【国产MCU移植】移植RT-Thread到国产芯片FM33LC026

r囧r小猫 2022-09-10 12:24 184阅读 0赞

本文由RT-Thread论坛用户@jiao96 原创发布：[https://club.rt-thread.org/ask/article/3020.html][https_club.rt-thread.org_ask_article_3020.html]

### 摘要 ###

因为项目需要，使用了复旦微FM33LC026单片机，移植了RT\_Thread系统。正好赶上rt官方的【国产MCU移植】活动，顺路参与一下。

芯片参数：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>硬件</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>CPU</td> 
   <td>Cortex-M0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>主频</td> 
   <td>64MHz</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SRAM</td> 
   <td>24KB</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Flash</td> 
   <td>128KB</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

移植主要步骤：  
1.工程搭建  
2.添加复旦微官方库  
3.板级初始化  
4.对接串口驱动

开发工具：  
Keil5、Env工具、Scons

### 工程搭建 ###

芯片为ARM Cortex M0内核，可以用M0内核的其它BSP修改一个出来。  
因为平时使用STM32比较多，同时rt官方适配的较好，所以使用了stm32f072-st-nucleo进行修改。

将stm32f072-st-nucleo复制到bsp目录下，改名为fm33lc026。  
![image.png][]

Stm32的libraries一起挪到新工程目录下。  
![image.png][image.png 1]

只搞了keil5的工程，其它没用的删掉。  
![image.png][image.png 2]

修改keil5工程。  
项目工程是工具通过template模板生成的，所以，修改型号只需要修改template.uvprojx就可以了。

打开template.uvprojx

修改芯片型号为FM33LC02X，其余大部分会根据选择的芯片自动修改。  
![image.png][image.png 3]

再进入linker，分散加载文件修改一下。  
![image.png][image.png 4]

template模板修改完成，接下来需要用模板生成工程，由于工程是STM32拷贝出来的，一些相对路径等会有变化，脚本会有问题，先进行一下修改。

修改fm33lc026文件夹下SConstruct文件，文本文档打开，这里路径改为如图的路径。  
![image.png][image.png 5]

修改fm33lc026文件夹下Kconfig文件，修改如下。  
![image.png][image.png 6]

修改好了，通过env工具，menuconfig，啊哈，报错了。  
![image.png][image.png 7]

根据报错信息，还需要修改board/Kconfig下libraries的路径。  
![image.png][image.png 8]

修改完成，menuconfig打开，现在还是原来工程的配置，接下来还需要继续修改，退出，生成一下keil5工程，打开工程，各配置正常，文件路径都可以找到，工程搭建完毕。  
![image.png][image.png 9]

### 添加复旦微官方库 ###

接下来，添加复旦微FM33LC0XX的官方库函数到路径下。  
需要替换掉原本STM32的官方HAL库。  
STM32的库函数和驱动文件都在\\libraries文件夹下，也就是刚才我们复制到工程内的文件夹。  
我们只需要进入\\libraries文件夹下，把官方库函数文件夹添加进来，通过修改脚本，让它自己添加就OK了。

打开\\libraries文件夹，先看一下文件结构。  
\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2OHYyQCx-1631071758745)(https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210906/8519e6c65f602919e1db3085ea23bb9e.png)\]

把STM32的HAL库全部删掉，找到官方的FM33LC0xx\_FL\_Driver库，复制一份进来。同时FM33LC0XX内核相关文件也复制进来。新的目录结构如下，驱动文件留着，低层驱动需要套接到内核驱动层，在原本STM32的修改就可以了。  
![image.png][image.png 10]

修改Kconfig  
![image.png][image.png 11]

进入接下来的文件夹，继续修改Kconfig。

FM内的文件是board里Kconfig配置的，而且只用到了.s启动文件，下一节进行配置。

先进入FM33LC0xx\_FL\_Driver文件夹。  
FM33LC0xx\_FL\_Driver对应STM32\_HAL库，复制一份STM32\_HAL的SConscript到FM33LC0xx\_FL\_Driver目录下，进行修改。  
复制bsp\\stm32\\libraries\\STM32F0xx\_HAL内的SConscript到FM33LC0xx\_FL\_Driver目录下。打开。  
![image.png][image.png 12]

改为如下：  
![image.png][image.png 13]

进入HAL\_Drivers文件夹下。

因为我只适配了串口驱动，删掉没用的文件。删完如下图。  
![image.png][image.png 14]

Config文件夹下  
![image.png][image.png 15]

修改SConscript，都是根据宏定义添加drv\_XXX.c到工程。  
Emmmm，算了，不修改了，以后添加驱动还要加回来，顶多生成的工程找不到相应的drv\_.c,基本没啥影响。  
使用env生成一下工程，报错了，根据报错信息，找到报错的位置。  
\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xVZaPI6j-1631071758753)(https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210906/59fe7bafb1f4651fc924ba68a32cf7fd.png.webp)\]

打开报错的文件，官方库路径在这一步修改过，需要重新修改。  
![image.png][image.png 16]

重新生成工程，成功，打开工程，库文件也添加成功。  
![image.png][image.png 17]

### 板级初始化 ###

相关库函数已经添加成功，接下来，要让单片机运行起来，并且进入系统。  
启动流程可以看[RT\_Thread官方文档][RT_Thread]。这里借用一张图。  
![image.png][image.png 18]

要修改的有，.s启动文件，rt\_hw\_board\_init（）函数内相关的内容。

添加完官方库文件后，打开keil5工程，会发现.s启动文件还是STM32F072的，这里，我们要修改一下。

打开board文件夹，打开SConscript，修改启动文件路径，修改如下。  
![image.png][image.png 19]

还有一个Kconfig文件，和启动无关，顺路也修改一下。里面主要是menuconfig里单片机设备等的配置菜单，修改成我们需要的。  
![image.png][image.png 20]

进入工程board文件夹，删掉STM32的CubeMX文件夹。  
删掉linker\_scripts分散加载文件（分散加载相关在最前面已经配置了，如果需要分散加载文件，推荐不删，把文件内容改成FM33LC0XX的即可）。  
OK…  
进入env，打开menuconfig，发现串口图形化配置已经OK了。  
![image.png][image.png 21]

退出menuconfig，生成工程，打开工程，发现所有文件都添加完毕，接下来要修改代码了。  
![image.png][image.png 22]

进行rt\_hw\_board\_init（）内相关的函数的修改。  
直接上改好的吧，具体相关的自行查看源码，代码现已经合并到RT\_Thread主分支。

打开drv\_common.c，修改相关。  
![image.png][image.png 23]

打开board.c  
![image.png][image.png 24]

板级初始化这部分就完成了。工程这部分编译还是会报错，因为串口驱动相关的代码还是STM32的。关于驱动部分的对接，在接下来的部分。

### 对接串口驱动 ###

关于设备，可以参考[官方设备文档][Link 1]  
继续引用一张图。  
![image.png][image.png 25]

对应到工程：  
![image.png][image.png 26]

简单来讲，就是写一个套接层，把官方的库函数套接到RT\_Thread的设备管理层内。只需要修改设备驱动框架层，对应到工程就是keil5里Drivers里相关的代码。  
打开Drivers分组，找到我们要修改的串口部分程序，分别为drv\_usart.c，drv\_usart.h，uart\_config.h。同时，关于串口引脚的初始化，模仿STM32的bsp包，单独拿了出来，放到了board.c里。

首先是drv\_usart.h文件，定义了串口配置结构体和串口设备结构体，删掉原来STM32的，修改成如下：  
串口配置结构体，一些需要单独进行配置的部分单拉出来。

/* config class */
    struct _uart_config
    {
        const char *name;
        void *InitTypeDef;
        IRQn_Type irq_type;
        uint32_t clockSrc;
    };

串口结构体，通用的，不需要修改的部分。

/* uart dirver class */
    struct _uart
    {
        FL_UART_InitTypeDef  handle;
        struct _uart_config *config;
        rt_uint16_t uart_dma_flag;
        struct rt_serial_device serial;
    };

drv\_usart.c文件里，定义了串口实例，串口的操作方法函数，串口的注册函数。修改如下：  
串口实例，根据rtconfig.h里的宏定义进行配置。

enum
    {
    #ifdef BSP_USING_UART0
        UART0_INDEX,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_UART1
        UART1_INDEX,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_UART4
        UART4_INDEX,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_UART5
        UART5_INDEX,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_LPUART0
        LPUART0_INDEX,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_LPUART1
        LPUART1_INDEX,
    #endif
    };
    
    static struct _uart_config uart_config[] =
    {
    #ifdef BSP_USING_UART0
        UART0_CONFIG,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_UART1
        UART1_CONFIG,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_UART4
        UART4_CONFIG,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_UART5
        UART5_CONFIG,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_LPUART0
        LPUART0_CONFIG,
    #endif
    #ifdef BSP_USING_LPUART1
        LPUART1_CONFIG,
    #endif
    };

串口的操作方法函数，这里不详细列出，需要把这几个结构体里函数修改完成。

static const struct rt_uart_ops _uart_ops =
    {
        .configure = uart_configure,
        .control = uart_control,
        .putc = uart_putc,
        .getc = uart_getc,
        .dma_transmit = 0
    };

串口的注册函数，将串口设备注册到设备管理层。

int rt_hw_usart_init(void)
    {
        rt_size_t obj_num = sizeof(uart_obj) / sizeof(struct _uart);
        struct serial_configure config = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT;
        rt_err_t result = 0;
    
        for (int i = 0; i < obj_num; i++)
        {
            /* init UART object */
            uart_obj[i].config = &uart_config[i];
            uart_obj[i].serial.ops    = &_uart_ops;
            uart_obj[i].serial.config = config;
    
            /* register UART device */
            result = rt_hw_serial_register(&uart_obj[i].serial, uart_obj[i].config->name,
                                           RT_DEVICE_FLAG_RDWR
                                           | RT_DEVICE_FLAG_INT_RX
                                           | RT_DEVICE_FLAG_INT_TX
                                           | uart_obj[i].uart_dma_flag
                                           , NULL);
            RT_ASSERT(result == RT_EOK);
        }
    
        return result;
    }

uart\_config.h文件，在drv\_config.h里包含，给串口配置结构体赋值，需要填入对应的串口中断向量地址等：

#if defined(BSP_USING_UART0)
    #ifndef UART0_CONFIG
    #define UART0_CONFIG                                                \
        {                                                               \
            .name = "uart0",                                            \
            .InitTypeDef = UART0,                                       \
            .irq_type = UART0_IRQn,                                    \
            .clockSrc = FL_RCC_UART0_CLK_SOURCE_APB1CLK,				\
        }
    #endif /* UART0_CONFIG */
    #endif /* BSP_USING_UART0 */
    
    #if defined(BSP_USING_UART1)
    #ifndef UART1_CONFIG
    #define UART1_CONFIG                                                \
        {                                                               \
            .name = "uart1",                                            \
            .InitTypeDef = UART1,                                       \
            .irq_type = UART1_IRQn,                                    \
            .clockSrc = FL_RCC_UART1_CLK_SOURCE_APB1CLK,               \
        }
    #endif /* UART1_CONFIG */
    #endif /* BSP_USING_UART1 */

board.c里放入了串口引脚初始化，和其他一些关于硬件底层的配置。

FL_ErrorStatus FL_UART_GPIO_Init(UART_Type *UARTx)
    {
        FL_ErrorStatus status = FL_FAIL;
        FL_GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStruct;
        if (UARTx ==  UART0)
        {
            GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_13;
            GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_DIGITAL;
            GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
            GPIO_InitStruct.pull = FL_DISABLE;
            GPIO_InitStruct.remapPin = FL_DISABLE;
    
            status = FL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
            GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_14;
            GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_DIGITAL;
            GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
            GPIO_InitStruct.pull = FL_DISABLE;
            GPIO_InitStruct.remapPin = FL_DISABLE;
    
            status = FL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
        }
        else if (UARTx ==  UART1)
        {
            GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_13;
            GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_DIGITAL;
            GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
            GPIO_InitStruct.pull = FL_DISABLE;
            GPIO_InitStruct.remapPin = FL_DISABLE;
    
            status = FL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
    
            GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_14;
            GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_DIGITAL;
            GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
            GPIO_InitStruct.pull = FL_DISABLE;
            GPIO_InitStruct.remapPin = FL_DISABLE;
    
            status = FL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
        }
        else if (UARTx ==  UART4)
        {
            GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_0;
            GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_DIGITAL;
            GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
            GPIO_InitStruct.pull = FL_DISABLE;
            GPIO_InitStruct.remapPin = FL_DISABLE;
    
            status = FL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
            GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_1;
            GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_DIGITAL;
            GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
            GPIO_InitStruct.pull = FL_DISABLE;
            GPIO_InitStruct.remapPin = FL_DISABLE;
    
            status = FL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
        }
        return status;
    }

修改完毕，配置好串口到控制台，编译下载，正常使用。

### 点灯 ###

最后在main函数里点灯

int main(void)
    {
        FL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    
        FL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, FL_GPIO_PIN_4);
        GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_4;
        GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_OUTPUT;
        GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
        GPIO_InitStruct.pull = FL_DISABLE;
        FL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
        while (1)
        {
            FL_GPIO_SetOutputPin(GPIOD, FL_GPIO_PIN_4);
            rt_thread_mdelay(500);
            FL_GPIO_ResetOutputPin(GPIOD, FL_GPIO_PIN_4);
            rt_thread_mdelay(500);
        }
    
    }

完毕。

### 总结 ###

没有总结，第一次写技术文档，欢迎大家学习交流。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3J0dGhyZWFkaW90b3M_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

近来芯片缺货大幕拉开，掀起新一轮国产替代浪潮。RT-Thread发起一场国产MCU移植贡献活动，邀请开发者们参加！  
活动详情：[国潮崛起！RT-Thread国产MCU移植贡献活动开启！][RT-Thread_MCU]

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[image.png]: /images/20220829/543a2ba03d074cd1898f663ee0490b7b.png
[image.png 1]: /images/20220829/75d3c31d14be4675aa7badc579befd1c.png
[image.png 2]: /images/20220829/7505279b6ed44dadb07f367b7eaf288e.png
[image.png 3]: /images/20220829/33d8d8c64d13450eb0229ba57442edc2.png
[image.png 4]: /images/20220829/0fb0d051c27345818a3c65ea7695e1b7.png
[image.png 5]: /images/20220829/9fda15052f2248f3bef44b4c50f8e258.png
[image.png 6]: /images/20220829/b8c85c26156c4a10830b6863f9ed5d85.png
[image.png 7]: /images/20220829/58036a9dd4a2441f91ed70ff6f468003.png
[image.png 8]: /images/20220829/e802878da6304315bc14d24e00d958bd.png
[image.png 9]: /images/20220829/32ff980b0a55406a97a4f019dc137fbc.png
[image.png 10]: /images/20220829/713122a6d57743de84270f1ec30fd39e.png
[image.png 11]: /images/20220829/1b53868f2a4d4443b7f2caf9fd249bbb.png
[image.png 12]: /images/20220829/e739ef6a932e4278ac60849ee6efeb4e.png
[image.png 13]: /images/20220829/7b87fee8ab9e4001a0a917b1f9a89b79.png
[image.png 14]: /images/20220829/fb9c566ddf6342389e35775071879a45.png
[image.png 15]: /images/20220829/7438a464f3fa4153b99c47c47f2516f0.png
[image.png 16]: /images/20220829/2823f0df28b44d9c92516647d015e67a.png
[image.png 17]: /images/20220829/5b722495b16a47109a05a64f44991672.png
[RT_Thread]: https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-nano/nano-port-principle/an0044-nano-port-principle
[image.png 18]: /images/20220829/20b3cd5f6754483faf76461a49633a3f.png
[image.png 19]: /images/20220829/60b9c731454040e09947f1ce77b578e3.png
[image.png 20]: /images/20220829/a9a91d1dc3874991a13ade2dc832deee.png
[image.png 21]: /images/20220829/7dc20dd8767d4e3f95e758a93bb2c7a0.png
[image.png 22]: /images/20220829/a4065e9684f74610a3b19155d1a8b4b6.png
[image.png 23]: /images/20220829/c52b3abed8074400ab8c0fbca95e5e89.png
[image.png 24]: /images/20220829/c959cb8c48854e42950fa1ff4b0287e2.png
[Link 1]: https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/device
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[RT-Thread_MCU]: https://club.rt-thread.org/ask/article/2937.html