第2章 移植LiteOS到STM32物联网

第2章移植LiteOS到STM32Chapter2PortingLiteostoStm32《物联网操作系统技术与应用》制作人张亚军

本章将介绍HuaweiLiteOS实验所需的开发环境及基本配置。硬件使用浙江华为NB-Iot全栈实验实训箱，该实训箱主控板采用STM32开发板；在软件方面，通过STM32CubeMX软件配置生成STM32开发板初始化裸机工程代码，在此基础上再使用Keil5集成开发环境（IDE）编辑、编译并移植LiteOS到STM32。前言01040302学习目标能够描述LiteOS实验所需的软硬件环境能够安装及配置STM32CubeMX和Keil5能够分析LiteOS源码的目录结构及其主要作用能够修改LiteOS移植过程中的相应配置文件目录开发环境IDE概述 STM32开发板简介LiteOS源码文件夹内容介绍2.12.22.3CONTENTS开发环境IDE概述2.1IDEOverview

集成开发环境（IntegratedDevelopmentEnvironment）简称IDE，是用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。IDE集成了代码编写、分析、编译、调试等功能，是一体化的开发软件。所有具备这一特性的软件或者软件套（组）都可以称作集成开发环境。目前，市场上常用的STM32微处理器开发的IDE有Eclipse、IAR、LiteOSStudio、KeiluVision5等，本书使用KeiluVision5作为开发IDE，用于编辑、编译、链接、调试程序代码，并烧录程序到STM32开发板。另外，为生成STM32开发板初始化代码，还需要使用STM32CubeMX软件。2.1

开发环境IDE概述KeiluVision5是Keil公司(ARM公司之一)推出的KeilMDKv5，该版本使用uVision5IDE集成开发环境，是目前针对ARM微控制器，尤其是基于ARMCortex-M内核的微控制器最佳的一款集成开发工具。KeiluVision5主界面如图2-1所示：2.1

开发环境IDE概述图2-1KeiluVision5主界面STM32CubeMX是意法半导体(ST)推出的STM32芯片图形化配置工具，是基于java环境运行的一个插件（安装STM32CubeMX软件之前，需要先安装java运行环境），用于STM32产品的配置及使用图形化向导生成C初始化代码，可大大减少开发工作的时间和成本。STM32CubeMX主界面如图2-2所示：2.1

开发环境IDE概述图2-2STM32CubeMX主界面STM32CubeMX配置流程：1）选择芯片系列、型号、封装引脚，新建工程；2）配置SYS、RCC、USART等引脚信息；3）时钟配置；4）设置工程名称、路径，编程环境，芯片和固件包等信息；5）生成C初始化代码，可以在KEIL、IAR、GCC等开编译器中使用。2.1

开发环境IDE概述任务描述安装STM32CubeMX和KeiluVision5软件，搭建IDE开发环境，掌握STM32CubeMX和KeiluVision5的基本配置能力。任务2-1开发环境IDE安装及配置STM32开发板简介IntroductiontoSTM32DevelopmentBoard2.22.2

STM32开发板简介

开发板是用来进行嵌入式系统开发的电路板，STM32开发板以STM32系列微控制器（MCU）为主控芯片，集成了存储器、输入设备、输出设备、数据通路/总线和外部资源接口等一系列硬件组成。华为NB-Iot全栈实验实训箱主控板采用STM32开发板，如图2-34所示，MCU型号为STM32L431VCTb，该芯片的最大时钟频率为80MHz，LQFP100封装，程序存储器大小为256K，数据RAM大小为64K，数据RAM类型为SRAM。图2-34华为NB-Iot全栈实验实训箱主控板

任务描述

通过配置STM32CubeMX软件，生成STM32开发板裸机工程代码。

说明：裸机工程可以为之后移植物联网操作系统LiteOS提供硬件配置文件和外设驱动文件，同时可以测试开发板的基本功能。任务2-2生成STM32的裸机工程模板LiteOS源码文件夹内容介绍LiteOSSourceCodeFolders2.32.3

LiteOS源码文件夹内容介绍

华为LiteOS源码有develop和master两个版本，由于master版本是最稳定的发布版本，华为官方建议使用master版本。

打开LiteOS源码文件夹，可以看到其中又包含了很多文件及文件夹，下面来了解主要文件夹及其子文件夹的作用。LiteOS源码核心文件夹的主要内容如表2-1所示。1.arch文件夹arch文件夹存放LiteOS支持的硬件体系结构相关的接口文件，通常由汇编语言和C语言联合编写。这些接口文件与硬件密切相关，不同的硬件对应不同的接口文件，编写这些接口文件的过程称为移植，移植的过程通常由LiteOS和MCU原厂人员来完成，移植好的接口文件存放在arch文件夹中。本章所讲的“移植”其实是“使用LiteOS官方的移植”。2.kernel文件夹kernel文件夹中存放LiteOS基础内核代码，是LiteOS内核的核心。3.components文件夹components文件夹存放除内核之外的第三方组件，如：agent_tiny、lwip、lwm2m等。4.demos文件夹demos文件夹中存放的是供开发人员测试LiteOS内核的demo，是内核功能测试相关的例程代码。2.3

LiteOS源码文件夹内容介绍

5.targets文件夹targets文件夹中存放板级工程代码，含原厂芯片驱动。LiteOS已经为一些半导体厂商的评估板写好程序，这些程序被放在targets文件夹中。表2-1LiteOS源码核心文件夹的主要内容介绍

任务描述登录HuaweiLiteOS官方网站获取LiteOS源码，并将其移植到STM32开发板芯片中，实现芯片/开发板与外设驱动程序的适配。说明：对于嵌入式设备，由于资源有限，且芯片型号和外设差异较大，所以物联网操作系统无法像Windows/Linux那样适配集成所有驱动，因此通常会先适配部分芯片/开发板。为了让操作系统运行在其他芯片/开发板上，此时就需要移植。移植时不需要把整个LiteOS源码都放到工程文件中，只需把源码中的核心部分单独提取出来，否则工程的代码量会太大。LiteOS有两种移植方案：接管中断和非接管中断方式。接管中断的方式，是由LiteOS创建和管理中断，需要修改stm32启动文件，移植比较复杂。STM