芯來(lái)科技RISC-V處理器將支持鴻蒙LiteOS-M內(nèi)核

芯來(lái)科技為方便客戶進(jìn)行基于鴻蒙生態(tài)的RISC-V軟件開(kāi)發(fā)，在Nuclei RISC-V 32位處理器上移植并適配了鴻蒙LiteOS-M內(nèi)核。

目前該內(nèi)核已可支持Nuclei Demo SoC——FPGA評(píng)估軟核，和基于芯來(lái)科技的RISC-V內(nèi)核的MCU——GD32VF103。

LiteOS-M內(nèi)核

OpenHarmony LiteOS-M內(nèi)核針對(duì)MCU類處理器，例如Arm Cortex-M、RISC-V32位的設(shè)備，面向AIoT領(lǐng)域構(gòu)建的輕量級(jí)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)內(nèi)核。此內(nèi)核具有小體積、低功耗、高性能的特點(diǎn)。其代碼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要包括內(nèi)核最小功能集、內(nèi)核抽象層、可選組件以及工程目錄等，分為硬件相關(guān)層以及硬件無(wú)關(guān)層，硬件相關(guān)層提供統(tǒng)一的HAL（Hardware Abstraction Layer）接口，提升硬件易適配性，滿足AIoT類型豐富的硬件拓展。

OpenHarmony LiteOS-M核內(nèi)核架構(gòu)圖

芯來(lái)開(kāi)發(fā)板

芯來(lái)科技目前有兩款開(kāi)發(fā)板可以快速體驗(yàn)最新鴻蒙LiteOS-M內(nèi)核：

Nuclei DDR200T——集成了FPGA和通用MCU的RISC-V評(píng)估開(kāi)發(fā)板，以及RV-STAR——基于GD32VF103 MCU的RISC-V評(píng)估開(kāi)發(fā)板。

Nuclei DDR200T開(kāi)發(fā)板采用12V外部直流電源，包含一個(gè)MCU子系統(tǒng)和一個(gè)FPGA子系統(tǒng)。

FPGA子系統(tǒng)采用Xilinx XC7A200T-2 FPGA芯片，并且提供板載FPGA JTAG下載器，不需額外配置FPGA下載器即可完成內(nèi)核的燒寫。此外，開(kāi)發(fā)板還提供豐富的板載存儲(chǔ)（Flash,DDR, eMMC, EEPROM）和豐富的接口資源（數(shù)字,模擬），以及蜂鳥(niǎo)調(diào)試器接口，方便下載調(diào)試。

Nuclei Demo SoC(FPGA評(píng)估軟核)就可以燒寫在這塊FPGA子系統(tǒng)上運(yùn)行。

NucleiRV-STAR開(kāi)發(fā)板

Nuclei RV-STAR開(kāi)發(fā)板采用GD32VF103VBT6微控制器，結(jié)合芯來(lái)科技Bumblebee內(nèi)核，內(nèi)置128KB Flash、32KB SRAM。開(kāi)發(fā)板外設(shè)資源眾多，包括：

Timer（高級(jí)16位定時(shí)器*1，通用16位定時(shí)器*4）、U(S)ART*5、I2C*2、SPI*3、CAN*2、USBFS*1、ADC*2（16路外部通道）、DAC*2、EXMC*1。開(kāi)發(fā)板還提供大量接口，包括：USB Type-C接口、Micro USB接口、microSD卡插槽（默認(rèn)沒(méi)焊接）、JTAG接口、PMOD接口*2（SPI、I2C）、雙排標(biāo)準(zhǔn)2.54mm排母接口：Arduino兼容接口（外側(cè)），EXMC擴(kuò)展接口（內(nèi)側(cè)）以及用戶按鍵*2（復(fù)位、喚醒）。

芯來(lái)內(nèi)核

本次OpenHarmony LiteOS-M內(nèi)核支持針對(duì)芯來(lái)科技N級(jí)別內(nèi)核RV32架構(gòu)，并采用N307FD內(nèi)核作為使用示例。

N300系列32位超低功耗RISC-V處理器面向機(jī)制能效比且需要DSP，F(xiàn)PU特性的場(chǎng)景而設(shè)計(jì)，非常適合對(duì)標(biāo)ARM Cortex-M3/M4/M4F/M33內(nèi)核，應(yīng)用于IoT和工業(yè)控制等場(chǎng)景。

芯來(lái)LiteOS-M內(nèi)核使用

芯來(lái)LiteOS-M內(nèi)核倉(cāng)庫(kù)鏈接如下：https://gitee.com/riscv-mcu/kernel_liteos_m/tree/dev_nuclei/

倉(cāng)庫(kù)內(nèi)整體文件結(jié)構(gòu)直觀明了，在各開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)的target文件夾中較為詳細(xì)的列出各文件/文件夾的作用，便于理解和使用。

芯來(lái)科技本次支持的所有工程均采用makefile編譯管理，芯來(lái)科技GCC工具鏈編譯，資源集中，所有需要的內(nèi)容均可在芯來(lái)官網(wǎng)找到。

這里以RV-STAR開(kāi)發(fā)板為例，介紹倉(cāng)庫(kù)的使用方法：

下載工具鏈并配置驅(qū)動(dòng)

打開(kāi)芯來(lái)科技文檔與工具頁(yè)面，按照以下步驟下載工具鏈：

CentOS或Ubuntu系統(tǒng)請(qǐng)點(diǎn)擊圖中紅框1下載RISC-V GNU工具鏈；

點(diǎn)擊圖中藍(lán)框2-1下載64bit的OpenOCD；

確保make工具版本不低于3.82；

Ubuntu系統(tǒng)使用以下指令安裝make工具

sudo apt-getinstall make

CentOS系統(tǒng)使用以下指令安裝

sudo yum installmake

新建Nuclei文件夾并在此文件夾中新建gcc文件夾和openocd文件夾；

解壓縮之前下載的GNU工具鏈到任意文件夾中，復(fù)制其中bin文件件所在層級(jí)的所有內(nèi)容到gcc文件夾中；

同樣解壓縮之前下載的OpenOCD到任意文件夾中，復(fù)制其中bin文件件所在層級(jí)的所有內(nèi)容到openocd文件夾中。

工具鏈下載完成后，需要配置驅(qū)動(dòng)，步驟如下：

連接開(kāi)發(fā)板到Linux中，確保USB被Linux識(shí)別出來(lái)；

在控制臺(tái)中使用lsusb指令查看信息，參考的打印信息如下：

Bus001Device010: ID0403:6010FutureTechnologyDevicesInternational, LtdFT2232xxxx

將github

https://github.com/riscv-mcu/ses_nuclei_sdk_projects/blob/master/misc/99-openocd.rules

上misc文件夾內(nèi)99-openocd.rules文件復(fù)制到當(dāng)前路徑下，控制臺(tái)中輸入以下指令復(fù)制文件到指定路徑下；

sudo cp99-openocd.rules /etc/udev/rules.d/99-openocd.rules

斷開(kāi)調(diào)試器再重新連接到Linux系統(tǒng)中；

使用ls /dev/ttyUSB*命令查看ttyUSB信息，參考輸出如下：

/dev/ttyUSB0 /dev/ttyUSB1

使用ls -l /dev/ttyUSB1命令查看分組信息，參考輸出如下?？梢钥吹絫tyUSB1已經(jīng)加入plugdev組，接下來(lái)我們要將自己添加到plugdev組。使用whoami命令查看當(dāng)前用戶名，我們將其記錄為< your_user_name >；

crw-rw-r--1 rootplugdev188, 1 Nov28 12:53/dev/ttyUSB1

使用sudo usermod -a -G plugdev 命令將自己添加進(jìn) plugdev 組；

再次確認(rèn)當(dāng)前用戶名已屬于plugdev組，使用groups命令，可以看到打印信息中有plugdev即成功將當(dāng)前用戶添加至plugdev組。

編譯源碼

請(qǐng)?jiān)诋?dāng)前控制臺(tái)中配置NUCLEI_TOOL_ROOT路徑，假設(shè)Nuclei文件夾所在路徑為/home/Nuclei，輸入：

exportNUCLEI_TOOL_ROOT=/home/Nuclei

或者使用時(shí)make選項(xiàng)增加：

NUCLEI_TOOL_ROOT=/home/Nuclei

復(fù)制倉(cāng)庫(kù)代碼到本地。在命令行中輸入：

git clone https://gitee.com/riscv-mcu/kernel_liteos_m.git

復(fù)制代碼到本地；

打開(kāi)至代碼根目錄下

/target/riscv_nuclei_gd32vf103_soc_gcc/GCC

輸入：makeall

開(kāi)始編譯，編譯結(jié)束后部分參考輸出如下：

text data bss dec hex filename 243301121676841210a0fa build/Nuclei-rvstar-gd32vf103-soc.elf

若編譯前想清理工程，請(qǐng)使用：

makeclean

下載調(diào)試、運(yùn)行

調(diào)試或運(yùn)行前請(qǐng)先連接RV-STAR開(kāi)發(fā)板，確保已按照環(huán)境配置中驅(qū)動(dòng)配置部分配置完成。

同樣配置好NUCLEI_TOOL_ROOT路徑，并打開(kāi)至代碼根目錄下的：

/target/riscv_nuclei_gd32vf103_soc_gcc/GCC

輸入：

makedebug

進(jìn)入GDB調(diào)試；

等待到進(jìn)入GDB調(diào)試界面時(shí)，輸入：

load

下載編譯好的elf文件，就可以開(kāi)始調(diào)試；

若想直接運(yùn)行，請(qǐng)同樣在調(diào)試時(shí)所在位置輸入：

makeupload

運(yùn)行時(shí)可以查看串口打印內(nèi)容，使用串口查看工具，這里以minicom為例，若未安裝此工具可自行安裝或使用其他串口查看工具。打開(kāi)控制臺(tái)，輸入：

minicom-D /dev/ttyUSB1 -b 115200

打開(kāi)串口查看工具。

運(yùn)行時(shí)參考輸出如下：

總結(jié)

本次芯來(lái)RISC-V內(nèi)核支持LiteOS-M內(nèi)核完成了基于ECLIC的OpenHarmony LiteOS-M內(nèi)核任務(wù)調(diào)度移植適配工作，以及芯來(lái)內(nèi)核timer移植適配工作。編譯上采用make編譯管理系統(tǒng)，各參數(shù)區(qū)分配置，簡(jiǎn)單易懂。完全適配芯來(lái)GCC編譯器，資源集中，便于查找。使用上簡(jiǎn)單易懂，僅兩條指令可完成編譯運(yùn)行。針對(duì)不同的開(kāi)發(fā)板創(chuàng)建了不同的工程，可直接運(yùn)行使用。在根目錄下target文件夾內(nèi)，各開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)的工程文件夾配有較為詳細(xì)的使用說(shuō)明，可參考說(shuō)明搭建編譯運(yùn)行環(huán)境。

編輯：jq