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RT-Thread记录（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio开发环境 及 配合CubeMX开发快速上手）

2022-08-05 10:09:00 【InfoQ】


距离完成 FreeRTOS 的记录也有一段时间了，除了最近在测试的ESP32-C3 ，也该记录一下 RT-Thread。
期间几个月时间关于 RT-Thread 的项目有好几个，感觉最近 RT-Thread 越来越火，
在几年前用过 RT-Thread，那个时候都还没有RT-Thread Studio IDE，现在啥都有了。
RT-Thread官方资料也多，理论，示例，说明应有尽有，自己重新学习一边，做个记录贴。

前言

作为一款国产的操作系统，相对其他操作系统，官网对大部分工程师来说友好到了极点 = =！

什么资料直接可以查看官网即可。所以有问题，先上官网！下面贴出一些经常需要用到的连接，其实在官网都有，方便查阅。

RT-Thread 文档中心

RT-Thread 官方论坛

RT-Thread 参考设计中心

RT-Thread 官方视频中心

RT-Thread 源码下载中心

RT-Thread 软件包

1、RT-Thread 版本（以哪个版本开始学习）

目前来说，RT-Thread 主要分为3个大版本，这个在文档中心就有，这里列出来根据自己的情况简单说明一下：

1.1 RT-Thread Nano


RT-Thread Nano 和 FreeRTOS 是比较类似的东西 ，一个内核，Nano适用于一些 内存 空间小的MCU， 就比如我现在常用的 STM32L051C8 ，只有8KB 的RAM 空间，在讲解FreeRTOS 的时候使用 STM32L051C8 不止一次的提到内存问题。 

学习的话根据自己需要，建议还是从标准版本开始学习，因为标准版本包含Nano的一切，还多出了很多组件，方便使用的软件包等。

实际应用的话，在一般普通的应用项目上，Nano估计用起来还更多，内存就是成本！

RT-Thread Nano 的资料可以查看官方文档中心，记住一点就行，它是一个极简版的硬实时内核。

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1.2 RT-Thread 标准版


RT-Thread 标准版本是包含 Nano 的，标准版带带有丰富的组件软件包，这是它与 FreeRTOS 主要区别之一，在一些应用，比如 MQTT，云端接入等使用上，RT-Thread 具备现成的软件包，使用起来简单方便。

学习的话建议从标准版 入手，虽然在某些情况下，丰富的组件，软件包可能会让初学者犯难，组件和软件包到底是如何与硬件相互关联，但是只要确实去学习了解了以后，才会发现其便捷之处，同时了解了原理，也能够针对自己的应用对组件进行对应的裁剪，增加，更加能够满足各种项目需求。
 

介绍还是去官网查看，简介截取自官网：
RT-Thread 与其他很多 RTOS 如 FreeRTOS、uC/OS 的主要区别之一是，它不仅仅是一个实时内核，还具备丰富的中间层组件：

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即便是选好了 RT-Thread 标准版 作为学习的版本，但是就标准版而言，也有很多版本：

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具体版本的不同以及如何选择可以参考官方说明，链接如下：

如何选择合适的 RT-Thread 版本进行开发？

1.3 RT-Thread Smart


RT-Thread Smart 几年前是没有的，最近出来的分之，是针对于带 MMU 的芯片，就是以前可以跑 Linux 系统的芯片。比如近两年比较火的多家出了开发板的 STM32MP1 和 IMX6ULL 两款系列芯片。出的开发板最初当然都是以 Linux 系统为主，现在 RT-Thread 也能够跑在这些芯片上了。
这个版本就不是本栏目的博文需要记录的了，如果后期在写完 嵌入式Linux 后，有机会也来做些记录。

简介截取自官网：
RT-Thread Smart（简称 rt-smart）是基于 RT-Thread 操作系统衍生的新分支，面向带 MMU，中高端应用的芯片，例如 ARM Cortex-A 系列芯片，MIPS 芯片，带 MMU 的 RISC-V 芯片等。rt-smart 在 RT-Thread 操作系统的基础上启用独立、完整的进程方式，同时以混合微内核模式执行。

2、RT-Thread 开发环境

2.1 开发板（自己画的开发板）


通过上面的介绍，我们将以标准版来进行 RT-Thread 的记录。

板子使用的是自己以前画的 STM32F103VGT6（ROM：1MB  RAM：96KB）：

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2.2 开发工具


还记得以前学习 RT-Thread 的时候，还没有出 RT-Thread Studio IDE，整体的工程搭建 需要用到 ENV，SCons 等工具，不管是MDK，IRA，GCC工具链开发，都得先用到 ENV 和Scons 工具，配置操作一遍， 对于初学者来说，很不友好，具体的这些详细介绍可以在官网查询：

官方开发工具介绍页面

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最初的学习根据官方的文档手册视频等内容，自己倒是也用起来了，但是，一段时间没用，命令还是忘得差不多了。现在好了，RT-Thread 官方团队推出了 RT-Thread Studio 。RT-Thread Studio把以前的这些开发工具集成好了，不用死记以前那些命令，界面图形话的工程搭建相对以前更加的简便和直观。
作为国产的 IDE，界面操作那是相当的友好， 
 我们本系列的教程是以项目为目的，为了能够使用 RT-Thread 完成一个完整项目的开发，所以不会去花太多精力去折腾 工程架构的搭建之类的 事情，所以使用 RT-Thread Studio 是完美的选择。

2.3 环境搭建


根据上面介绍，我们定下使用 RT-Thread Studio 来作为本系列博文的开发 IDE，安装下载可直接在官方找到，参考下面文档：

官方 RT-Thread Studio 说明

根据手册安装走起来：

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等待安装完成，运行软件需要登录一下 RT-Thread 账号：

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根据官方文档说明，第一步先安装更新 SDK 包：

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在我这台电脑上，以前搭建过环境，我有点感觉 RT-Thread Studio 会自动识别电脑中的环境变量，以找到电脑上已经存在的环境，比如上面的版本，和我使用的 GCC 工具链版本： 


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安装好了SDK包，基本上就可以开始建立工程测试了。

再次说明， RT-Thread Studio 使用手册，界面配置等操作，官方文档，视频，都有详细的说明。 这里记录的是自己使用中必须的步骤。

2.4 RT-Thread Studio For Vscode


（待更新.. 先还是使用 IDE 熟练起来，再来 Vscode 里用插件玩玩，毕竟相对来说 还是 IDE 配置更简单）

3、第一个工程

3.1 根据自己环境新建工程


在上面操作结束以后，我们直接来新建一个工程，新建工程之前：

再次说明一下本文说使用的环境：

  • 使用 RT-Thread 标准版
  • 自己画的开发板，基于STM32F103VGT6

所以我们在 RT-Thread Studio 里面新建项目的界面做如下选择：

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点击完成，等待工程自动生成，因为串口1是在新建工程的时候默认已经配置好，然后直接编译一下，烧录：

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通过串口助手连接上开发板，波特率默认的位115200：

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可以看到 RT-Thread 已经在板子上正常运行起来：

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3.2 配合 CubeMX 配置使用


上面的通过终端看到的测试结果，也只用到了 串口 功能，至于万年不变的开局跑马灯，我们都没有看到，那么如何真正的在硬件上能够体现出来呢，在官方文档也有对应的介绍：

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但是官方这部分的说明不是太多，我们这里还是需要测试说明下，测试结果前面还算顺利，后面的操作也有一些小问题，需要注意！！！

点击工程目录下面的 CubeMx Setting：

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打开了以后注意，以前使用 CubeMx 该怎么设置就怎么设置，时钟，串口（如果只使用打印串口，不用其他串口通讯这里可以不设置，工程中已经做过打印串口初始化），IO口等，虽然开始我们在工程建立的时候已经是能过时钟，串口，但是打开了这个设置，就得重新全部设置一遍！

STM32CubMX工程不会设置的可以参考博文：
STM32L051测试 （一、使用CubeMX生成工程文件 — ST系列芯片通用）

我们根据步骤，把基本的 
时钟，调试方式，串口，LED，按键 
配置好进行初步的简单测试。

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在生产代码前把 Code Generator 栏目勾选一下：

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然后点击生成工程。

工程生成后不需要打开，但是必须关闭 CubeMX，这样才能在RT-Thread Studio 上正常进行下面的操作 ！

生成工程以后，关闭CubeMX会提示cubemx.ioc 已经被修改，是否要保存配置，点击确定，如下图：

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分析一下使用了CubeMX生成代码后的工程：

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  • 原来的hal_conf.h就被cubeMX新生成的替换掉
  • RT-Thread Studio 会且只会使用CubeMX生成的 Inc 和 Src 文件夹下的内容
  • 主函数 RT-Thread Studio 会在 CubeMX生成的 main 函数前用 _WEAK 声明
  • 时钟初始化函数，会使用 CubeMx 中的设置
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  • 一些基本的构建现在版本的RT-Thread Studio 都会自动设置好，通过
    SConscript
    。
    null

工程可以直接编译通过。

我们主函数是在 applications 下面的 main.c 文件中，所以使用CubeMX生成的配置，我们需要在applications 下面的 main.c 文件中包含对应的头文件，和函数main中调用初始化。
 

3.2.1 SConscript 文件修改


但是没想到在这里遇到了一个问题：

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仔细看了看，发现这是找不到这两个初始化的实现，看着工程架构中确实没有这两个.c文件，研究了半天，还是找到方法，修改
SConscript
文件，类似Makefile：

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注意！修改完
SConscript
之后，是需要同步 scons 配置才能生效的，操作如下：

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同步 scons 以后 cubemx -> Src -> 下面多了对应的 .c 文件，重新构建能按照我们的设置编译了！

额外说明：

上面我示例中我还是使用了
MX_USART1_UART_Init();
，其实这里并不需要，因为串口1 在工程 drivers 文件夹里的
drv_usart.c
 文件中已经使用
INIT_BOARD_EXPORT(rt_hw_usart_init);
 初始化了，所以不需要再次初始化，这里如果再配置一次，也不会出现问题，但是最好是不需要。

通过 Makefile 可以直接看到我们 CubeMX 生成了多少 .c 文件：

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我们在上面除了 RT-Thread Studio 默认给我们添加的，我们还添加了 GPIO 和 串口 的驱动文件，还有一个 it 是和中断有关的，我们并没有添加！！

那么是不是中断就无法响应了呢？

还有，如果不添加 CubeMX生成的 GPIO 和 串口 的驱动文件，不使用CubeMX中的初始化，是不是GPIO就不能用了呢？

这些问题暂时不做解释，RT-Thread 内核自己还有板级驱动， 因为这是后面文章需要介绍的 RT-Thread 内核驱动的一些知识。

3.2.2 CubeMX 再次修改配置问题记录


第一次我们为了测试，配置比较简单，所以初始化的外设也比较少，随着我们学习的深入，需要添加的外设越来越多，我们需要使用 CubeMX setting 再次修改配置，那么一些问题也随之而来，这里就做个记录：

1、
__WEAK int main(void)
 前面的 
__WEAK
 需要手动添加，注意这两个下横线是两个英文的下划线。

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2、新添加的外设文件，需要通过修改
SConscript
文件添加，步骤就按照上面说明：

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注意有个文件
stm32f1xx_it.c
是不建议加的，因为其中的一些中断响应函数在 RT-Thread 内部有实现这里会冲突，除非自己完全能懂哪些需要哪些不需要。

（
stm32f1xx_it.c
这个文件在后面 RT-Thread 应用篇 — 在STM32L051上使用 RT-Thread 系列博文中会使用到，里面说明了如何修改）

3.3 创建一个跑马灯任务


完成上述配置，我们开始可以跑马灯走起来了，既然用了 RTOS，那么当然是通过创建 一个 LED 跑马灯任务来完成我们的快速上手。

我们在程序中 静态创建一个线程 
led1_blink
 ，上电就启动调度，开始运行；动态创建一个线程 
led2_blink
， 需要通过命令启动调度，程序源码如下：

/*
 * Copyright (c) 2006-2022, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date Author Notes
 * 2022-02-16 QZH first lesson for test
 */

#include <rtthread.h>
#include &quot;main.h&quot;
#include &quot;usart.h&quot;
#include &quot;gpio.h&quot;

#define DBG_TAG &quot;main&quot;
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include <rtdbg.h>

static struct rt_thread led1_thread; //led1线程
static char led1_thread_stack[256];

static rt_thread_t led2_thread = RT_NULL; //led2线程

static void led1_thread_entry(void *par){
 while(1){
 LED1_ON;
 rt_thread_mdelay(1000);
 LED1_OFF;
 rt_thread_mdelay(1000);
 }
}

static void led2_thread_entry(void *par){
 while(1){
 LED2_ON;
 rt_thread_mdelay(500);
 LED2_OFF;
 rt_thread_mdelay(500);
 }
}

int main(void)
{
 MX_GPIO_Init();
 MX_USART1_UART_Init();
 int count = 1;

 rt_err_t rst2;
 rst2 = rt_thread_init(&led1_thread,
 &quot;led1_blink &quot;,
 led1_thread_entry,
 RT_NULL,
 &led1_thread_stack[0],
 sizeof(led1_thread_stack),
 RT_THREAD_PRIORITY_MAX -1,
 50);

 if(rst2 == RT_EOK){
 rt_thread_startup(&led1_thread);
 }

 while (count++)
 {
 if(count < 11){
 LOG_D(&quot;Hello RT-Thread!%d&quot;,count);
 }
 if(count >= 0XFFFFFF00) count = 0;
 rt_thread_mdelay(1000);
 }

 return RT_EOK;
}

void led2_Blink(){
 led2_thread = rt_thread_create(&quot;led2_blink&quot;,
 led2_thread_entry,
 RT_NULL,
 256,
 RT_THREAD_PRIORITY_MAX -1,
 50);

 /* 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
 if (led2_thread != RT_NULL)
 rt_thread_startup(led2_thread);
}

MSH_CMD_EXPORT(led2_Blink, Led2 sample);

上述代码测试的结果如下：

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原网站

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