1、前言

RT-Thread Env是RT-Thread推出的開發(fā)輔助工具，針對(duì)基于RT-Thread操作系統(tǒng)的項(xiàng)目工程，提供編譯構(gòu)建環(huán)境、圖形化系統(tǒng)配置及軟件包管理功能。其內(nèi)置的menuconfig提供了簡(jiǎn)單易用的配置剪裁工具，可對(duì)內(nèi)核、組件和軟件包進(jìn)行自由裁剪，使系統(tǒng)以搭積木的方式進(jìn)行構(gòu)建。

先楫新發(fā)布的RT-Thread BSP v1.10也支持通過(guò)RT-Thread Env來(lái)方便的圖形化的配置和裁剪應(yīng)用、完成編譯、生成cmake工程和Segger Embedded Studio工程等操作。

本文從介紹基于Ubuntu的RT-Thread開發(fā)環(huán)境的搭建開始，結(jié)合先楫RT-Thread BSP v1.10的新特性，介紹利用RT-Thread Env如何使用如下工具鏈來(lái)開發(fā)RT-Thread應(yīng)用。

gcc

zcc

Segger Embedded Studio

2、準(zhǔn)備開發(fā)環(huán)境

按照https://gitee.com/RT-Thread-Mirror/env提供的步驟依次安裝開發(fā)環(huán)境。

2.1 安裝RT-Thread Env環(huán)境

注意：以下配置環(huán)境變量的示例針對(duì)的是不熟悉Ubuntu的新手用戶，對(duì)于熟悉Linux環(huán)境變量配置的朋友，可按照自己的習(xí)慣來(lái)配置，實(shí)現(xiàn)同樣的效果即可。

1、下載并安裝

wget https://gitee.com/RT-Thread-Mirror/env/raw/master/install_ubuntu.shchmod777install_ubuntu.sh./install_ubuntu.sh--gitee

rm install_ubuntu.sh

2、準(zhǔn)備環(huán)境

在 ~/.bashrc 的最后一行追加

source ~/.env/env.sh

3、注意事項(xiàng)

版本匹配要求：

先楫RT-Thread BSP v1.10是基于RT-Threadv5.0.2開發(fā)的，必須使用RT-Thread Env v1.5.2來(lái)開發(fā)。

環(huán)境配置問(wèn)題解決方案：

當(dāng)遇到 scons --menuconfig 命令異常時(shí)，請(qǐng)按以下步驟處理：

· 檢查是否安裝了沖突的kconfiglib

pip list | grep kconfiglib

· 如果已安裝（顯示版本信息），則執(zhí)行卸載

pip uninstall kconfiglib

2.1 安裝工具鏈

以下三個(gè)工具鏈，可根據(jù)個(gè)人的喜好來(lái)安裝

1、安裝gcc工具鏈

從如下鏈接下載gcc工具鏈：
https://github.com/hpmicro/riscv-gnu-toolchain/releases/download/2022.05.15/riscv32-unknown-elf-newlib-multilib_2022.05.15_linux.tar.gz
或
https://gitee.com/hpmicro/riscv-gnu-toolchain/releases/download/2022.05.15/riscv32-unknown-elf-newlib-multilib_2022.05.15_linux.tar.gz

解壓到指定的目錄，如opt/riscv32-unknown-elf-newlib-multilib

添加環(huán)境變量

在 ~/.bashrc 的最后一行追加RTT_RISCV_TOOLCHAIN
此處假定工具鏈被安裝/解壓到/opt/riscv32-unknown-elf-newlib-multilib

exportRTT_RISCV_TOOLCHAIN=/opt/riscv32-unknown-elf-newlib-multilib/bin

2、安裝zcc工具鏈

從兆松科技的官網(wǎng)的如下鏈接下載zcc 4.0.0或zcc 4.1.1及以上版本的工具鏈
https://www.terapines.com/download/zcc

安裝到指定目錄。
以當(dāng)前版本ZCC-Installer為例，按如下方式來(lái)安裝。

chmod777ZCC-Installer

sudo ./ZCC-Installer

在彈出的窗口中點(diǎn)擊Install，在新界面中選擇安裝的路徑，本文使用默認(rèn)路徑/opt/Terapines/ZCC/4.0.0，繼續(xù)點(diǎn)擊Install，等待安裝完成并關(guān)閉安裝窗口。

添加到環(huán)境變量

在 ~/.bashrc 的最后一行追加ZCC_TOOLCHAIN_PATH

exportZCC_TOOLCHAIN_PATH=/opt/Terapines/ZCC/4.0.0/bin

3、安裝Segger Embedded Studio

從Segger官方網(wǎng)點(diǎn)如下鏈接下載Segger Embedded Studio的Linux版本。

解壓并安裝。
以8.24版本為例，解壓到segger_embedded_studio_v824_linux_x64，通過(guò)命令行進(jìn)入該文件夾，并通過(guò)如下命令安裝:

cd segger_embedded_studio_v824_linux_x64

sudo ./install_segger_embedded_studio

按默認(rèn)路徑安裝到/opt/SEGGER/segger_embedded_studio_8.24

設(shè)置環(huán)境變量
在 ~/.bashrc 的最后一行追加SEGGER_TOOLCHAIN_PATH

export SEGGER_TOOLCHAIN_PATH=/opt/SEGGER/segger_embedded_studio_8.24/bin

按如下鏈接申請(qǐng)License(非商用可跳過(guò)這一步)
https://license.segger.com/hpmicro.cgi

4、安裝 OpenOCD

從如下鏈接下載OpenOCD,并解壓到指定目錄，如/opt/hpm-openocd
https://github.com/hpmicro/riscv-openocd/releases/download/hpm_xpi_v0.3.0/openocd-linux.tar.gz-設(shè)置環(huán)境變量在 ~/.bashrc 的最后一行追加:

export PATH=$PATH:/opt/hpm-openocd/bin

對(duì)于熟悉openocd編譯的用戶，也可自行基于https://github.com/hpmicro/riscv-openocd倉(cāng)庫(kù)的taghpm_xpi_v0.3.0
完成克隆和編譯安裝，在此不作展開。

5、安裝 JLink 和 Ozone

該步驟為可選操作， 若手上沒(méi)有JLink硬件，可跳過(guò)。

從如下鏈接下載JLink和Ozone安裝包并安裝
https://www.segger.com/downloads/jlink/

3、項(xiàng)目開發(fā)流程

基于先楫的RT-Thread BSP包，典型的開發(fā)模式如下所示：

準(zhǔn)備工作

下載相近開發(fā)板的BSP包

導(dǎo)出相近例程

工程的配置

使用RT-Thread Env完成工程相應(yīng)的配置

按scons的語(yǔ)法管理新添加的代碼

指定編譯器、ARCH、ABI等信息

工程生成、編譯和調(diào)試

使用scons編譯，或者生成對(duì)應(yīng)的cmake或Segger Embedded Studio工程

使用openocd+gdb調(diào)試，或使用ozone+jlink調(diào)試

3.1 準(zhǔn)備工作

第一步： 下載 先楫BSP 包

用戶朋友可通過(guò)如下鏈接分別下載先楫官方開發(fā)板的BSP包。

第二步：導(dǎo)出例程

解壓下載的BSP包，在包的根目錄，先楫提供了bsp_utils.py腳本，該腳本的簡(jiǎn)要用法如下：

python bsp_utils.py -l查看BSP包支持的例程列表
python bsp_utils.py -e -p= -o=來(lái)導(dǎo)出指定的例程。若project_name的值為all，則導(dǎo)出所有支持的例程。

我們以blink_led例程為例，假定當(dāng)前用戶的目錄為/home/builder/，可通過(guò)如下命令導(dǎo)出該例程。

python ./bsp_utils.py -e -p=blink_led -o=/home/builder

執(zhí)行完該操作后，可在/home/builder/blink_led目錄下找到該例程。

3.2 配置工程

第一步： 基于 RT-Thread Env 配置工程

1、通過(guò)menuconfig配置工程
基于上述教程，以blink_led例程為例，通過(guò)命令行進(jìn)入/home/builder/blink_led目錄。

通過(guò)scons --menuconfig打開kconfig相關(guān)的配置，完成如下操作：

板級(jí)配置

內(nèi)核配置

組件配置

在線包配置

其他用戶添加的配置等

操作示例如下圖所示：

該操作和基于RT-Thread Studio中的圖形化操作很類似。

關(guān)于kconfig相關(guān)的背景知識(shí)，請(qǐng)自行通過(guò)deepseek或者搜索引擎檢索。

關(guān)于 RT-Thread Env 的詳細(xì)用法，請(qǐng)參考如下鏈接：

https://github.com/RT-Thread/rt-thread/blob/master/documentation/env/env.md#bsp-configuration-menuconfig

https://www.rt-thread.org/document/site/#/development-tools/env/env

2、通過(guò)scons腳本組織工程

詳見(jiàn)

https://www.rt-thread.org/document/site/#/development-tools/build-config-system/SCons

第二步：按需更改工具鏈參數(shù)

1、配置RV_ARCH和RV_ABI(不適用于Segger Embedded Studio工程)

用戶可在工程目錄下的命令行執(zhí)行如下操作完成ABI的配置，若無(wú)該操作，默認(rèn)值為RV_ABI=ilp32。

exportRV_ABI=

用戶可在工程目錄下的命令行執(zhí)行如下操作完成ARCH的配置，若無(wú)該操作，默認(rèn)值為RV_ARCH=rv32imac。

exportRV_ARCH=

支持的RV_ARCH和RV_ABI的組合有：

rv32imac + ilp32

rv32imafc + ilp32f

rv32gc + ilp32d

2、配置 RTT_BUILD_TYPE（不適用于Segger Embedded Studio工程）

用戶可通過(guò)如下操作完成RTT_BUILD_TYPE的配置，若無(wú)該操作，默認(rèn)值為flash_debug。

exportRTT_BUILD_TYPE=

通常支持的RTT_BUILD_TYPE選項(xiàng)為：

ram_debug

ram_release

flash_debug

flash_relase

flash_hybrid_debug (僅限HPM5E00系列)

flash_hybrid_release (僅限HPM5E00系列)

詳細(xì)支持的選項(xiàng)可從rtconfig.py中查詢。

3、切換工具鏈
用戶可以工程目錄下使用如下操作完成工具鏈的切換,或無(wú)該操作，默認(rèn)工具鏈為gcc。

exportRTT_TOOLCHAIN_PLATFORM=

其中，platform支持的選項(xiàng)為：

gcc

zcc

segger

3.3第三步：生成、編譯和調(diào)試工程

使用scons腳本，用戶可以直接在命令行完成編譯等高級(jí)功能。

1、使用scons直接編譯生成可執(zhí)行文件

scons-jN

其中：Ｎ代表線程數(shù)。

對(duì)于各位命令行大神，可以使用openocd+riscv32-unknown-elf-gdb實(shí)現(xiàn)基于命令行的調(diào)試。
手握JLink的玩家，也可使用JLink+Ozone來(lái)調(diào)試。

2、生成cmake 工程

當(dāng)使用gcc或zcc工具鏈時(shí)，可通過(guò)如下命令生成cmake工程。

scons --target=cmake

之后，大家可使用自己熟悉的支持cmake的IDE(如vscode, CLion等) 來(lái)打開cmake工程完成后續(xù)的開發(fā)和調(diào)試。

注意：
在該模式下，如果需要重新更改RT-Thread相關(guān)的配置，可能需要反復(fù)執(zhí)行如下操作:

scons--menuconfig

scons--target=cmake

3、生成Segger Embedded Studio工程

當(dāng)使用segger工具鏈時(shí)，可通過(guò)如下命令生成Segger Embedded Studio工程。

exportRTT_TOOLCHAIN_PLATFORM=segger # Ensure this system variable is correct

scons --target=ses

注意：在該模式下，如果需要重新更改RT-Thread相關(guān)的配置，可能需要反復(fù)執(zhí)行如下操作:

scons--menuconfig

scons--target=cmake

在生成工程后，可使用如下命令打開工程

xdg-open project.emProject

注:默認(rèn)生成的project.emProject中的RISC-V ISA和RISC-V ABI的組合為rv32imac及ilp32，如下圖所示。用戶可根據(jù)需要自己調(diào)整為相應(yīng)的配置。

之后，可通過(guò)Segger Embedded Studio實(shí)現(xiàn)開發(fā)和調(diào)試。調(diào)試的體驗(yàn)和使用hpm_sdk一致。

4、典型示例

4.1 使用rv32imac+ilp32+gcc基于scons完成代碼的編譯

按如下示例腳本所示：

exportRTT_TOOLCHAIN_PLATFORM=gcc

exportRV_ARCH=rv32imac

exportRV_ABI=ilp32

scons-j16

4.2 使用 rv32gc+ilp32d + gcc基于scons完成cmake工程的生成

按如下示例腳本所示：

exportRTT_TOOLCHAIN_PLATFORM=gcc

exportRV_ARCH=rv32gc

exportRV_ABI=ilp32d

scons --target=cmake

4.3 使用 rv32imafc+ilp32f + zcc基于scons完成代碼的編譯

按如下示例腳本所示：

exportRTT_TOOLCHAIN_PLATFORM=zcc

exportRV_ARCH=rv32imafc

exportRV_ABI=ilp32f

scons-j16

4.4 使用 rv32gc+ilp32d + zcc基于scons完成cmake工程的生成

按如下示例腳本所示：

exportRTT_TOOLCHAIN_PLATFORM=zcc

exportRV_ARCH=rv32gc

exportRV_ABI=ilp32d

scons --target=cmake

4、小結(jié)

本文提供了在Ubuntu上開發(fā)基于先楫MCU的RT-Thread應(yīng)用的簡(jiǎn)要流程，實(shí)際體驗(yàn)下來(lái)，整個(gè)過(guò)程和體驗(yàn)還是簡(jiǎn)單和直觀的。大家如果在使用過(guò)程中有任何疑問(wèn)和建議，歡迎在公眾號(hào)下留言，或者在相應(yīng)的github倉(cāng)庫(kù)提issue。