RT-Thread Studio 配置使用详细教程

文章目录

一、新建工程
- 1.1 创建基于芯片的工程
- - 1.1.1 选择创建的rtt版本
  - 1.1.2 配置工程基本属性
  - 1.1.3 初创工程目录结构
  - 1.1.4 修改时钟配置
  - 1.1.5 配置调试下载器
- 1.2 创建基于开发板的工程
二、配置内核
三、配置组件
四、配置软件包
五、适配配置
六、其它问题

一、新建工程

1.1 创建基于芯片的工程

1.1.1 选择创建的rtt版本

rt-thread有标准版和nano版两种版本，标准版支持丰富的软件包和各种组件，而nano版本仅支持msh shell功能，我们本次就创建标准版本的rtt工程，以便后面使用AT组件和mqtt软件包，选择rtt版本如图所示：

在这里插入图片描述

也可以使用图标来新建，如图所示：

在这里插入图片描述

1.1.2 配置工程基本属性

在上一步点击“RT-Thread项目”后，就进入了工程基本属性的配置界面，如图所示：

在这里插入图片描述

图中各项的作用描述如下表：

序号	名称	描述
①	工程名	指定新建工程的名称。如果不想让此工程保存在默认的工作空间内，可以将此栏下面的使用缺省位置去勾选然后指定工程的保存路径
②	工程模板	RT-Thread Studio支持两种模板，一种是基于芯片，另一种是基于开发板，基于芯片目前只有ST公司的处理器支持的很好；基于开发板则有很多厂家提供他们的rtt bsp sdk
③	RT-Thread内核版本	更新了RT-Thread Studio之后，选择最新版本即可
④	厂商	RT-Thread Studio支持的芯片厂商，目前ST处理器支持的最好
⑤	芯片系列	ST处理器有F1/F3/F4/F7/H7系列的MCU，根据实际情况选择
⑥	芯片子系列	当选择号了芯片系列之后，芯片子系列就会列出该系列芯片的子系列，比如STM32F103系列
⑦	芯片型号	根据芯片系列和芯片子系列就圈定了芯片型号的范围，我们在此范围内找到我们要开发的目标芯片，比如STM32F103ZE
⑧	控制台串口	就是msh shell功能使用的串口，这里指向我们板卡上用于输出调试信息的或者其它信息的串口，百问网的调试串口使用的是USART1，引脚是PA9和PA10
⑨	调试器	调试芯片的工具，通常由j-link/st-link/daplink等，根据自己手里面的工具来选择
⑩	调试接口	有JTAG接口和SWD接口，根据板卡的实际设计来选择

根据这些信息和我们板卡的实际情况，我们的配置如下图所示：

在这里插入图片描述

然后点击完成，等待工程初创成功：

在这里插入图片描述

1.1.3 初创工程目录结构

工程初创成功后，得到如下图的工程，其目录结构如图所示：
在这里插入图片描述

每项对应的功能描述如下表：

序号	名称	描述
1	RT-Thread Settings	RTT Studio内置配置工具，可以配置内核、组件、软件包，并将配置保存生成到工程中
2	CubeMX Settings	RTT Stduio内置STM32CubeMX工具，用以配置ST处理器的外设
3	Includes	其中展示了此工程包含使用的所有头文件
4	applications	其中包含了用户开发的应用层的源文件，默认包含了main.c，里面实现了main函数
5	drivers	里面包含了基于该芯片的外设驱动源文件和头文件，不一定所有的外设都支持，还有待持续维护开发。对于不支持的外设还是要用户自己去实现驱动函数
6	libraries	基于该芯片的库文件，一般是由厂商提供，RTT Studio将其整理打包放到了工程目录结构中。在ST芯片的工程中有CMSIS和STM32XXX_HAL_Driver，前者是存放CMSIS标准的头文件和库文件，后者是放STM32处理器的HAL库文件
7	linkscripts	存放该芯片编译时的链接文件
8	rt-thread	rtt的内核文件和组件、软件包源文件，使用RT-Thread Settings配置的内核、组件和软件包对应的源代码会在这一级中生效
9	rtconfig.h	rtt的配置文件，用以表明会用到哪些内核机制、组件和软件包，使用RT-Thread Settings配置后会覆盖之前的改动，所以不建议在rtt studio中手动修改此文件

1.1.4 修改时钟配置

在前面初创工程的时候有提示说：默认的时钟使用的是HSI来配置系统时钟，如果要使用别的时钟源来配置系统时钟就要去修改drv_clk.c，我们的开发板有使用精度更高的HSE，所以我们先去修改时钟配置。

重点要关注的是这几行代码：

// 原本的代码使用的HSI
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI_DIV2;
...
...
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL16;// 修改成HSI
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
...
...
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;

如果不会自己配置系统时钟，就可以打开Studio中内置的CubeMX Settings去配置，然后生成工程。如何配置STM32CubeMX并且生成工程就不再多说了，我们说一说生成工程之后的事儿。

先来记录下生成工程前，我们的工程结构，特别是drivers下的文件，如图所示：

在这里插入图片描述

使用CubeMX配置完生成工程之后：

在这里插入图片描述

可以看到多出了cubemx文件夹，而且drivers下的stm32f1xx_hal_conf.h被备份成了stm32f1xx_hal_conf_bak.h，为了保证工程在studio中能够编译成功，我们需要做以下几件事：

将我们需要参考的配置源码复制到rtt studio工程中，比如我们现在想要做的事情就是利用cubemx配置系统时钟，然后我们这段代码复制到drv_clk.c中，如图所示：

我们可以将cubemx目录下main.c中配置系统时钟函数中的所有内容复制到rtt工程的drv_clk.c里面去，完成对时钟的配置。其它的外设配置，特别是rtt的drivers中没有支持的外设的驱动，我们就可以利用这个方法来快速完成初始化。
将我们需要的代码添加到rtt studio工程之后，为了能够编译通过，我们需要将cubemx settings生成的文件夹cubemx中的一些文件或者全部文件排除构建，比如main.c，一个工程不可能存在两个同名的.c源文件，还有新生的stm32f1xx_hal_conf.h，它是有可能缺省原本的rtt studio中使用的外设的，所以我们需要将其排除构建，为了方便，我建议是将cubemx整个目录都排除构建。如图所示：

对着cubemx目录右键，然后再资源配置那里选择排除构建。将某项排除构建后，该项就会从当前的工程目录被移除，但是还是存在工程文件夹中的，没有被删除掉。如果想要回复，可以去菜单栏打开“导航”，选择“打开资源”，如图所示：

在这里插入图片描述

然后点击左下角的“显示位置”，选择“C/C++项目”：

在这里插入图片描述

这样，在“项目资源管理器”的边上就有一个“C/C++项目”，如图所示：

在这里插入图片描述

可以看到外面之前选择排除构建的cubemx就出现了，图标上有个/，表示该项不会被构建，要恢复就鼠标右键此项，将此项选择加入构建，如图所示：

在这里插入图片描述

恢复hal配置头文件
在使用cubemx配置生成代码后，drivers下的stm32f1xx_hal_conf.h变成了stm32f1xx_hal_conf_bak.h，在cubemx目录下新生了一个stm32f1xx_hal_conf.h文件，我们现在已经将cubemx目录排除构建了，现在需要将被备份的hal库配置文件还原，即重命名回来即可：

经过上面的配置，构建工程，查看是否有配置错误。构建成功，那么一个工程就新建好了，可以开始后面对具体外设、内核、组件和软件包的配置了。

1.1.5 配置调试下载器

在调试或者下载程序之前，需要先去配置调试下载器，如图所示：

在这里插入图片描述

点击图中红圈中的下拉图标进行配置，根据自己实际情况选择即可。

1.2 创建基于开发板的工程

基于开发板的和基于芯片的思路是一样的，只是基于开发板的会有更多厂商的芯片可以选择，不过他们对于驱动的支持可能没有ST那样好，很多驱动需要自己去完成。

二、配置内核

双击RT-Thread Settings进入配置界面：

在这里插入图片描述

点击红圈中的左拉箭头，进入细节配置：

在这里插入图片描述

在这里可以配置内核的参数，比如Tick频率、堆栈、线程通信、内存管理等等，按需配置，和FreeRTOS中修改FreeRTOSConfig.h类似的功能。

三、配置组件

还是使用RT-Thread Settings，打开后可以看到图形界面和细节配置，组件的配置既可以通过图形界面选择点击使用，也可以在细节配置中使能配置参数：

在这里插入图片描述

可以在这些组件中右键查看配置项，必须要先使能才能进入配置项：

在这里插入图片描述

这些同样是根据自己的内存、外设、中间组件选用等的实际需求来选择配置。

四、配置软件包

软件包可以在RT-Thread Settings的图形界面选择“添加软件包”进入软件包搜索添加界面：

在这里插入图片描述

这里可以搜索软件包也可以按分类查找软件包，比如我想要SPI OLED的软件包，但是我不知道有哪些软件包且属于哪一类，那我就搜索OLED，如图所示：

在这里插入图片描述

这里显示有3种，刚好我们使用的是SSD1306，我们就点进去看一下：

在这里插入图片描述

它说现在仅支持I2C，但是我们想要的是SPI接口的，不满足，所以就不添加软件包到工程，但是这个软件包依然有参考意义，看一下别人是如何实现RTT下的SSD1306驱动的，可以尝试移植，这时候我们就可以点击边上的“github”把源码clone下来参考。

我们同样也可以去细节配置里面的软件包去配置：

在这里插入图片描述

我们以paho mqtt为例，先使能这个软件包，然后去配置细节，比如模式、堆栈、是否使用示例等。

需要注意的是，使用软件包还需要关心它的依赖项：

在这里插入图片描述

点击“依赖项”它就会告诉我们它依赖的组件和应用层有哪些。

设置好RT-Thread Settings之后，按CTRL+S保存，就会将改动添加生效到工程中，在工程的packages和rt-thread下的components中可以看到文件变化：

在这里插入图片描述

在rtconfig.h中看到具体的参数配置变化。

五、适配配置

这里我们先对前面的mqtt进行适配，使能完 AT 客户端和 MQTT 示例后编译出错：

在这里插入图片描述

说明在工程中我们未定义BSP_USING_I2Cx，一般BSP开头的为板级支持包，一般在 drivers/borad.h 中定义，所以我们需要到该文件下找到I2C相关定义进行配置：

在这里插入图片描述
其中有两个I2C接口，我们只需要使能其中一个，同时去找到板子相应I2C引脚，去修改引脚项即可：

在这里插入图片描述

再次编译，报错消失：

在这里插入图片描述

接下里是另一个适配配置：最后清空项目，然后重新构建，查看是否能变成通过，一般一开始都会有问题，需要查漏补缺一点一点的调整好。比如我在组件中使用了pwm，编译后提示了一堆找不到定时器相关的宏定义，且drv_pwm.c还有个红叉，如图所示：

在这里插入图片描述

类似这样的问题，先去hal_conf.h中看一下我们是否使能了芯片的定时器外设：

在这里插入图片描述

可以看到我们这里是没有放开的，将注释去掉之后重新编译，还是出错：

在这里插入图片描述

这种看提示看不出来什么，我们就去源文件看看具体情况：

在这里插入图片描述

可以看到是这个枚举类型因为没有前置宏定义变成了一个空枚举，所以编译出错。而这些BSP_USING_XXX预处理条件，有些是无法在RT-Thread Settings里面设置的，需要手动进行宏定义，我们前面说过，最好不要手动去修改rtconfig.h，所以我们将这些BSP_USING_XXX宏定义放到board.h里面宏定义，这样就避开了rtconfig.h被RT-Thread Settings覆盖修改，如图所示：

在这里插入图片描述

可以看到在board.h里面由各个组件的配置项（没有也没关系），ST这里提供了示例，只有3路PWM，如果我们是其它的，就自己添加定义就好，比如PWM12(根据自己的设计选择，这里只是举例)，如图所示：

在这里插入图片描述

然后保存重新构建工程，还是提示有个错误：

在这里插入图片描述

说是没有PWM12_CONFIG，我们去源文件看看：

在这里插入图片描述

我们一开始看到这个错误会一头雾水，不知道下面该怎么办了，这时候我们就可以参考官方给的例子，他不是给了三路PWM的宏定义示例吗，我们放开一路，比如PWM1：

在这里插入图片描述

然后保存构建（因为没有修改PWM12，所以肯定会报错）：

在这里插入图片描述

结果PWM1也是一样的错误，这说明官方也没有支持PWM1，如果挨个的碰运气肯定不是好方法，其实我们可以去看看这个源文件用到了哪些头文件，因为这些配置肯定是在某个头文件中会定义或者声明的：

在这里插入图片描述

这里面和PWM配置最相似看着最有关联的应该就是drv_config.h这个头文件了，我们把鼠标放在头文件名称上，按鼠标左键跳过去：

在这里插入图片描述

在这里看到了有个pwm_config.h，我们同样跳过去：

在这里插入图片描述

从这个文件中我们可以看到这些类似的PWMx_CONFIG配置，官方仅支持了PWM2/3/4/5，没有我们要使用的PWM12，那么我们就仿照这些格式，写我们自己的PWM12_CONFIG：

#ifdef BSP_USING_PWM12
#ifndef PWM12_CONFIG
#define PWM12_CONFIG                             \{                                           \.tim_handle.Instance     = TIM2,         \.name                    = "pwm12",       \.channel                 = 12             \}
#endif /* PWM12_CONFIG *![43_pwm12错误](pic/43_pwm12错误.jpg)/
#endif /* BSP_USING_PWM12 */

在这里插入图片描述

然后再保存构建工程（记得把PWM1还原）：

在这里插入图片描述

我们双击这个错误跳过去看下：

在这里插入图片描述

这个意思就是说这个函数没有定义，这个函数的作用是初始化TIM PWM通道的引脚的。根据HAL库的开发经验，这个需要用户自定义，我们也可以使用cubemx配置参考下：

在这里插入图片描述

再次构建工程，就顺利通过了：

在这里插入图片描述

这是因为配置完cubemx后，stm32f1xx_hal_msp.c文件中定义了HAL_TIM_MspPostInit函数，完成了对pwm的初始化：

在这里插入图片描述

将开发板连接stlink烧录器并连接电脑，打开串口，点击烧录观察现象：

在这里插入图片描述

此时我们会发现在串口工具中敲回车没反应，是因为在main.c中将UART重新初始化了一次，所以我们需要注释掉几个初始化，但是我们会发现，每次使用cubemx配置后几个初始化会被重新打开，所以相比与cubemx生成的main.c，RTT中的main.c更为好用，但是drivers_clk中的时钟配置与main.c中的时钟息息相关，所以我们干脆将cubemx生成的main.c的时钟配置代码复制粘贴到driver_clk中，并将main.c排除构建，将RTT中的main.c添加构建：

在这里插入图片描述

同时将原先cubemx生成main.c的时钟配置函数在drivers_clk中的声明删除掉：

在这里插入图片描述

那么此时我们的烧录就需要展开一些工作：关掉开发板电源，将启动方式改成系统内部程序，即将红色boot的开关的on的1拨向另一端，然后打开电源，打开STM32Programmer工具，将连接方式改成UART，选择对应串口号（我这里是COM7），点击连接：

在这里插入图片描述

接着需要擦除程序，并断开连接，操作如下：

在这里插入图片描述

擦除并断开后界面如下：

在这里插入图片描述

重新将连接方式换成stlink，点击连接（在这里连接时，我发现一直连接不上stlink，我重新换了个stlink即可）：

在这里插入图片描述

于是我们断开连接，烧录程序到开发板，同时打开串口观察现象：

在这里插入图片描述

这里串口会打印是因为切换到RTT的main.c，同时按下回车串口会换行

六、其它问题

我们在使用RT-Thread Studio中的CubeMX使时，由于将cubemx里面的一些文件排除了构建，特别是stm32f1xx_hal_conf.h，但是使用cubemx后关掉它的话，每次都会将原本在drivers下的stm32f1xx_hal_conf.h备份创建新的stm32f1xx_hal_conf.h，且时钟配置那里也会变成使用cubemx配置生成的SystemClock_Config函数，所以如果要使用cubemx，最好的办法是将rtt studio中的applications里面的main.c排除构建，而cubemx里面讲main.c/stm32f1xx_hal_msp.c/Inc文件夹添加构建，直接使用cubemx创建的代码：

在这里插入图片描述