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一粒金砂（中级）
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发表于2021-8-31 10:23 只看该作者
 

RVB2601应用开发实战系列一: Helloworld最小系统 [复制链接]

关键词：RVB2601、RISC-V开发板、例程，低功耗，玄铁E906，RISC-V MCU，上手，好用，控制，WiFi&BLE

 

1. 引言

RVB2601开发板是基于CH2601芯片设计的生态开发板，其具有丰富的外设功能和联网功能，可以开发设计出很多有趣的应用。为了开发者更好的了解如何在CH2601上开发应用，本文介绍了如何移植对接CH2601芯片到YoC最小系统，开发第一个我的helloworld程序。

整个开发移植工作，我们都全部基于剑池CDK集成开发环境进行开发。剑池CDK以极简开发为理念，是专业为IoT应用开发打造的集成开发环境。它在不改变用户开发习惯的基础上，全面接入云端开发资源，结合 图形化的OSTracer、Profiling等调试分析工具，加速用户产品开发。想要了解更多剑池CDK开发信息，请前往平头哥芯片开发社区里集成开发环境获取更多。

建议在在看本文之前，先详细看下RVB2601开发板快速上手教程。本例程名为ch2601_helloworld_demo，可以通过CDK直接从OCC拉取。

 

2. 最小系统移植适配

YoC最小系统包括对AliOS Things内核的移植，涉及到任务切换时的处理器上下文保存和恢复 ，中断事件处理，时钟心跳初始化等。利用一个任务不断周期性的打印"Helloworld"来演示最小系统移植成功。

 

2.1 适配YoC 内核

进入ch2601_helloworld目录，打开工程文件，所有的组件代码都位于packages节点下， 点击packages下的 rhino_arch 包。该组件包含了ARM、CSKY、RISCV等架构下的任务调度的代码，假如架构相同，则直接使用包内代码，若不存在，需要按照接口，将port_s.S、port_c.c等代码实现。具体目录结构如下图：

https://occ-oss-prod.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/userFiles/3677281069608665088/postdetail/1618320981320/578b79c996dfc8929adb0da525edd36b.png

由于CH2601使用了RISC-V 32bit处理器， 我们使用rv32_32gpr的具体实现，根据Kernel的对接分为以下几个部分：

2.1.1 任务切换相关

  • cpu_intrpt_switch

该功能函数定义在rhino_arch/src/riscv/rv32_32gpr/port_c.S里， 主要用户触发软中断，切换任务。用户可以通过该接口来实现任务切换。

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  • cpu_intrpt_switch:

  •     li      t0, 0xE080100C

  •     lb      t1, (t0)

  •     li      t2, 0x01

  •     or      t1, t1, t2

  •     sb      t1, (t0)

  • 

  •     ret

 

  • tspend_handler

该功能函数定义在rhino_arch/src/riscv/rv32_32gpr/port_c.S里， 作为tspend中断的处理函数接口，主要用于保存当前的任务上下文，切换将要运行的下一个任务后，恢复下一个任务上下文。

婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戞氨鐭撻柟缁㈠枛閺勩儵鏌ㄩ悤鍌涘
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  • tspend_handler:

  •     addi    sp, sp, -124

  • 

  •     sw      x1, 0(sp)

  •     sw      x3, 4(sp)

  •     sw      x4, 8(sp)

  •     sw      x5, 12(sp)

  •     sw      x6, 16(sp)

  •     sw      x7, 20(sp)

  •     sw      x8, 24(sp)

  •     sw      x9, 28(sp)

  •     sw      x10, 32(sp)

  •     sw      x11, 36(sp)

  •     sw      x12, 40(sp)

  •     sw      x13, 44(sp)

  •     sw      x14, 48(sp)

  •     sw      x15, 52(sp)

  •     sw      x16, 56(sp)

  •     sw      x17, 60(sp)

  •     sw      x18, 64(sp)

  •     sw      x19, 68(sp)

  •     sw      x20, 72(sp)

  •     sw      x21, 76(sp)

  •     sw      x22, 80(sp)

  •     sw      x23, 84(sp)

  •     sw      x24, 88(sp)

  •     sw      x25, 92(sp)

  •     sw      x26, 96(sp)

  •     sw      x27, 100(sp)

  •     sw      x28, 104(sp)

  •     sw      x29, 108(sp)

  •     sw      x30, 112(sp)

  •     sw      x31, 116(sp)

  •     csrr    t0, mepc

  •     sw      t0, 120(sp)

  • 

  •     la      a1, g_active_task

  •     lw      a1, (a1)

  •     sw      sp, (a1)

  • 

  •     li      t0, 0xE000E100

  •     lw      t1, (t0)

  •     li      t2, 0xFEFFFFFF

  •     and     t1, t1, t2

  •     sw      t1, (t0)

  • 

  • __task_switch_nosave:

  •     la      a0, g_preferred_ready_task

  •     la      a1, g_active_task

  •     lw      a2, (a0)

  •     sw      a2, (a1)

  • 

  •     lw      sp, (a2)

  • 

  •     /* Run in machine mode */

  •     li      t0, MSTATUS_PRV1

  •     csrs    mstatus, t0

  • 

  •     lw      t0, 120(sp)

  •     csrw    mepc, t0

  • 

  •     lw      x1, 0(sp)

  •     lw      x3, 4(sp)

  •     lw      x4, 8(sp)

  •     lw      x5, 12(sp)

  •     lw      x6, 16(sp)

  •     lw      x7, 20(sp)

  •     lw      x8, 24(sp)

  •     lw      x9, 28(sp)

  •     lw      x10, 32(sp)

  •     lw      x11, 36(sp)

  •     lw      x12, 40(sp)

  •     lw      x13, 44(sp)

  •     lw      x14, 48(sp)

  •     lw      x15, 52(sp)

  •     lw      x16, 56(sp)

  •     lw      x17, 60(sp)

  •     lw      x18, 64(sp)

  •     lw      x19, 68(sp)

  •     lw      x20, 72(sp)

  •     lw      x21, 76(sp)

  •     lw      x22, 80(sp)

  •     lw      x23, 84(sp)

  •     lw      x24, 88(sp)

  •     lw      x25, 92(sp)

  •     lw      x26, 96(sp)

  •     lw      x27, 100(sp)

  •     lw      x28, 104(sp)

  •     lw      x29, 108(sp)

  •     lw      x30, 112(sp)

  •     lw      x31, 116(sp)

  • 

  •     addi    sp, sp, 124

  •     mret

 

2.1.2 第一个任务初始化

  • cpu_first_task_start

该功能函数定义在rhino_arch/src/riscv/rv32_32gpr/port_c.S里， 作为第一个任务启动接口。用户通过调用该接口来实现第一个任务的启动。

婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戞氨鐭撻柟缁㈠枛閺勩儵鏌ㄩ悤鍌涘
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  • cpu_first_task_start:

  •     j       __task_switch_nosave

 

  • cpu_task_stack_init

该功能函数定义在rhino_arch/src/riscv/rv32_32gpr/port_c.c里， 用于初始化第一个任务的的上下文，用户可以通过调用该接口来实现第一个任务的执行入口，输入参数等。

婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戞氨鐭撻柟缁㈠枛閺勩儵鏌ㄩ悤鍌涘
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  • void *cpu_task_stack_init(cpu_stack_t *stack_base, size_t stack_size,

  •                           void *arg, task_entry_t entry)

  • {

  •     cpu_stack_t *stk;

  •     register int *gp asm("x3");

  •     uint32_t temp = (uint32_t)(stack_base + stack_size);

  • 

  •     temp &= 0xFFFFFFF8UL;

  • 

  •     stk = (cpu_stack_t *)temp;

  • 

  •     *(--stk) = (uint32_t)entry;                   /* PC            */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x31313131L;             /* X31           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x30303030L;             /* X30           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x29292929L;             /* X29           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x28282828L;             /* X28           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x27272727L;             /* X27           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x26262626L;             /* X26           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x25252525L;             /* X25           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x24242424L;             /* X24           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x23232323L;             /* X23           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x22222222L;             /* X22           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x21212121L;             /* X21           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x20202020L;             /* X20           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x19191919L;             /* X19           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x18181818L;             /* X18           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x17171717L;             /* X17           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x16161616L;             /* X16           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x15151515L;             /* X15           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x14141414L;             /* X14           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x13131313L;             /* X13           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x12121212L;             /* X12           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x11111111L;             /* X11           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)arg;                     /* X10           */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x09090909L;             /* X9            */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x08080808L;             /* X8            */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x07070707L;             /* X7            */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x06060606L;             /* X6            */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x05050505L;             /* X5            */

  •     *(--stk) = (uint32_t)0x04040404L;             /* X4            */

  •     *(--stk) = (uint32_t)gp;                      /* X3            */

  •     *(--stk) = (uint32_t)krhino_task_deathbed;    /* X1            */

  • 

  •     return stk;

  • }

 

2.1.3 内核心跳时钟初始化

内核心跳时钟主要用于系统时钟的计时，系统任务的切换等。我们可以采用一个普通的定时器来做为系统心跳时钟。

  • SystemInit

该功能函数定义在chip_ch2601/sys/system.c， 实现对整个系统的进行初始化，包括对系统内核时钟，CACHE初始化等。

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  • void SystemInit(void)

  • {

  •     enable_theadisaee();

  • 

  •     cache_init();

  • 

  •     section_init();

  • 

  •     interrupt_init();

  • 

  •     soc_set_sys_freq(CPU_196_608MHZ);

  • 

  •     csi_etb_init();

  • 

  •     sys_dma_init();

  • 

  •     csi_tick_init();

  • 

  • #ifdef CONFIG_XIP

  •     sys_spiflash_init();

  • #endif

  •     bootrom_uart_uninit();

  • }
  • csi_tick_init

该功能函数在chip_ch2601/sys/tick.c，实现内核心跳的初始化，通过回调函数tick_event_cb 对系统时钟进行技术，同时通过调用krhino_tick_proc实现对系统任务的调度。

婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戞氨鐭撻柟缁㈠枛閺勩儵鏌ㄩ悤鍌涘
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  • csi_error_t csi_tick_init(void)

  • {

  •     csi_error_t ret;

  • 

  •     csi_tick = 0U;

  •     ret = csi_timer_init(&tick_timer, CONFIG_TICK_TIMER_IDX);

  • 

  •     if (ret == CSI_OK) {

  •         ret = csi_timer_attach_callback(&tick_timer, tick_event_cb, NULL);

  • 

  •         if (ret == CSI_OK) {

  •             ret = csi_timer_start(&tick_timer, (1000000U / CONFIG_SYSTICK_HZ));

  •         }

  •     }

  • 

  •     return ret;

  • }

  • 

  • void csi_tick_increase(void)

  • {

  •     csi_tick++;

  • }

  • 

  • static void tick_event_cb(csi_timer_t *timer_handle, void *arg)

  • {

  •     csi_tick_increase();

  • #if defined(CONFIG_KERNEL_RHINO)

  •     krhino_tick_proc();

  • #elif defined(CONFIG_KERNEL_FREERTOS)

  •     xPortSysTickHandler();

  • #elif defined(CONFIG_KERNEL_UCOS)

  •     OSTimeTick();

  • #endif

  • }

 

2.1.4 内核初始化

在任务启动前，需要对内核做初始化，最后调用aos_start来启动第一个任务。

  • aos_init

该功能函数位于aos/src/main.c， 用于初始化内核，启动第一个任务。

婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戞氨鐭撻柟缁㈠枛閺勩儵鏌ㄩ悤鍌涘
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  • int pre_main(void)

  • 

  • {

  •     /* kernel init */

  •     aos_init();

  • #ifdef CONFIG_OS_TRACE 

  •     trace_init_data();

  • #endif

  • 

  •     /* init task */

  •     aos_task_new_ext(&app_task_handle, "app_task", application_task_entry,

  •                      NULL, INIT_TASK_STACK_SIZE, AOS_DEFAULT_APP_PRI);

  • 

  •     /* kernel start */

  •     aos_start();

  • 

  •     return 0;

  • }

 

  • aos_start

该功能函数用于启动内核，运行第一个任务。

至此，YoC内核部分适配结束，编译通过后就可以进行Helloworld应用程序开发了。

2.2 开发helloworld程序

2.2.1 串口初始化

在app/src/init/init.c里完成board初始化函数里完成串口的初始化。

婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戞氨鐭撻柟缁㈠枛閺勩儵鏌ㄩ悤鍌涘
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  • void board_yoc_init()

  • {

  •     board_init();

  •     // uart_csky_register(CONSOLE_UART_IDX);

  •     console_init(CONSOLE_UART_IDX, 115200, 128);

  • 

  •     ulog_init();

  •     aos_set_log_level(AOS_LL_DEBUG);

  •     

  •     LOGI(TAG, "Build:%s,%s",__DATE__, __TIME__);

  •     board_cli_init();

  • }

 

  • console_init

该功能函数用于串口的初始化。

  • ulog_init

该功能函数用于打印功能的初始化。

2.2.2 打印Helloworld

最后在main函数里实现helloworld的循环打印。

婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戞氨鐭撻柟缁㈠枛閺勩儵鏌ㄩ悤鍌涘
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  • int main(void)

  • {

  •     board_yoc_init();

  •     LOGD(TAG, "%s\n", aos_get_app_version());

  • 

  •     while (1) {

  •         LOGD(TAG, "Hello world! YoC");

  • 		sample_test();

  •         aos_msleep(1000);

  •     }

  • 

  •     return 0;

  • }

 

2.3. 编译运行

编译通过后，下载到RVB2601开发板后复位运行(具体下载运行操作可以参考RVB2601开发板快速上手教程)，看到串口窗口出现一下打印，说明移植成功。

https://occ-oss-prod.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/userFiles/3677281069608665088/postdetail/1618321048474/0a4eb3e8fd332c9b8b4e5258ae66bdfe.png

3. 总结

RVB2601最小系统hellworld主要实现对YoC系统的内核适配，具备RTOS的基本能力，实现简单的串口打印。后续还有更精彩的实战案例，敬请期待。

 

本文转自平头哥芯片开放社区（occ），更多详情请点击【这里】。

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