modify XiUOS DIR : (1.add plc_demo in APP_Framework/control_app; 2.add industrial_network、industrial_fieldbus and industrial_wlan; 3.add XiZi_AIoT and modify XiZi as XiZi_IIoT.)

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Liu_Weichao
2022-09-27 20:39:52 +08:00
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@@ -0,0 +1,172 @@
# 从零开始构建矽璓工业物联操作系统:使用ARM架构的HC32F4A0开发板
[XiUOS](http://xuos.io/) (X Industrial Ubiquitous Operating System) 矽璓工业物联操作系统是一款面向工业物联场景的泛在操作系统,来自泛在操作系统研究计划。所谓泛在操作系统(UOS: Ubiquitous Operating Systems),是支持互联网时代人机物融合泛在计算应用模式的新型操作系统,是传统操作系统概念的泛化与延伸。在泛在操作系统技术体系中,不同的泛在计算设备和泛在应用场景需要符合各自特性的不同UOS,XiUOS即是面向工业物联场景的一种UOS,主要由一个极简的微型实时操作系统(RTOS)内核和其上的智能工业物联框架构成,支持工业物联网(IIoT: Industrial Internet of Things)应用。
## 开发环境搭建
### 推荐使用:
**操作系统:** ubuntu18.04 [https://ubuntu.com/download/desktop](https://ubuntu.com/download/desktop)
更新`ubuntu 18.04`源的方法:(根据自身情况而定,可以不更改)
第一步:打开sources.list文件
```c
sudo vim /etc/apt/sources.list
```
第二步:将以下内容复制到sources.list文件
```c
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
```
第三步:更新源和系统软件
```c
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
```
**开发工具推荐使用 VSCode ,VScode下载地址为:** VSCode [https://code.visualstudio.com/](https://code.visualstudio.com/),推荐下载地址为 [http://vscode.cdn.azure.cn/stable/3c4e3df9e89829dce27b7b5c24508306b151f30d/code_1.55.2-1618307277_amd64.deb](http://vscode.cdn.azure.cn/stable/3c4e3df9e89829dce27b7b5c24508306b151f30d/code_1.55.2-1618307277_amd64.deb)
### 依赖包安装:
```
$ sudo apt install build-essential pkg-config git
$ sudo apt install gcc make libncurses5-dev openssl libssl-dev bison flex libelf-dev autoconf libtool gperf libc6-dev
```
**XiUOS操作系统源码下载:** XiUOS [https://www.gitlink.org.cn/xuos/xiuos](https://www.gitlink.org.cn/xuos/xiuos)
新建一个空文件夹并进入文件夹中,并下载源码,具体命令如下:
```c
mkdir test && cd test
git clone https://gitlink.org.cn/xuos/xiuos.git
```
1、打开XiUOS源码文件包可以看到以下目录:
| 名称 | 说明 |
| -- | -- |
| APP_Framework | 应用代码 |
| Ubiquitous | 板级支持包,支持NuttX、RT-Thread和XiZi内核 |
2、打开XiZi内核源码文件包可以看到以下目录:
| 名称 | 说明 |
| -- | -- |
| arch | 架构代码 |
| board | 板级支持包 |
| fs | 文件系统 |
| kernel | 内核源码 |
| lib | 第三方库源码 |
| resources | 驱动文件 |
| tool | 系统工具 |
使用VScode打开代码,具体操作步骤为:在源码文件夹下打开系统终端,输入`code .`即可打开VScode开发环境
### 裁减配置工具的下载
裁减配置工具:
**工具地址:** kconfig-frontends [https://www.gitlink.org.cn/xuos/kconfig-frontends](https://www.gitlink.org.cn/xuos/kconfig-frontends),下载与安装的具体命令如下:
```c
mkdir kfrontends && cd kfrontends
git clone https://gitlink.org.cn/xuos/kconfig-frontends.git
```
下载源码后按以下步骤执行软件安装:
```c
cd kconfig-frontends
./xs_build.sh
```
### 编译工具链:
ARM arm-none-eabi(`gcc version 6.3.1`),默认安装到Ubuntu的/usr/bin/arm-none-eabi-,使用如下命令行下载和安装。
```shell
$ sudo apt install gcc-arm-none-eabi
```
# 在HC32F4A0上创建第一个应用 --helloworld
## 1. 简介
| 硬件 | 描述 |
| -- | -- |
|芯片型号| HC32F4A0SITB|
|CPU|arm cortex-m4|
|主频| 240MHz |
|片内SRAM| 512KB |
|片上FLASH| 2MB |
| 外设 | -- |
| | ADC、PGA、DAC、CMP、PWM、USB、GPIO、UART、SPI、SDIO、RTC、CAN、DMA、MAC、I2C、WDT、Timer等 |
XiUOS板级驱动当前支持使用UART。
## 2. 编译说明
### 编辑环境:`Ubuntu18.04`
### 编译工具链:`arm-none-eabi-gcc`
使用`VScode`打开工程的方法有多种,本文介绍一种快捷键,在项目目录下将`code .`输入linux系统命令终端即可打开目标项目
修改`APP_Framework/Applications`文件夹下`main.c`
在输出函数中写入 `Hello, world!!! \n`完成代码编辑。
编译步骤:
1.在VScode命令终端中执行以下命令,生成配置文件
```c
cd ./Ubiquitous/XiZi
make BOARD=hc32f4a0 distclean
make BOARD=hc32f4a0 menuconfig
```
2.在menuconfig界面配置需要关闭和开启的功能,按回车键进入下级菜单,按Y键选中需要开启的功能,按N键选中需要关闭的功能,配置结束后保存并退出(本例旨在演示简单的输出例程,所以没有需要配置的选项,双击快捷键ESC退出配置)
![menuconfig1](img/menuconfig1.png)
退出时选择`yes`保存上面所配置的内容,如下图所示:
![menuconfig2](img/menuconfig2.png)
3.继续执行以下命令,进行编译
```c
make BOARD=hc32f4a0
```
4.如果编译正确无误,会产生XiZi_hc32f4a0.elf、XiZi_hc32f4a0.bin文件。其中XiZi_shc32f4a0.bin需要烧写到设备中进行运行。
## 3. 烧写及执行
### 3.1 烧写
将BOARD=hc32f4a0开发板通过TYPE-C接口转接到PC,然后使用华大官方HDSC ISP工具进行烧写bin文件。
1、烧写工具:HDSC ISP,可参考[https://www.hdsc.com.cn/Category83-1496](https://www.hdsc.com.cn/Category83-1496)
2、烧录bin文件前,需要将开发板boot引脚拉高,上电后再按下reset按键,方可进入BOOT MODE。
3、打开HDSC ISP工具后,选择芯片类型、通信波特率、bin文件路径和对应串口,如step1中所示。之后勾选擦除、空白检测、编程选项,点击执行,如step2中所示。若烧写无误,则如step3提示验证成功,代表烧录文件完成。
![HDSC_ISP](img/HDSC_ISP.png)
### 3.2 运行结果
如果编译 & 烧写无误,将会在串口终端上看到信息打印输出,(终端串口引脚为UART3)。
![terminal](img/terminal.png)