RT-Thread stm32 基础记录

准备工作

安装 RT-Thread Studio。

新建 Nano 工程

打开 IDE，点击【文件】-【新建】-【RT-Thread 项目】：

进入新建工程的配置向导：

注：可以通过修改 board.c 的 ​​SystemClock_Config()​​ 更改系统时钟。

工程创建完毕，连接硬件，可直接进行编译下载，如下所示：

编写main.c

将以下代码直接拷贝至main.c

/* 
 * 2019-09-09     RT-Thread   
 */

#include <rtthread.h>
#include <board.h>
#include <rtdevice.h>

#define DBG_TAG "main"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include <rtdbg.h>

/* PLEASE DEFINE the LED0 pin for your board, such as: PA5 */
#define LED0_PIN    GET_PIN(C, 13)



#define THREAD_PRIORITY         25
#define THREAD_STACK_SIZE       512
#define THREAD_TIMESLICE        5

static rt_thread_t tid1 = RT_NULL;

/* 线程1的入口函数 */
static void thread1_entry(void *parameter)
{
    rt_uint32_t count = 0;

    while (1)
    {
        /* 线程1采用低优先级运行，一直打印计数值 */
        rt_kprintf("thread1 count: %d\n", count ++);
        rt_thread_mdelay(500);
    }
}

ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)
static char thread2_stack[1024];
static struct rt_thread thread2;
/* 线程2入口 */
static void thread2_entry(void *param)
{
    int count = 1;
       /* set LED0 pin mode to output */
       rt_pin_mode(LED0_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);

       while (count++)
       {
           /* set LED0 pin level to high or low */
           rt_pin_write(LED0_PIN, count % 2);
           LOG_D("Hello RT-Thread!");
           rt_thread_mdelay(100);
       }


//    rt_uint32_t count = 0;
//
//    /* 线程2拥有较高的优先级，以抢占线程1而获得执行 */
//    for (count = 0; count < 10 ; count++)
//    {
//        /* 线程2打印计数值 */
//        rt_kprintf("thread2 count: %d\n", count);
//        rt_thread_mdelay(500);
//    }
//    rt_kprintf("thread2 exit\n");
//    /* 线程2运行结束后也将自动被系统删除
//    (线程控制块和线程栈依然在idle线程中释放) */
}

/* 删除线程示例的初始化 */
int thread_sample(void)
{
    /* 创建线程1，名称是thread1，入口是thread1_entry*/
    tid1 = rt_thread_create("thread1",
                            thread1_entry, RT_NULL,
                            THREAD_STACK_SIZE,
                            THREAD_PRIORITY-1, THREAD_TIMESLICE);

    /* 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
    if (tid1 != RT_NULL)
    {
        //启动线程
        rt_thread_startup(tid1);
    }

    /* 初始化线程2，名称是thread2，入口是thread2_entry */
    rt_thread_init(&thread2,
                   "thread2",
                   thread2_entry,
                   RT_NULL,
                   &thread2_stack[0],
                   sizeof(thread2_stack),
                   THREAD_PRIORITY - 1, THREAD_TIMESLICE);
    //启动线程
    rt_thread_startup(&thread2);

    return 0;
}


int main(void)
{
       thread_sample();
   
    return RT_EOK;
}

运行结果

在创建工程向导中配置了控制台串口号及其引脚号，所以工程中已经实现了 uart 的驱动以及 ​​rt_hw_console_output()​​ ，默认可以进行打印。打开串口终端，可以发现在终端中执行了打印。

RT-Thread Studio 结合 STM32CubeMx 开发其他外设驱动

使用 ​​RT-Thread Studio​​ 新建 RT-Thread 的项目时直接就将 RT-Thread 实时操作系统移植到对应的芯片上了，省去了系统移植的步骤。

使用 ​​STM32CubeMx​​ 配置工具可以方便快速的配置芯片外设的时钟和引脚，使驱动的开发变得简单。

所以本文将结合这两个 IDE 的优点，介绍基于 ​​RT-Thread Studio​​​ 和 ​​STM32CubeMx​​ 的驱动开发。

需要注意的是这里开发的驱动是不基于 RT-Thread 设备驱动框架的，即直接使用 ​​STM32CubeMx​​ 生成的 HAL 库文件来开发外设驱动。

简介

使用 ​​RT-Thread Studio​​​ 和 ​​STM32CubeMx​​ 开发驱动可分为以下几个步骤

• 使用 ​​RT-Thread Studio​​ 新建 RT-Thread 工程
• 使用 ​​STM32CubeMx​​ 配置外设和系统时钟
• 复制 ​​stm32xxxx_hal_msp.c​​ 函数
• 修改 ​​stm32xxxx_hal_config.h​​ 文件，打开相应外设支持。
• 替换 ​​board.c​​ 文件中时钟配置函数
• 使用外设

新建 RT-Thread 项目

使用 ​​RT-Thread Studio​​​ 新建基于 ​​nano-v3.1.3​​ 的工程，界面如下图所示

配置过程可总结为以下步骤：

• 定义自己的工程名及工程生成文件的存放路径
• 选择 ​​基于芯片​​ 创建工程，选择的 RT-Thread 版本为 ​​nano-v3.1.3​​。
• 选择厂商及芯片型号
• 配置串口信息
• 配置调试器信息

工程配置完成后点击下方的 ​​完成​​ 按钮即可创建 RT-Thread 的工程。

基于 Studio 创建 RT-Thread 工程后，就可以基于创建的工程开发自己的驱动。下面将以 ​​stm32l475-atk-pandora​​ 开发板为例，讲解如何开发 ADC 驱动。

配置外设

新建基于目标板卡的 ​​CubeMx​​ 工程，并配置自己需要使用的外设。

例如，示例开发板的 PC2 连接的是 ADC1 的通道 3，使用 ​​CubeMx​​ 生成 ADC 的驱动代码的配置结果如下所示：

复制 ​​stm32xxxx_hal_msp.c​​ 函数

将 ​​CubeMx​​​ 生成的代码 ​​stm32l4xx_hal_msp.c​​ 函数复制到 RT-Thread Studio 生成的工程中，并参与工程编译。复制完成后的结果如下图所示

由于我们并没有使用 CubeMx 生成的工程，所以这里需要将 ​​stm32l4xx_hal_msp.c​​​ 文件中 ​​#include "main.h"​​​ 替换为 ​​#include "board.h"​​。

打开 HAL 库配置文件对应外设的支持宏

这里我们使用了 ADC 外设，所以需要在 ​​stm32l4xx_hal_config.h​​ 文件中将 ADC 模块使能，取消 ADC 模块的注释即可，示例代码如下

#define HAL_ADC_MODULE_ENABLED

修改系统时钟(可选)

使用 RT-Thread Studio 创建 RT-Thread 工程时默认使用的是系统内部时钟 HSI，这里需要根据自己的板卡配置将 ​​STM32CubeMx​​ 生成的时钟配置函数拷贝到 RT-hread 的工程中。步骤如下

• 使用 CubeMx 配置自己板卡的系统时钟，并生成代码
• 复制 CubeMx 工程中 ​​main.c​​ 文件的 ​​void SystemClock_Config(void)​​ 系统时钟初始化函数
• 替换 ​​RT-Thread Studio​​ 生成的工程中的 ​​drv_clk.c​​ 文件中的系统时钟配置函数​​void system_clock_config(int target_freq_mhz)​​ ，如下图所示。

• 如果使用外部时钟，则需要更新工程中的​​stm32xxxx_hal_conf.h​​ 中的对应的外部时钟频率的值，以 HSE 为例，需要修改下面的时钟频率为实际使用的值：

#define HSE_VALUE ((uint32_t)8000000U) /!< Value of the External oscillator in Hz /

使用外设

上述文件配置完成之后，ADC 外设就可以使用的，在 ​​main.c​​ 中添加外设的使用代码

ADC 外设的使用示例代码如下

#include <rtthread.h>
#include "board.h"

ADC_HandleTypeDef hadc1;

/* ADC1 init function */
void MX_ADC1_Init(void)
{
  ADC_MultiModeTypeDef multimode = {0};
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

  /** Common config
  */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_ASYNC_DIV1;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
  hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
  hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_PRESERVED;
  hadc1.Init.OversamplingMode = DISABLE;
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Configure the ADC multi-mode
  */
  multimode.Mode = ADC_MODE_INDEPENDENT;
  if (HAL_ADCEx_MultiModeConfigChannel(&hadc1, &multimode) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Configure Regular Channel
  */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_3;
  sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_2CYCLES_5;
  sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
  sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
  sConfig.Offset = 0;
  if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

}

rt_uint32_t get_adc_value(void)
{
    HAL_ADC_Start(&hadc1);
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);

    return (rt_uint32_t)HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
}

int main(void)
{
    int count = 1;
    rt_uint32_t read_value = 0;

    MX_ADC1_Init();
    while (count++)
    {
        read_value = get_adc_value();
        rt_thread_mdelay(1000);
        rt_kprintf("adc value = %d\r\n", read_value);
    }

    return RT_EOK;
}

编译下载工程，将开发板的 PC2 引脚连接到开发板上的地，终端打印信息如下

将开发板的 PC2 引脚连接到开发板的 3.3V 引脚，终端打印信息如下

从上面两个实验打印结果可以看出我们成功使用了 ADC 外设。

注意事项

• ​​board.c​​ 文件中的系统时钟配置函数需要根据自己的板卡进行修改
• ​​stm32xxxx_hal_msp.c​​​ 函数中主要完成的是外设引脚和时钟的初始化，所以在使用 ​​CubeMx​​ 生成外设的配置代码时不能选择为每个外设都生成 ​​.c/.h​​ 文件
• 使用 ​​CubeMx​​ 外设时只需要配置实际使用的外设，如果 ​​stm32xxxx_hal_msp.c​​ 文件和 ​​drv_uart.c​​ 文件或者 ​​drv_spi.c​​ 文件外设的初始化函数重定义，需要删除 ​​stm32xxxx_hal_msp.c​​ 文件中外设的初始化函数。

参考链接：

​​《RT-Thread Studio开发STM32》第一章~第一节《配置STM32H743XIH6点亮LED灯》 - 行者&无疆 -

​​页面跳转中https://www.rt-thread.org/document/site/tutorial/nano/nano-port-studio/an0047-nano-port-studio/​​

​​页面跳转中https://www.rt-thread.org/document/site/rtthread-studio/drivers/cubemx/rtthread-studio-cubemx/​​