开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> 嵌入式 -> 《嵌入操作系统 - RT-Thread开发笔记》手把手教你使用RT-Thread制作GD32系列BSP -> 正文阅读

[嵌入式]《嵌入操作系统 - RT-Thread开发笔记》手把手教你使用RT-Thread制作GD32系列BSP

熟悉RT-Thread的朋友都知道，RT-Thread提供了许多BSP，但不是所有的板子都能找到相应的BSP，这时就需要移植新的BSP。RT-Thread的所有BSP中，最完善的BSP就是STM32系列，但从2020年下半年开始，国内出现史无前例的芯片缺货潮，芯片的交期和价格不断拉升，STM32的价格也是水涨船高，很多朋友也在考虑使用国产替代，笔者使用的兆易创新的GD32系列，我看了下RT-Thread中GD系列BSP，都是玩家各自为政，每个人都是提交自己使用的板子的BSP，充斥着大量冗余的代码，对于有强迫症的我就非常不爽，就根据手头的板子，参看STM32的BSP架构，构建了GD32的BSP架构。

笔者使用的开发板是兆易创新设计的GD32407V-START开发板。其主控芯片为GD32F407VKT6，主频168MHz，内部3072K Flash，192KB SRAM，资源相当丰富。
在这里插入图片描述

1 BSP 框架制作

在具体移植GD32407V-START的BSP之前，先做好GD32的BSP架构。BSP 框架结构如下图所示：
在这里插入图片描述

GD32的BSP架构主要分为三个部分：libraries、tools和具体的Boards，其中libraries包含了GD32的通用库，包括每个系列的HAL以及适配RT-Thread的drivers；tools是生成工程的Python脚本工具；另外就是Boards文件，当然这里的Boards有很多，我这里值列举了GD32407V-START。

这里先谈谈libraries和tools的构建，然后在后文单独讨论具体板级BSP的制作。

1.1 Libraries构建

Libraries文件夹包含兆易创新提供的HAL库，这个直接在兆易创新的官网就可以下载。

下载地址

然后将HAL库复制到libraries目录下，重命名为GD32F4xx_HAL，其他的系列类似。

在这里插入图片描述

GD32F4xx_HAL就是官方的文件，基本是不用动的，只是在文件夹中需要添加构建工程的脚本文件SConscript，其实也就是Python脚本。

在这里插入图片描述

SConscript文件的内容如下：

import rtconfig #导包
from building import *

# get current directory
cwd = GetCurrentDir() #获取当然路径

# The set of source files associated with this SConscript file.

src = Split('''
CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/system_gd32f4xx.c
GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_gpio.c
GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_rcu.c
GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_exti.c
GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_misc.c
GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_syscfg.c
''')#将括号中的字符串分割后成列表(list)，以便包含到工程中
    
if GetDepend(['RT_USING_SERIAL']):#如果打开了RT_USING_SERIAL的宏，则会包含以下源文件
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_usart.c']
    
if GetDepend(['RT_USING_I2C']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_i2c.c']

if GetDepend(['RT_USING_SPI']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_spi.c']

if GetDepend(['RT_USING_CAN']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_can.c']

if GetDepend(['BSP_USING_ETH']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_enet.c']

if GetDepend(['RT_USING_ADC']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_adc.c']

if GetDepend(['RT_USING_DAC']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_dac.c']

if GetDepend(['RT_USING_RTC']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_rtc.c']

if GetDepend(['RT_USING_WDT']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_wwdgt.c']
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_fwdgt.c']

if GetDepend(['RT_USING_SDIO']):
    src += ['GD32F4xx_standard_peripheral/Source/gd32f4xx_sdio.c']

#头文件路径
path = [
    cwd + '/CMSIS/GD/GD32F4xx/Include',
    cwd + '/CMSIS',
    cwd + '/GD32F4xx_standard_peripheral/Include',]

CPPDEFINES = ['USE_STDPERIPH_DRIVER']
#定义一个组，组名为'Libraries', depend为空表示依赖任何一个其他宏，另外当前的头文件路径添加到工程中
group = DefineGroup('Libraries', src, depend = [''], CPPPATH = path, CPPDEFINES = CPPDEFINES)

Return('group')

该文件主要的作用就是添加库文件和头文件路径，一部分文件是属于基础文件，因此直接调用Python库的Split包含，另外一部分文件是根据实际的应用需求添加的。

这里是以GDF4来举例的，其他系列的都是类似的。

接下来说说Kconfig文件，这里是对内核和组件的功能进行配置，对RT-Thread的组件进行自由裁剪。
如果使用RT-Thread studio，则通过RT-Thread Setting可以体现Kconfig文件的作用。

在这里插入图片描述

如果使用ENV环境，则在使用 menuconfig配置和裁剪 RT-Thread时体现。

在这里插入图片描述

后面所有的Kconfig文件都是一样的逻辑。下表列举一些常用的Kconfig句法规则。

在这里插入图片描述

Kconfig的语法规则网上资料很多，自行去学习吧。

bsp/gd32/Kconfig内容如下：

config SOC_FAMILY_GD32
    bool

config SOC_SERIES_GD32F4
    bool
    select ARCH_ARM_CORTEX_M4
    select SOC_FAMILY_GD32

因为该架构目前笔者只移植了GDF4的，因此这里的内容比较少，如果有些的系列，直接参考F4的配置例子在这里加就可以了。

最后谈谈HAL_Drivers，这个文件夹就是GD32的外设驱动文件夹，为上层应用提供调用接口。

在这里插入图片描述

目前只有串口和GPIO的驱动，该文件夹是整个GD32共用的，因此在编写和修改都要慎重。关于drv_xxx文件在后句具体移植BSP的时候讲解，这里主要将整体架构，SConscript和Kconfig的作用和前面的一样，只是具体的内容不同罢了。

好了，先看bsp/gd32/HAL_Drivers/SConscript文件。

Import('RTT_ROOT')
Import('rtconfig')
from building import *

cwd = GetCurrentDir()#获取当前路径

# add the general drivers.
src = Split("""
""")#添加共同的驱动文件，暂无

# add pin drivers.
if GetDepend('RT_USING_PIN'):
    src += ['drv_gpio.c']
    
if GetDepend(['RT_USING_SERIAL']):
    src += ['drv_usart.c']

path =  [cwd]

group = DefineGroup('Drivers', src, depend = [''], CPPPATH = path)

Return('group')

和GD32F4xx_HAL文件夹中的SConscript是类似的。

bsp/gd32/HAL_Drivers/Kconfig文件结构如下：

if BSP_USING_USBD
    config BSP_USBD_TYPE_FS
        bool
        # "USB Full Speed (FS) Core"
    config BSP_USBD_TYPE_HS
        bool
        # "USB High Speed (HS) Core"

    config BSP_USBD_SPEED_HS
        bool 
        # "USB High Speed (HS) Mode"
    config BSP_USBD_SPEED_HSINFS
        bool 
        # "USB High Speed (HS) Core in FS mode"

    config BSP_USBD_PHY_EMBEDDED
        bool 
        # "Using Embedded phy interface"
    config BSP_USBD_PHY_UTMI
        bool 
        # "UTMI: USB 2.0 Transceiver Macrocell Interace"
    config BSP_USBD_PHY_ULPI
        bool 
        # "ULPI: UTMI+ Low Pin Interface"
endif

1.2 Tools构建

该文件夹就是工程构建的脚本，

import os
import sys
import shutil

cwd_path = os.getcwd()
sys.path.append(os.path.join(os.path.dirname(cwd_path), 'rt-thread', 'tools'))


# BSP dist function
def dist_do_building(BSP_ROOT, dist_dir):
    from mkdist import bsp_copy_files
    import rtconfig

    print("=> copy gd32 bsp library")
    library_dir = os.path.join(dist_dir, 'libraries')
    library_path = os.path.join(os.path.dirname(BSP_ROOT), 'libraries')
    bsp_copy_files(os.path.join(library_path, rtconfig.BSP_LIBRARY_TYPE),
                   os.path.join(library_dir, rtconfig.BSP_LIBRARY_TYPE))

    print("=> copy bsp drivers")
    bsp_copy_files(os.path.join(library_path, 'HAL_Drivers'), os.path.join(library_dir, 'HAL_Drivers'))
    shutil.copyfile(os.path.join(library_path, 'Kconfig'), os.path.join(library_dir, 'Kconfig'))

以上代码很简单，主要使用了Python的OS模块的join函数，该函数的作用就是连接两个或更多的路径名。最后将BSP依赖的文件复制到指定目录下。

在使用scons --dist 命令打包的时候，就是依赖的该脚本，生成的dist 文件夹的工程到任何目录下使用，也就是将BSP相关的库以及内核文件提取出来，可以将该工程任意拷贝。
在这里插入图片描述

1.3 gd32407v-start构建

该文件夹就gd32407v-start的具体BSP文件，文件结构如下：
在这里插入图片描述

在后面将具体讲解如何构建该部分内容。

2 BSP移植

2.1 Keil环境准备

目前市面通用的MDK for ARM版本有Keil 4和Keil 5：使用Keil 4建议安装4.74及以上；使用Keil 5建议安装5.20以上版本。笔者的MDK是5.30。

从MDK的官网可以下载得到MDK的安装包，然后安装即可，关于的MDK安装请看笔者的教程。
MDK安装教程：https://blog.csdn.net/bruceoxl/article/details/108548573
MDK下载地址：https://www.keil.com/download/product/

在这里插入图片描述

安装完成后会自动打开，我们将其关闭。

接下来我们下载GD32F30x的软件支持包。

下载地址：http://www.gd32mcu.com/cn/download

在这里插入图片描述

下载好后双击GigaDevice.GD32F4xx_DFP.2.1.0.pack运行即可：

在这里插入图片描述

点击[Next]即可安装完成。

在这里插入图片描述

安装成功后，重新打开Keil，则可以在File->Device Database中出现Gigadevice的下拉选项，点击可以查看到相应的型号。

在这里插入图片描述

2.2 BSP工程制作

1.构建基础工程
首先看看RT-Thread代码仓库中已有很多BSP，而我要移植的是Cortex-M4内核。这里我找了一个相似的内核，把它复制一份，并修改文件名为：gd32407v-start。这样就有一个基础的工程。然后就开始增删改查，完成最终的BSP，几乎所有的BSP的制作都是如此。

2.修改BSP构建脚本
bsp/gd32/gd32407v-start/Kconfig修改后的内容如下：

mainmenu "RT-Thread Configuration"

config BSP_DIR
    string
    option env="BSP_ROOT"
    default "."

config RTT_DIR
    string
    option env="RTT_ROOT"
    default "../../.."

config PKGS_DIR
    string
    option env="PKGS_ROOT"
    default "packages"
 
source "$RTT_DIR/Kconfig"
source "$PKGS_DIR/Kconfig"
source "../libraries/Kconfig"
source "board/Kconfig"

该文件是获取所有路径下的Kconfig。

bsp/gd32/gd32407v-start/SConscript修改后的内容如下：

# for module compiling
import os
Import('RTT_ROOT')
from building import *

cwd = GetCurrentDir()
objs = []
list = os.listdir(cwd)

for d in list:
    path = os.path.join(cwd, d)
    if os.path.isfile(os.path.join(path, 'SConscript')):
        objs = objs + SConscript(os.path.join(d, 'SConscript'))

Return('objs')

该文件是用于遍历当前目录的所有文件夹。

bsp/gd32/gd32407v-start/SConstruct修改后的内容如下：

import os
import sys
import rtconfig

if os.getenv('RTT_ROOT'):
    RTT_ROOT = os.getenv('RTT_ROOT')
else:
    RTT_ROOT = os.path.normpath(os.getcwd() + '/../../..')

sys.path = sys.path + [os.path.join(RTT_ROOT, 'tools')]
try:
    from building import *
except:
    print('Cannot found RT-Thread root directory, please check RTT_ROOT')
    print(RTT_ROOT)
    exit(-1)

TARGET = 'rtthread.' + rtconfig.TARGET_EXT

DefaultEnvironment(tools=[])
env = Environment(tools = ['mingw'],
    AS = rtconfig.AS, ASFLAGS = rtconfig.AFLAGS,
    CC = rtconfig.CC, CCFLAGS = rtconfig.CFLAGS,
    AR = rtconfig.AR, ARFLAGS = '-rc',
    CXX = rtconfig.CXX, CXXFLAGS = rtconfig.CXXFLAGS,
    LINK = rtconfig.LINK, LINKFLAGS = rtconfig.LFLAGS)
env.PrependENVPath('PATH', rtconfig.EXEC_PATH)

if rtconfig.PLATFORM == 'iar':
    env.Replace(CCCOM = ['$CC $CCFLAGS $CPPFLAGS $_CPPDEFFLAGS $_CPPINCFLAGS -o $TARGET $SOURCES'])
    env.Replace(ARFLAGS = [''])
    env.Replace(LINKCOM = env["LINKCOM"] + ' --map rtthread.map')

Export('RTT_ROOT')
Export('rtconfig')

SDK_ROOT = os.path.abspath('./')

if os.path.exists(SDK_ROOT + '/libraries'):
    libraries_path_prefix = SDK_ROOT + '/libraries'
else:
    libraries_path_prefix = os.path.dirname(SDK_ROOT) + '/libraries'

SDK_LIB = libraries_path_prefix
Export('SDK_LIB')

# prepare building environment
objs = PrepareBuilding(env, RTT_ROOT, has_libcpu=False)

gd32_library = 'GD32F4xx_HAL'
rtconfig.BSP_LIBRARY_TYPE = gd32_library

# include libraries
objs.extend(SConscript(os.path.join(libraries_path_prefix, gd32_library, 'SConscript')))

# include drivers
objs.extend(SConscript(os.path.join(libraries_path_prefix, 'HAL_Drivers', 'SConscript')))

# make a building
DoBuilding(TARGET, objs)

该文件用于链接所有的依赖文件，并调用make进行编译。

3.修改开发环境信息
bsp/gd32/gd32407v-start/cconfig.h修改后的内容如下：

#ifndef CCONFIG_H__
#define CCONFIG_H__
/* Automatically generated file; DO NOT EDIT. */
/* compiler configure file for RT-Thread in GCC*/

#define HAVE_NEWLIB_H 1
#define LIBC_VERSION "newlib 2.4.0"

#define HAVE_SYS_SIGNAL_H 1
#define HAVE_SYS_SELECT_H 1
#define HAVE_PTHREAD_H 1

#define HAVE_FDSET 1
#define HAVE_SIGACTION 1
#define GCC_VERSION_STR "5.4.1 20160919 (release) [ARM/embedded-5-branch revision 240496]"
#define STDC "2011"

#endif

该文件是是编译BSP的环境信息，需根据实时修改。

4.修改KEIL的模板工程

双击：template.uvprojx即可修改模板工程。

修改为对应芯片设备:

在这里插入图片描述

修改FLASH和RAM的配置:

在这里插入图片描述

修改可执行文件名字：

在这里插入图片描述

修改默认调试工具：CMSIS-DAP Debugger。

在这里插入图片描述

修改编程算法：GD32F4xx FMC。

在这里插入图片描述

5.修改board文件夹
(1) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.icf

修改后的内容如下：

/*###ICF### Section handled by ICF editor, don't touch! ****/
/*-Editor annotation file-*/
/* IcfEditorFile="$TOOLKIT_DIR$\config\ide\IcfEditor\cortex_v1_0.xml" */
/*-Specials-*/
define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000;
/*-Memory Regions-*/
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000;
define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__   = 0x082FFFFF;
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000;
define symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__   = 0x2002FFFF;
/*-Sizes-*/
define symbol __ICFEDIT_size_cstack__ = 0x2000;
define symbol __ICFEDIT_size_heap__   = 0x2000;
/**** End of ICF editor section. ###ICF###*/

export symbol __ICFEDIT_region_RAM_end__;

define symbol __region_RAM1_start__ = 0x10000000;
define symbol __region_RAM1_end__   = 0x1000FFFF;

define memory mem with size = 4G;
define region ROM_region   = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__   to __ICFEDIT_region_ROM_end__];
define region RAM_region   = mem:[from __ICFEDIT_region_RAM_start__   to __ICFEDIT_region_RAM_end__];
define region RAM1_region  = mem:[from __region_RAM1_start__   to __region_RAM1_end__];

define block CSTACK    with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_cstack__   { };
define block HEAP      with alignment = 8, size = __ICFEDIT_size_heap__     { };

initialize by copy { readwrite };
do not initialize  { section .noinit };

keep { section FSymTab };
keep { section VSymTab };
keep { section .rti_fn* };
place at address mem:__ICFEDIT_intvec_start__ { readonly section .intvec };

place in ROM_region   { readonly };
place in RAM_region   { readwrite,
                        block CSTACK, block HEAP };                        
place in RAM1_region  { section .sram };

该文件是IAR编译的链接脚本，根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》可知，GD32F407VKT6的flash大小为3072KB，SRAM大小为192KB，因此需要设置ROM和RAM的起始地址和堆栈大小等。

(2) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.ld

修改后的内容如下：

/* Program Entry, set to mark it as "used" and avoid gc */
MEMORY
{
    CODE (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 3072k /* 3072KB flash */
    DATA (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH =  192k /* 192KB sram */
}
ENTRY(Reset_Handler)
_system_stack_size = 0x200;

SECTIONS
{
    .text :
    {
        . = ALIGN(4);
        _stext = .;
        KEEP(*(.isr_vector))            /* Startup code */
        . = ALIGN(4);
        *(.text)                        /* remaining code */
        *(.text.*)                      /* remaining code */
        *(.rodata)                      /* read-only data (constants) */
        *(.rodata*)
        *(.glue_7)
        *(.glue_7t)
        *(.gnu.linkonce.t*)

        /* section information for finsh shell */
        . = ALIGN(4);
        __fsymtab_start = .;
        KEEP(*(FSymTab))
        __fsymtab_end = .;
        . = ALIGN(4);
        __vsymtab_start = .;
        KEEP(*(VSymTab))
        __vsymtab_end = .;
        . = ALIGN(4);

        /* section information for initial. */
        . = ALIGN(4);
        __rt_init_start = .;
        KEEP(*(SORT(.rti_fn*)))
        __rt_init_end = .;
        . = ALIGN(4);

        . = ALIGN(4);
        _etext = .;
    } > CODE = 0

    /* .ARM.exidx is sorted, so has to go in its own output section.  */
    __exidx_start = .;
    .ARM.exidx :
    {
        *(.ARM.exidx* .gnu.linkonce.armexidx.*)

        /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */
        _sidata = .;
    } > CODE
    __exidx_end = .;

    /* .data section which is used for initialized data */

    .data : AT (_sidata)
    {
        . = ALIGN(4);
        /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */
        _sdata = . ;

        *(.data)
        *(.data.*)
        *(.gnu.linkonce.d*)

        . = ALIGN(4);
        /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */
        _edata = . ;
    } >DATA

    .stack : 
    {
        . = . + _system_stack_size;
        . = ALIGN(4);
        _estack = .;
    } >DATA

    __bss_start = .;
    .bss :
    {
        . = ALIGN(4);
        /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */
        _sbss = .;

        *(.bss)
        *(.bss.*)
        *(COMMON)

        . = ALIGN(4);
        /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */
        _ebss = . ;
        
        *(.bss.init)
    } > DATA
    __bss_end = .;

    _end = .;

    /* Stabs debugging sections.  */
    .stab          0 : { *(.stab) }
    .stabstr       0 : { *(.stabstr) }
    .stab.excl     0 : { *(.stab.excl) }
    .stab.exclstr  0 : { *(.stab.exclstr) }
    .stab.index    0 : { *(.stab.index) }
    .stab.indexstr 0 : { *(.stab.indexstr) }
    .comment       0 : { *(.comment) }
    /* DWARF debug sections.
     * Symbols in the DWARF debugging sections are relative to the beginning
     * of the section so we begin them at 0.  */
    /* DWARF 1 */
    .debug          0 : { *(.debug) }
    .line           0 : { *(.line) }
    /* GNU DWARF 1 extensions */
    .debug_srcinfo  0 : { *(.debug_srcinfo) }
    .debug_sfnames  0 : { *(.debug_sfnames) }
    /* DWARF 1.1 and DWARF 2 */
    .debug_aranges  0 : { *(.debug_aranges) }
    .debug_pubnames 0 : { *(.debug_pubnames) }
    /* DWARF 2 */
    .debug_info     0 : { *(.debug_info .gnu.linkonce.wi.*) }
    .debug_abbrev   0 : { *(.debug_abbrev) }
    .debug_line     0 : { *(.debug_line) }
    .debug_frame    0 : { *(.debug_frame) }
    .debug_str      0 : { *(.debug_str) }
    .debug_loc      0 : { *(.debug_loc) }
    .debug_macinfo  0 : { *(.debug_macinfo) }
    /* SGI/MIPS DWARF 2 extensions */
    .debug_weaknames 0 : { *(.debug_weaknames) }
    .debug_funcnames 0 : { *(.debug_funcnames) }
    .debug_typenames 0 : { *(.debug_typenames) }
    .debug_varnames  0 : { *(.debug_varnames) }
}

该文件是GCC编译的链接脚本，根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》可知，GD32F407VKT6的flash大小为3072KB，SRAM大小为192KB，因此CODE和DATA 的LENGTH分别设置为3072KB和192KB，其他芯片类似，但其实地址都是一样的。

(3) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/linker_scripts/link.sct

该文件是MDK的连接脚本，根据《GD32F407xx_Datasheet_Rev2.1》手册，因此需要将 LR_IROM1 和 ER_IROM1 的参数设置为 0x00300000；RAM 的大小为192k，因此需要将 RW_IRAM1 的参数设置为 0x00030000。

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************

LR_IROM1 0x08000000 0x00300000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x08000000 0x00300000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)
   *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO)
  }
  RW_IRAM1 0x20000000 0x00030000  {  ; RW data
   .ANY (+RW +ZI)
  }
}

(4) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/board.h文件

修改后内容如下：

#ifndef __BOARD_H__
#define __BOARD_H__

#include "gd32f4xx.h"
#include "drv_usart.h"
#include "drv_gpio.h"

#include "gd32f4xx_exti.h"

#define EXT_SDRAM_BEGIN    (0xC0000000U) /* the begining address of external SDRAM */
#define EXT_SDRAM_END      (EXT_SDRAM_BEGIN + (32U * 1024 * 1024)) /* the end address of external SDRAM */

// <o> Internal SRAM memory size[Kbytes] <8-64>
//  <i>Default: 64
#ifdef __ICCARM__
// Use *.icf ram symbal, to avoid hardcode.
extern char __ICFEDIT_region_RAM_end__;
#define GD32_SRAM_END          &__ICFEDIT_region_RAM_end__
#else
#define GD32_SRAM_SIZE         192
#define GD32_SRAM_END          (0x20000000 + GD32_SRAM_SIZE * 1024)
#endif

#ifdef __CC_ARM
extern int Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit;
#define HEAP_BEGIN    (&Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit)
#elif __ICCARM__
#pragma section="HEAP"
#define HEAP_BEGIN    (__segment_end("HEAP"))
#else
extern int __bss_end;
#define HEAP_BEGIN    (&__bss_end)
#endif

#define HEAP_END          GD32_SRAM_END

#endif

值得注意的是，不同的编译器规定的堆栈内存的起始地址 HEAP_BEGIN 和结束地址 HEAP_END。这里 HEAP_BEGIN 和 HEAP_END 的值需要和前面的链接脚本是一致的，需要结合实际去修改。

(5) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/board.c文件

修改后的文件如下：

#include <stdint.h>
#include <rthw.h>
#include <rtthread.h>
#include <board.h>

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
    /* USER CODE BEGIN Error_Handler */
    /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
    while (1)
    {
    }
    /* USER CODE END Error_Handler */
}

/** System Clock Configuration
*/
void SystemClock_Config(void)
{
    SysTick_Config(SystemCoreClock / RT_TICK_PER_SECOND);
    NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0);
}

/**
 * This is the timer interrupt service routine.
 *
 */
void SysTick_Handler(void)
{
    /* enter interrupt */
    rt_interrupt_enter();

    rt_tick_increase();

    /* leave interrupt */
    rt_interrupt_leave();
}

/**
 * This function will initial GD32 board.
 */
void rt_hw_board_init()
{
    /* NVIC Configuration */
#define NVIC_VTOR_MASK              0x3FFFFF80
#ifdef  VECT_TAB_RAM
    /* Set the Vector Table base location at 0x10000000 */
    SCB->VTOR  = (0x10000000 & NVIC_VTOR_MASK);
#else  /* VECT_TAB_FLASH  */
    /* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
    SCB->VTOR  = (0x08000000 & NVIC_VTOR_MASK);
#endif

    SystemClock_Config();

#ifdef RT_USING_COMPONENTS_INIT
    rt_components_board_init();
#endif

#ifdef RT_USING_CONSOLE
    rt_console_set_device(RT_CONSOLE_DEVICE_NAME);
#endif

#ifdef BSP_USING_SDRAM
    rt_system_heap_init((void *)EXT_SDRAM_BEGIN, (void *)EXT_SDRAM_END);
#else
    rt_system_heap_init((void *)HEAP_BEGIN, (void *)HEAP_END);
#endif
}

该文件重点关注的就是SystemClock_Config配置，SystemCoreClock的定义在system_gd32f4xx.c中定义的。

(6) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/Kconfig文件

修改后内容如下：

menu "Hardware Drivers Config"

config SOC_GD32407V
    bool 
    select SOC_SERIES_GD32F4
    select RT_USING_COMPONENTS_INIT
    select RT_USING_USER_MAIN
    default y
	
menu "Onboard Peripheral Drivers"

endmenu

menu "On-chip Peripheral Drivers"

    config BSP_USING_GPIO
        bool "Enable GPIO"
        select RT_USING_PIN
        default y

    menuconfig BSP_USING_UART
        bool "Enable UART"
        default y
        select RT_USING_SERIAL
        if BSP_USING_UART
            config BSP_USING_UART1
                bool "Enable UART1"
                default y

            config BSP_UART1_RX_USING_DMA
                bool "Enable UART1 RX DMA"
                depends on BSP_USING_UART1 && RT_SERIAL_USING_DMA
                default n
        endif

    menuconfig BSP_USING_SPI
        bool "Enable SPI BUS"
        default n
        select RT_USING_SPI
        if BSP_USING_SPI
            config BSP_USING_SPI1
                bool "Enable SPI1 BUS"
                default n

            config BSP_SPI1_TX_USING_DMA
                bool "Enable SPI1 TX DMA"
                depends on BSP_USING_SPI1
                default n
                
            config BSP_SPI1_RX_USING_DMA
                bool "Enable SPI1 RX DMA"
                depends on BSP_USING_SPI1
                select BSP_SPI1_TX_USING_DMA
                default n
        endif

    menuconfig BSP_USING_I2C1
        bool "Enable I2C1 BUS (software simulation)"
        default n
        select RT_USING_I2C
        select RT_USING_I2C_BITOPS
        select RT_USING_PIN
        if BSP_USING_I2C1
            config BSP_I2C1_SCL_PIN
                int "i2c1 scl pin number"
                range 1 216
                default 24
            config BSP_I2C1_SDA_PIN
                int "I2C1 sda pin number"
                range 1 216
                default 25
        endif
    source "../libraries/HAL_Drivers/Kconfig"
    
endmenu

menu "Board extended module Drivers"

endmenu
 
endmenu

这个文件就是配置板子驱动的，这里可根据实际需求添加。

(7) 修改bsp/gd32/gd32407v-start/board/SConscript文件

修改后内容如下：

import os
import rtconfig
from building import *

Import('SDK_LIB')

cwd = GetCurrentDir()

# add general drivers
src = Split('''
board.c
''')

path =  [cwd]

startup_path_prefix = SDK_LIB

if rtconfig.CROSS_TOOL == 'gcc':
    src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/GCC/startup_gd32f4xx.S']
elif rtconfig.CROSS_TOOL == 'keil':
    src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/ARM/startup_gd32f4xx.s']
elif rtconfig.CROSS_TOOL == 'iar':
    src += [startup_path_prefix + '/GD32F4xx_HAL/CMSIS/GD/GD32F4xx/Source/IAR/startup_gd32f4xx.s']
    
CPPDEFINES = ['GD32F407xx']
group = DefineGroup('Drivers', src, depend = [''], CPPPATH = path, CPPDEFINES = CPPDEFINES)

Return('group')

该文件主要添加board文件夹的.c文件和头文件路径。另外根据开发环境选择相应的汇编文件，和前面的libraries的SConscript语法是一样，文件的结构都是类似的，这里就没有注释了。

到这里，基本所有的依赖脚本都配置完成了，接下来将通过menuconfig配置工程。

6.menuconfig配置

关闭套接字抽象层。

在这里插入图片描述

关闭网络设备接口。

在这里插入图片描述

关闭LWIP协议栈。

在这里插入图片描述

GD32407V-START板载没有以太网，因此这里主要是关闭网络相关的内容，当然GD32407V-START的资源丰富，不关这些其实也不影响，如果是其他MCU，根据实际需求自行修改吧。

7.驱动修改

一个基本的BSP中，串口是必不可少的，所以还需要编写串口驱动，这里使用的串口2作为调试串口。
板子上还有LED灯，主要要编写GPIO驱动即可。

关于串口和LED的驱动可以查看源码，这里就不贴出来了。

8.应用开发

笔者在applications的main.c中添加LED的应用代码，

#include <stdio.h>
#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <board.h>

/* defined the LED2 pin: PC6 */
#define LED2_PIN GET_PIN(C, 6)

int main(void)
{
    int count = 1;

    /* set LED2 pin mode to output */
    rt_pin_mode(LED2_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);

    while (count++)
    {
        rt_pin_write(LED2_PIN, PIN_HIGH);
        rt_thread_mdelay(500);
        rt_pin_write(LED2_PIN, PIN_LOW);
        rt_thread_mdelay(500);
    }

    return RT_EOK;
}