鴻蒙瘦設(shè)備移植：SoC適配

OpenHarmony 系統(tǒng)移植最核心的步驟是內(nèi)核的移植，內(nèi)核的穩(wěn)定是一切子系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，上一篇我們講述了內(nèi)核啟動原理，以及 vendor、board 的開發(fā)配置，本文將介紹 SoC 層級的移植適配流程。

SoC 適配

SoC 配置芯片層級編譯依賴庫，包括 CMSIS、HAL（硬件抽象層）等，這里包含操作總線、串口、時鐘、寄存等庫函數(shù)。

①創(chuàng)建對應(yīng)的文件目錄結(jié)構(gòu)

目錄名稱按照芯片廠家、芯片型號來創(chuàng)建，比如 st 公司下的 stm32f4xx 系列芯片。


配置文件內(nèi)容如下：

device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.defconfig.series
ifSOC_SERIES_STM32F4xx
rsource"Kconfig.liteos_m.defconfig.stm32f4xx"
configSOC_SERIES
string
default"stm32f4xx"
endif
device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.defconfig.stm32f4xx
configSOC
string
default"stm32f4xx"
dependsonSOC_STM32F4xx
device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.series
configSOC_SERIES_STM32F4xx
bool"STMicroelectronicsSTM32F4xxseries"
selectARCH_ARM
selectSOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS
selectCPU_CORTEX_M4
help
EnablesupportforSTMicroelectronicsSTM32F4xxseries
device/soc/st/stm32f4xx/Kconfig.liteos_m.soc
choice
prompt"STMicroelectronicsSTM32F4xxseriesSoC"
dependsonSOC_SERIES_STM32F4xx
configSOC_STM32F407
bool"SoCSTM32F407"
Endchoice
device/soc/st/Kconfig.liteos_m.defconfig
rsource"*/Kconfig.liteos_m.defconfig.series"
device/soc/st/Kconfig.liteos_m.defconfig
rsource"*/Kconfig.liteos_m.series"
device/soc/st/Kconfig.liteos_m.soc
configSOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS
bool
ifSOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS
configSOC_COMPANY
default"st"
rsource"*/Kconfig.liteos_m.soc"
endif#SOC_COMPANY_STMICROELECTRONICS
device/soc/st/BUILD.gn
if(ohos_kernel_type=="liteos_m"){
import("http://kernel/liteos_m/liteos.gni")
module_name=get_path_info(rebase_path("."),"name")
module_group(module_name){
modules=["stm32f4xx"]
}
}
device/soc/st/stm32f4xx/BUILD.gn
if(ohos_kernel_type=="liteos_m"){
import("http://kernel/liteos_m/liteos.gni")
module_name=get_path_info(rebase_path("."),"name")
module_group(module_name){
modules=["liteos_m","sdk"]
}
}

②移植 HAL 庫函數(shù)等文件

對于 STM32F407 我們可以使用官方的 STM32CubeMX 生成對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的 hal 庫函數(shù)文件。

選擇 ACCESS TO MCU SELECTOR：

勾選 Arm Cortex-M4→STM32F4→STM32F407ZGTx：

填寫工程名稱，選擇工程保存路徑，選擇 Makefile 作為編譯工具，點擊 GENERATE CODE 生成工程代碼。

使用 vscode 打開目錄，我們得到如下工程：

回顧一下之前講過的系統(tǒng)啟動的流程：

HAL 初始化

系統(tǒng)時鐘初始化

系統(tǒng)初始化

系統(tǒng)啟動

接下來我們將 HAL 庫函數(shù)文件及芯片頭文件遷移到 OH 代碼中，文件路徑如下：

將 Drivers 中的 CMSIS、STM32F4xx_HAL_Driver 復(fù)制到 /device/soc/st/stm32f4xx/sdk/Drivers 中。

③修改系統(tǒng)編譯配置文件

使用 OH 的 gn 以及 config 文件配置系統(tǒng)編譯流程以及包依賴關(guān)系，涉及到的配置文件如下：

device/board/alientek/explorer/liteos_m/config.gni#Kerneltype,e.g."linux","liteos_a","liteos_m".kernel_type="liteos_m"#Kernelversion.kernel_version="3.0.0"#BoardCPUtype,e.g."cortex-a7","riscv32".board_cpu="cortex-m4"#Boardarch,e.g."armv7-a","rv32imac".board_arch=""#Toolchainnameusedforsystemcompiling.#E.g.gcc-arm-none-eabi,arm-linux-harmonyeabi-gcc,ohos-clang,riscv32-unknown-elf.#Note:Thedefaulttoolchainis"ohos-clang".It'snotmandatoryifyouusethedefaulttoolchain.board_toolchain="arm-none-eabi-gcc"use_board_toolchain=true#Thetoolchainpathinstalled,it'snotmandatoryifyouhaveaddedtoolchainpathtoyour~/.bashrc.board_toolchain_path=""#Compilerprefix.board_toolchain_prefix="arm-none-eabi-"#Compilertype,"gcc"or"clang".board_toolchain_type="gcc"#Debugcompileroptimizationleveloptionsboard_opt_flags=["-mcpu=cortex-m4","-mthumb","-mfpu=fpv4-sp-d16","-mfloat-abi=hard",]#Boardrelatedcommoncompileflags.board_cflags=["-Og","-Wall","-fdata-sections","-ffunction-sections","-DSTM32F407xx","-DHAL_UART_MODULE_ENABLED"]board_cflags+=board_opt_flagsboard_asmflags=["-Og","-Wall","-fdata-sections","-ffunction-sections",]board_asmflags+=board_opt_flagsboard_cxx_flags=board_cflagsboard_ld_flags=["-T${ohos_root_path}device/board/alientek/explorer/liteos_m/STM32F407ZGTx_FLASH.ld"]board_ld_flags+=board_opt_flags#Boardrelatedheadfilessearchpath.board_include_dirs=["http://utils/native/lite/include"]#BoardadapterdirforOHOScomponents.board_adapter_dir=""這里的核心工作就是將原有的Makefile編譯文件翻譯成OH的config.gni，可以看到有很多的編譯參數(shù)以及宏變量定義。修改編譯依賴文件BUILD.gndevice/board/alientek/explorer/liteos_m/BUILD.gnimport("http://kernel/liteos_m/liteos.gni")module_name=get_path_info(rebase_path("."),"name")kernel_module(module_name){sources=["startup_stm32f407xx.s","Src/main.c","Src/delay.c","Src/led.c","Src/sys.c","Src/usart.c","Src/stm32f4xx_hal_msp.c","Src/stm32f4xx_it.c","Src/system_stm32f4xx.c",]include_dirs=["Inc",]}#"-Wl,-T"+rebase_path("STM32F407ZGTx_FLASH.ld"),config("public"){ldflags=["-Wl,-u_printf_float"]libs=["c","m","nosys",]}device/soc/st/stm32f4xx/sdk/BUILD.gnimport("http://kernel/liteos_m/liteos.gni")module_name="stm32f4xx_sdk"kernel_module(module_name){asmflags=board_asmflagssources=["Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_rcc.c","Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_rcc_ex.c","Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_gpio.c","Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_dma_ex.c","Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_dma.c","Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_cortex.c","Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal.c","Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_exti.c","Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Src/stm32f4xx_hal_uart.c",]include_dirs=["http://device/board/alientek/explorer/liteos_m/Inc"]}#指定全局頭文件搜索路徑config("public"){include_dirs=["Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver/Inc","Drivers/CMSIS/Device/ST/STM32F4xx/Include",]}

④改造 main 函數(shù)，拉起系統(tǒng)內(nèi)核

我們對 device/board/alientek/explorer/liteos_m/Src/main.c 文件進(jìn)行如下編輯：

intmain(void)
{
HAL_Init();/*初始化HAL庫*/
sys_stm32_clock_init(336,8,2,7);/*初始化時鐘頻率168Mhz*/
delay_init(168);/*延時初始化*/
printf("hal、系統(tǒng)始終初始化完畢，開始啟動系統(tǒng)...
");
RunTask();
}
voidRunTask()
{
unsignedintret;
ret=LOS_KernelInit();//初始化LiteOS系統(tǒng)
if(ret!=LOS_OK)
{
printf("Liteoskernelinitfailed!ERROR:0x%x
",ret);
}
else
{
LOS_Start();//啟動系統(tǒng)
}
...
}

編譯與燒錄

使用 hb 工具進(jìn)行編譯，hb set 選擇編譯目標(biāo)，hb build -f 執(zhí)行編譯。

日志輸出 explorer build success 表示編譯成功。 編譯過程中可能會遇到缺少某些結(jié)構(gòu)體或者函數(shù)的定義，需要細(xì)心排查，注意宏定義是否打開。 STM32F407 開發(fā)板支持串口和 ST-LINK 燒錄方式，但 OH 編譯出來的是 bin 文件，bin 無法直接通過串口燒錄。

需要用到 ST-LINK 工具進(jìn)行燒錄，燒錄時需要指定 flash，開始地址：0x08000000，大小：0x100000。

開始燒錄：

點亮開發(fā)板：

總結(jié)

本文主要講述了 OpenHarmony 內(nèi)核的 SoC 代碼移植。因為 STM32F407 的架構(gòu)和基礎(chǔ) SDK 都是官方開源的，所以移植工作也較為容易。 但在實際工作中如果遇到未開源的芯片，那么需要模組或芯片廠商提供技術(shù)支持才可完成移植工作。 到這里瘦設(shè)備 OH 適配的最核心工作已完成，希望能對熱愛 OpenHarmony 的小伙伴有所幫助。

審核編輯：湯梓紅