這里還是需要測試說明下，測試結(jié)果前面還算順利，后面的操作也有一些小問題，需要注意?。?！

點擊工程目錄下面的 CubeMx Setting：

打開了以后注意，以前使用 CubeMx 該怎么設(shè)置就怎么設(shè)置，時鐘，串口（如果只使用打印串口，不用其他串口通訊這里可以不設(shè)置，工程中已經(jīng)做過打印串口初始化），IO口等，雖然開始我們在工程建立的時候已經(jīng)是能過時鐘，串口，但是打開了這個設(shè)置，就得重新全部設(shè)置一遍！

我們根據(jù)步驟，把基本的 時鐘，調(diào)試方式，串口，LED，按鍵 配置好進行初步的簡單測試。

在生產(chǎn)代碼前把 Code Generator 欄目勾選一下：

然后點擊生成工程。

工程生成后不需要打開，但是必須關(guān)閉 CubeMX，這樣才能在RT-Thread Studio 上正常進行下面的操作 ！

生成工程以后，關(guān)閉CubeMX會提示cubemx.ioc 已經(jīng)被修改，是否要保存配置，點擊確定，如下圖：

分析一下使用了CubeMX生成代碼后的工程：

• 原來的hal_conf.h就被cubeMX新生成的替換掉
• RT-Thread Studio 會且只會使用CubeMX生成的 Inc 和 Src 文件夾下的內(nèi)容
• 主函數(shù) RT-Thread Studio 會在 CubeMX生成的 main 函數(shù)前用 _WEAK 聲明
• 時鐘初始化函數(shù)，會使用 CubeMx 中的設(shè)置

一些基本的構(gòu)建現(xiàn)在版本的RT-Thread Studio 都會自動設(shè)置好，通過SConscript。

工程可以直接編譯通過。

我們主函數(shù)是在 applications 下面的 main.c 文件中，所以使用CubeMX生成的配置，我們需要在applications 下面的 main.c 文件中包含對應(yīng)的頭文件，和函數(shù)main中調(diào)用初始化。

3.2.1 SConscript 文件修改

但是沒想到在這里遇到了一個問題：

仔細看了看，發(fā)現(xiàn)這是找不到這兩個初始化的實現(xiàn)，看著工程架構(gòu)中確實沒有這兩個.c文件，研究了半天，還是找到方法，修改SConscript文件，類似Makefile：

注意！修改完SConscript之后，是需要同步 scons 配置才能生效的，操作如下：

同步 scons 以后 cubemx -> Src -> 下面多了對應(yīng)的 .c 文件，重新構(gòu)建能按照我們的設(shè)置編譯了！

額外說明：

上面我示例中我還是使用了MX_USART1_UART_Init();，其實這里并不需要，因為串口1 在工程 drivers 文件夾里的drv_usart.c 文件中已經(jīng)使用INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init); 初始化了，所以不需要再次初始化，這里如果再配置一次，也不會出現(xiàn)問題，但是最好是不需要。

通過 Makefile 可以直接看到我們 CubeMX 生成了多少 .c 文件：

我們在上面除了 RT-Thread Studio 默認給我們添加的，我們還添加了 GPIO 和 串口 的驅(qū)動文件，還有一個 it 是和中斷有關(guān)的，我們并沒有添加??！

那么是不是中斷就無法響應(yīng)了呢？

還有，如果不添加 CubeMX生成的 GPIO 和 串口 的驅(qū)動文件，不使用CubeMX中的初始化，是不是GPIO就不能用了呢？

這些問題暫時不做解釋，RT-Thread 內(nèi)核自己還有板級驅(qū)動， 因為這是后面文章需要介紹的 RT-Thread 內(nèi)核驅(qū)動的一些知識。

3.2.2 CubeMX 再次修改配置問題記錄

第一次我們?yōu)榱藴y試，配置比較簡單，所以初始化的外設(shè)也比較少，隨著我們學(xué)習(xí)的深入，需要添加的外設(shè)越來越多，我們需要使用 CubeMX setting 再次修改配置，那么一些問題也隨之而來，這里就做個記錄：

1、__WEAK int main(void) 前面的 __WEAK 需要手動添加，注意這兩個下橫線是兩個英文的下劃線。

2、新添加的外設(shè)文件，需要通過修改SConscript文件添加，步驟就按照上面說明：

注意有個文件stm32f1xx_it.c是不建議加的，因為其中的一些中斷響應(yīng)函數(shù)在 RT-Thread 內(nèi)部有實現(xiàn)這里會沖突，除非自己完全能懂哪些需要哪些不需要。

（stm32f1xx_it.c這個文件在后面 RT-Thread 應(yīng)用篇 — 在STM32L051上使用 RT-Thread 系列博文中會使用到，里面說明了如何修改）

3.3 創(chuàng)建一個跑馬燈任務(wù)

完成上述配置，我們開始可以跑馬燈走起來了，既然用了 RTOS，那么當(dāng)然是通過創(chuàng)建 一個 LED 跑馬燈任務(wù)來完成我們的快速上手。

我們在程序中 靜態(tài)創(chuàng)建一個線程 led1_blink ，上電就啟動調(diào)度，開始運行；
動態(tài)創(chuàng)建一個線程 led2_blink， 需要通過命令啟動調(diào)度，程序源碼如下：

/*
 * Copyright (c) 2006-2022, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2022-02-16     QZH    	first lesson for test
 */

#include 
#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

#define DBG_TAG "main"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include 

static struct rt_thread led1_thread;    //led1線程
static char led1_thread_stack[256];

static rt_thread_t led2_thread = RT_NULL; //led2線程

static void led1_thread_entry(void *par){
    while(1){
        LED1_ON;
        rt_thread_mdelay(1000);
        LED1_OFF;
        rt_thread_mdelay(1000);
    }
}

static void led2_thread_entry(void *par){
    while(1){
        LED2_ON;
        rt_thread_mdelay(500);
        LED2_OFF;
        rt_thread_mdelay(500);
    }
}

int main(void)
{
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    int count = 1;

    rt_err_t rst2;
    rst2 = rt_thread_init(&led1_thread,
                        "led1_blink ",
                        led1_thread_entry,
                        RT_NULL,
                        &led1_thread_stack[0],
                        sizeof(led1_thread_stack),
                        RT_THREAD_PRIORITY_MAX -1,
                        50);

    if(rst2 == RT_EOK){
        rt_thread_startup(&led1_thread);
    }

    while (count++)
    {
        if(count < 11){
            LOG_D("Hello RT-Thread!%d",count);
        }
        if(count >= 0XFFFFFF00) count = 0;
        rt_thread_mdelay(1000);
    }

    return RT_EOK;
}

void led2_Blink(){
    led2_thread = rt_thread_create("led2_blink",
                            led2_thread_entry,
                            RT_NULL,
                            256,
                            RT_THREAD_PRIORITY_MAX -1,
                            50);

    /* 如果獲得線程控制塊，啟動這個線程 */
    if (led2_thread != RT_NULL)
        rt_thread_startup(led2_thread);
}

MSH_CMD_EXPORT(led2_Blink, Led2 sample);

上述代碼測試的結(jié)果如下：