《嵌入式系统 – 玩转ART-Pi开发板》第2章 ART-Pi开发环境搭建 (Keil+env)

RT-Thread官方网站： https://www.rt-thread.org/

开发环境：
RT-Thread版本：4.0.3
操作系统：Windows10
Keil版本：V5.30
开发板MCU：STM32H750XB

2.1准备工作

在电脑上装好 git，软件包管理功能需要 git 的支持。git 的下载地址为 https://git-scm.com/downloads ，根据向导正确安装 git，并将 git 添加到系统环境变量。
注意在工作环境中，所有的路径都不可以有中文字符或者空格。

2.1.1 Env工具安装

Env 是 RT-Thread 推出的开发辅助工具，针对基于 RT-Thread 操作系统的项目工程，提供编译构建环境、图形化系统配置及软件包管理功能。其内置的 menuconfig 提供了简单易用的配置剪裁工具，可对内核、组件和软件包进行自由裁剪，使系统以搭积木的方式进行构建。

主要特性：

 menuconfig 图形化配置界面，交互性好，操作逻辑强；
 丰富的文字帮助说明，配置无需查阅文档；
 使用灵活，自动处理依赖，功能开关彻底；
 自动生成 rtconfig.h，无需手动修改；
 使用 scons 工具生成工程，提供编译环境，操作简单；
 提供多种软件包，模块化软件包耦合关联少，可维护性好；
 软件包可在线下载，软件包持续集成，包可靠性高；

Env 工具包含了 RT-Thread 源代码开发编译环境和软件包管理系统。从 RT-Thread 官网下载 Env 工具。

Env 下载地址

下载完成后，打开 Env 控制，RT-Thread 软件包环境主要以命令行控制台为主，同时以字符型界面来进行辅助，使得尽量减少修改配置文件的方式即可搭建好 RT-Thread 开发环境的方式。 打开 Env 控制台有两种方式：

方法一：点击 Env 目录下可执行文件
进入 Env 目录，可以运行本目录下的 env.exe，如果打开失败可以尝试使用 env.bat。

打开env的界面如下：

方法二：在文件夹中通过右键菜单打开 Env 控制台
Env 目录下有一张 Add_Env_To_Right-click_Menu.png(添加 Env 至右键菜单.png) 的图片，如下：

根据图片上的步骤操作，就可以在任意文件夹下通过右键菜单来启动 Env 控制台。效果如下：

【注意】因为需要设置 Env 进程的环境变量，第一次启动可能会出现杀毒软件误报的情况，如果遇到了 杀毒软件误报 ，允许 Env 相关程序运行，然后将相关程序添加至白名单即可。
Env就安装好了，很简单。

2.1.2下载源码

ART-Pi SDK源码在 https://github.com/RT-Thread-Studio/sdk-bsp-stm32h750-realthread-artpi 地址，点击链接找到下图的位置，将其下载下来。

可以在线下载，也可使用Git下载 RT-Thread 源码，使用命令：

$git clone https://github.com/RT-Thread-Studio/sdk-bsp-stm32h750-realthread-artpi.git

下载源码，进入源码目录：

下表是该目录的简单说明。

附上gitee下载地址

2.2使用ART-Pi编译和运行 RT-Thread

第一个例子还是使用点灯的实例。先看看笔者使用的开发板的LED硬件电路图。

2.2.1选择工程

这个例子是RT-Thread已经做好的，我们直接用就行。

值得注意的是，我们选择工程是应用程序。

项目框架主要目录及文件的说明如下表所示：

注意：此命令从 RT-Thread 3.1.0 正式版才开始支持。

下图为根据自己使用的调试工具设置对应的调试选项，相关配置修改完成后就可以关闭模板工程。笔者使用的是ST-Link。

【注意】源代码和头文件路径的添加不建议直接修改工程模板，后面会介绍使用 Scons 工具往工程添加源代码及头文件路径。

2.2.2使用 menuconfig配置和裁剪 RT-Thread

每个 BSP 下的工程都有默认的配置，比如系统内核支持的最大线程优先级、系统时钟频率、使用的设备驱动、控制台使用的串口等。RT-Thread 操作系统具有高度的可裁剪性，用户可以根据自己的需求使用 Env 工具进行配置和裁剪。

在 BSP 目录下打开 Env，首先进入工程目录，如：sdk-bsp-stm32h750-realthread-artpi \projects\art_pi_blink_led，如图所示以管理员身份打开 PowerShell：

依次输入如下三个命令：

#cmd
#mklink /D rt-thread ..\..\rt-thread
#mklink /D libraries ..\..\libraries

然后在使用 menuconfig 命令打开配置界面。menuconfig 常用快捷键如图所示：

还可以使能在线软件包，如下图所示，使能了 mqtt 相关的软件包。

2.2.3生成MDK工程

选择软件包后需要使用 pkgs –update 命令下载软件包，然后使用scons –target=mdk5 命令或者 scons –target=iar 命令生成 MDK 或者 IAR 工程。

#scons --target=mdk5

打开新生成的 MDK 工程 project.uvprojx ，可以看到我们选择的 paho mqtt 相关的软件包源文件已经被添加到了工程中。工程对应的芯片型号也是前文基于工程模板选择的芯片型号。

【注1】如果我们要使用 menuconfig 命令来配置，则需要检查 art_pi_blink_led 工程根目录下的 Kconfig 文件中的相关路径是否正确，否则会报错导致打不开配置面板。

【注2】软件更新
下载 ：如果软件包在本地已被选中，但是未下载，此时输入：pkgs –update ，该软件包自动下载；
更新 ：如果选中的软件包在服务器端有更新，并且版本号选择的是 latest 。此时输入： pkgs –update ，该软件包将会在本地进行更新；
删除 ：某个软件包如果无需使用，需要先在 menuconfig 中取消其的选中状态，然后再执行： pkgs –update 。此时本地已下载但未被选中的软件包将会被删除。

【注3】
如果大家直接修改 MDK 工程文件 project.uvprojx 或者 IAR 的工程文件 project.ewww 添加了自己的代码，或者修改了工程的一些基本配置，生成的新工程会覆盖之前对工程文件 project 的修改。

2.2.4编译 RT-Thread固件

接下来就是编译工程，生成目标代码。

Env 中携带了 Python & scons 环境，只需在相应bsp目录中运行 scons 命令即可使用默认的 ARM_GCC 工具链编译 bsp。输入 scons 命令编译工程：

编译完成会有如下信息：

rtthread.bin就是生成的可执行文件。

==【注】Env工具支持Linux的基本指令。==

当然我们也可以使用keil或者IAR编译，前提是安装有KEIL或者IAR，笔者安装了KEIL，因此直接使用KEIL编译。

值得注意的是，我们在调试代码时，需要跟踪代码，在MDK 中需要设置 Browse Information 跟踪代码，设置好后记得重新编译，但是勾选后编译比较慢，请耐心等待一会。

2.2.5使用STM32CubeProgrammer烧写 RT-Thread固件

下面介绍STM32CubeProgrammer烧录固件到开发板的过程。

1.连接板子STlink，并将STlink连接到电脑。

2.打开STM32CubeProgrammer，默认配置即可。

如果连接正常会识别设备号，点击“connect”即可进行连接。

连接成功如下：

打开一个bin或者hex文件，然后点击“download”。

等待下载完成即可。

【注】如果STlink版本过低，是无法使用的，可使用ST-LinkUpgrade进行固件升级。

2.2.6实验现象

烧写成功后复位。即可看到D2亮灭。

接下来我们使用串口终端进行调试，本文使用终端软件 Xshell、PuTTY 等工具接收工程控制台对应串口发送的数据，电脑右键→属性→设备管理器→端口（COM 和 LPT），即可查看串口对应的 COM 号，本文为 COM4。打开 Xshell按照下图配置，波特率一般配置为 115200。