0. 寫在前面的話

這篇文章寫著玩，主要是圖一樂。紀念一下最開始使用RTT到處查找資料的過程。

本文內容比較簡單，若是有朋友才開始用RTT，希望會有一些幫助吧。

國產優秀嵌入式操作系統RT-Thread，贊！

本文看著復雜，但是實際操作簡單。實驗過程約15~30分鐘。有幾張圖死活傳不上來，似乎也不支持個人gitee的圖床，算了，影響不大。

硬件資源：Tencent EVB MX+

CPU：STM32L431RCT6

將要掌握的內容：

RT-Thread在STM32系列的移植

RT-Studio基本操作方法

FAL（Flash Abstract Layer）+W25Q64的QSPI移植

Qboot的移植與基礎個性化（最基礎的個性化）修改

1. RT-Thread OS基本移植

Tencent EVB MX+是騰訊Tencent OS Tiny官方開發板，微控制器采用STM32L431RCT6, 通過QSPI接口連接WinBond W25Q64JV 64Mb (8MB)片外Flash。

1.1 新建RT-Thread工程，修改drc_clk.c

1.新建RT-Thread工程，并且指定合理的文件保存路徑、選擇芯片、RT-Thread版本號。

注：RT-Thread 4.0.3版本的AT device軟件包與UART RX DMA 方式配合不好。所以，我們選擇RT-Thread 4.0.2版本。參考來源：RT-Thread-at_client_getchar函數，打開DMA數據會丟失(bug反饋)RT-Thread問答社區 - RT-Thread

2.在新建項目的圖中，我們發現如下語句：工程使用的是芯片內部HSI時鐘，如需修改，請完善drv_clk.c。

目前最新RT-Thread Studio 2.1.1版本雖然支持與ST CubeMX的聯動，但是，使用CubeMX生成工程后，會出現函數重復定義、頭文件不匹配等一系列問題。這些問題雖然可以通過設置RT-Thread項目的頭文件目錄、添加編譯Exclude路徑進行解決，但是使用門檻相對較高。為了保證移植的準確性，降低使用門檻，我們不使用聯動。一種可行方案為：在其他目錄使用CubeMX新建與當前芯片相同的ioc工程，然后從CubeMX生成的工程中復制對應的代碼即可。后續隨著RT Studio的更新，這個問題我想會逐步改善的。3.創建Cube MX工程，配置時鐘樹，生成工程。在本示例中，CubeMX工程存儲在D:RT-ThreadCubeMXlc.ioc中。在CubeMX中將時鐘設置為HSE，且使得HCLK為80MHz。

4.根據CubeMX代碼，修改drv_clk.c文件將CubeMX生成的工程中void SystemClock_Config(void)函數的部分內容，復制至drv_clk.c文件的void system_clock_config(int target_freq_mhz)處。下方代碼塊中被屏蔽的部分，是RT-Thread Studio生成的原始代碼，37~49行的代碼是從CubeMX工程中粘貼而來。

 1voidsystem_clock_config(inttarget_freq_mhz)
 2{
 3RCC_OscInitTypeDefRCC_OscInitStruct={0};
 4RCC_ClkInitTypeDefRCC_ClkInitStruct={0};
 5/**InitializestheCPU,AHBandAPBbussesclocks
 6*/
 7//RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
 8//RCC_OscInitStruct.HSIState=RCC_HSI_ON;
 9//RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue=RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
10//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;
11//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSI;
12//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM=8;
13//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN=target_freq_mhz;
14//#ifdefined(RCC_PLLP_SUPPORT)
15//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP=RCC_PLLP_DIV7;
16//#endif
17//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ=RCC_PLLQ_DIV2;
18//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR=RCC_PLLR_DIV2;
19//if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!=HAL_OK)
20//{
21//Error_Handler();
22//}
23//RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
24//RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_ON;
25//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;
26//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSE;
27//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM=1;
28//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN=20;
29//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP=RCC_PLLP_DIV7;
30//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ=RCC_PLLQ_DIV2;
31//RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR=RCC_PLLR_DIV2;
32//if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!=HAL_OK)
33//{
34//Error_Handler();
35//}
36RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
37RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_ON;
38RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;
39RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSE;
40RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM=1;
41RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN=20;
42RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP=RCC_PLLP_DIV7;
43RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ=RCC_PLLQ_DIV2;
44RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR=RCC_PLLR_DIV2;
45if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!=HAL_OK)
46{
47Error_Handler();
48}

1.2 配置RT-Thread工程串口，使能RX DMA

在board.h中，將UART2部分修改成如下形式：

1#defineBSP_USING_UART2
2#defineBSP_UART2_RX_USING_DMA/**
3#defineBSP_UART2_TX_PIN"PA2"
4#defineBSP_UART2_RX_PIN"PA3"

2. QSPI+W25Q64的FAL移植 2.1 EVB MX+硬件信息說明 在Tencent EVB MX+開發板上，W25Q64JV通過QSPI接口與STM32L4進行連接。所以，我們也需要在CubeMX配置QSPI。配置完畢后再次使用CubeMX生成工程。 注意，我們僅僅需要外設的初始化部分。即HAL_QSPI_MspInit函數， 用于引腳配置，相關時鐘使能, 初始化等操作。

2.2 配置RT-Thread軟件包FAL參數

1.使能SPI總線，使能SFUD，在SFUD中使用QSPI模式。

2.在board.h中開啟QSPI和On Chip Flash。

在board.h中查找下述語句，并取消屏蔽即可。

1#defineBSP_USING_QSPI
2#defineBSP_USING_ON_CHIP_FLASH

3.添加FAL軟件包，修改FAL設備名稱。

2.3 修改FAL分區表

1.編譯工程，會產生11個Errors。提示fal_cfg.h頭文件沒有被包含進工程目錄中。

2.按照下圖，添加Includes的Path。

此步驟也可以進行文件剪切處理：將fal_cfh.h文件從fal-v0.5.0/sample/portin路徑中剪切至fal-v0.5.0/inc路徑中。

3.再次編譯，現在只剩下1個Error。提示stm32f2_onchip_flash沒有定義.

4.改正stm32f2_onchip_flash未定義的錯誤，并自定義分區表。

打開packages->fal-v0.5.0->samples->porting路徑下的fal_cfg.h，進行修改。

本修改的目的是將drv_flash_l4.c中聲明的內部FLASH塊stm32_onchip_flash放入到分區表中，替代FAL例程中不存在的stm32f2_onchip_flash。

注：

將fal_cfg.h中的stm32_onchip_flash修改為stm32_onchip_flash。（說明：stm32_onchip_flash在drv_flash_l4.c文件中定義）

將fal_cfg.h的FAL_PART_TABLE中的字符串stm32_onchip修改為onchip_flash。（說明：onchip_flash是片內FLASH的名稱，也在drv_flash_l4.c文件中被使用）。

將fal_cfg.h的FAL_PART_TABLE中的字符串NOR_FLASH_DEV_NAME修改為FAL_USING_NOR_FLASH_DEV_NAME。（說明：FAL_USING_NOR_FLASH_DEV_NAME是片外FLASH的名稱，在rtconfig.h文件中）。

修改完成后的分區表如下所示。

當然，在實際項目中，具體的偏移量和位置要根據實際情況進行分析和修改。本文后續的Demo演示中，就只用了bl、application、download、factory分區。

5.在board.c的函數RT_WEAK void rt_hw_board_init()下方添加HAL_QSPI_MspInit代碼。該代碼由CubeMX自動生成。

 1voidHAL_QSPI_MspInit(QSPI_HandleTypeDef*qspiHandle)
 2{
 3GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};
 4if(qspiHandle->Instance==QUADSPI)
 5{
 6/*USERCODEBEGINQUADSPI_MspInit0*/
 7/*USERCODEENDQUADSPI_MspInit0*/
 8/*QUADSPIclockenable*/
 9__HAL_RCC_QSPI_CLK_ENABLE();
10__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
11/**QUADSPIGPIOConfiguration
12PB0------>QUADSPI_BK1_IO1
13PB1------>QUADSPI_BK1_IO0
14PB10------>QUADSPI_CLK
15PB11------>QUADSPI_BK1_NCS
16*/
17GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11;
18GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;
19GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_NOPULL;
20GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
21GPIO_InitStruct.Alternate=GPIO_AF10_QUADSPI;
22HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
23/*USERCODEBEGINQUADSPI_MspInit1*/
24/*USERCODEENDQUADSPI_MspInit1*/
25}
26}

6.在終端窗口，輸入list_device，可以發現，類型為SPI BUS的qspi1已經掛載進設備清單。

此處要特別注意qspi1. 在drv_qspi.c文件中，rt_hw_qspi_bus_init內部使用的總線名稱就是qspi1, 官方的qspi驅動程序代碼如下所示。

1staticintrt_hw_qspi_bus_init(void)
2{
3returnstm32_qspi_register_bus(&_stm32_qspi_bus,"qspi1");
4}
5INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_qspi_bus_init);

2.5 測試FAL

1.下載程序，得到下圖結果。

2.使用list_device命令，得到下圖結果。

3.使用fal系列命令：fal probe [device_name | part_name]。

顯然，easyflash和W25Q64JV分別是分區名稱和Flash Device名稱，所以可以正常Probe。而qspi1_0是QSPI設備名稱，不能使用FAL Probe命令。請務必了解它們之間的區別。

4.使用fal erase, write, read等命令

• 執行了1次讀操作，從0x00地址開始讀出128字節

• 執行了1次寫操作，寫入5個數據到0x00地址

• 執行了1次讀操作，從0x00地址開始讀出32字節

• 執行了1次寫操作，寫入5個數據到0x10地址

• 執行了1次讀操作，從0x00地址開始讀出32字節

顯然，如果再次寫入5個數據到0x00地址后，讀取出來的數據會有誤，寫入和讀取不相同。這是由Flash的特性決定的。如果需要更新0x00地址開始的5個數據，則必須需要擦除地址0x00開始的扇區(最小擦除單位)。該操作將刪除4096個字節。

Flash的特性：數據存儲的每個位，在更新存儲數據時，能把1改成0，而0卻不能改為1。所以要求在寫入數據前，必須對目標區域進行擦除操作，即把目標區域中的數據位擦除為1。

W25Q64支持扇區擦除、塊擦除及整片擦除，最小的擦除單位是扇區，一個塊包含16個扇區，有128個塊。

以扇區擦除為例，擦除大小為4KB，即4096字節的數據。擦除實際上是往扇區寫入數據，把數據位都寫為1。

3. Bootloader制作

3.1 添加Qboot包支持

按照下圖配置qboot軟件包

3.2 Qboot包中配置出廠按鈕和LED指示燈

在Tencent EVB MX+電路板上，LED1被配置在PC13，KEY1被配置在PB12，如下圖所示

在drv_gpio.c中的static const struct pin_index pins[]數組中，可以找到LED1和KEY1引腳分別對應45和28。

3.3 修改main.c和其他個性化處理

簡單修改main.c文件

1intmain(void)
2{
3returnRT_EOK;
4}

在程序修改過程中，我將qboot.c中的所有“Qboot 字符串替換成了"Bootloader，然后修改了Finsh命令：

1/**<原始*/
2//MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(qbt_shell_cmd,qboot,Quickbootloadertestcommands);
3/**<修改*/
4MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(qbt_shell_cmd,bl,Quickbootloadertestcommands);

一切無誤后，編譯工程，成功得到基于Qboot、FAL的Bootloader程序，占用ROM 114.46KB。如果取消掉Finsh組件，則Bootloader大小會在84KB左右。

3.4 測試

為了確保后續操作無誤，使用ST CubeMX Programer將STM32L431的片內Flash進行擦除。擦除后再斷開ST Link。

4. Application制作與OTA測試

有了上述基礎，按照如下步驟制作Application：

1.按照第1節”基本移植RT-Thread”進行操作

2.按照第2節”基于QSPI+W25Q64JV進行FAL移植”進行操作

3.添加ota_downloader軟件包。由于STM32L431 Flash的限制，我們僅僅測試Ymodem OTA方式。

4.修改main.c文件

順手寫了個1.07版本。后面的圖已經截好，所以就不改成1.00版本了。

 1#include
 2#defineDBG_TAG"main"
 3#defineDBG_LVLDBG_LOG
 4#include
 5#include"board.h"
 6#include"fal.h"
 7#defineAPP_VERSION1L/**
 8#defineAPP_SUBVERSION0L/**
 9#defineAPP_REVISION7L/**
10intmain(void)
11{
12fal_init();/*TangHuiminaddcommentsfortesingpullrequest*/
13LOG_I("ApplicationSoftware%d.%d.%dbuild%s
",
14APP_VERSION,APP_SUBVERSION,APP_REVISION,__DATE__);
15returnRT_EOK;
16}
17/*將中斷向量表起始地址重新設置為application分區的起始地址*/
18staticintrt_hw_app_vector_reconfig(void)
19{
20#defineNVIC_VECTOR_MASK0xFFFFFF80
21#defineRT_APP_PART_ADDR0x08020000
22/*重新設置中斷向量表*/
23SCB->VTOR=RT_APP_PART_ADDR&NVIC_VECTOR_MASK;
24return0;
25}
26INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_app_vector_reconfig);

5.修改linkscripts

linkscripts圖中的ROM Size為256KB。當然，我們可以將其限制為128KB，因為Bootloader已經占用了128KB。

6.編譯并下載生成的bin文件，測試程序跳轉

將APP下載到Application分區，則Bootloader啟動后，判斷應用程序存在，會自動跳轉至Application。

7.再次修改main.c，編譯，請不要直接下載，我們會使用Ymodem_OTA方式下載

1#defineAPP_VERSION1L/**
2#defineAPP_SUBVERSION0L/**
3#defineAPP_REVISION8L/**

8.制作OTA包。工具位于Bootloader工程的packagesqboot-v1.05 ools路徑下。

9.測試Ymodem_ota

建議使用XShell工具，連接串口。在命令行輸入ymodem_ota，然后右鍵選擇使用Ymodem方式發送，發送上一步生成的OTA rbl文件，即升級包。

下載完成后，軟件重啟，首先進入到Bootloader，從download分區搬運代碼到application分區（注意：此處不是簡單搬運，而是由qboot代碼進行了解壓縮后再進行搬運，過程較為復雜。若感興趣，可進一步深挖quicklz等解壓縮軟件包。）

程序升級結果如下，自動從1.07版本升級到1.08版本。

5. 填坑

1.RT_APP_PART_ADDR

在qboot.h中有如下一段代碼：

1#ifdefRT_APP_PART_ADDR
2#defineQBOOT_APP_ADDRRT_APP_PART_ADDR
3#else
4#defineQBOOT_APP_ADDR0x08020000
5#endif

由于在qboot軟件包中，并沒有配置RT_APP_PART_ADDR項。qboot默認APP從內部Flash 128KB處開始。此處不注意的話，會導致修改內部Flash分區表后，APP無法有效跳轉。

如果，我們劃分90KB給bootloader，166KB給application，則需要在fal_cfg.h文件中修改bootloader、application分區的offset和len。此時，application的中斷向量表將會放置在0x08016800地址。為了保證bootloader工作正常，我們需要在bootloader工程的rtconfig.h中添加如下代碼，否則，bootloader會自動跳轉至無效的QBOOT_APP_ADDR地址。

1#defineRT_APP_PART_ADDR0x08016800/**<按需要修改成你的application分區偏移*/

2.不要打開不必要的中斷，在Application中再初始化相應外設。Bootloader關注自己應作的工作就好。

祝大家使用RTT快樂！

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版權聲明：

本文為RT-Thread論壇用戶「lchnu」的原創文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權協議，轉載請附上原文出處鏈接及本聲明。

原文鏈接：

https://club.rt-thread.org/ask/article/a66b4c96c13cc0d5.html

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