feat(doc/appdev): add 3 articles
add 1 start from scratch and 2 debug articles, add a class debug
This commit is contained in:
Liu Yongkai
parent
51ec4d6fdd
commit
929cac59e4
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@ -29,6 +29,7 @@ const sidebar = {
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],
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'appdev': [
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'/doc/appdev/start_from_scratch/',
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'/doc/appdev/debug/'
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],
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'demo': [
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'/doc/demo/dashengda',
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@ -3,3 +3,5 @@
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* [从零开始构建矽璓工业物联操作系统](/doc/appdev/start_from_scratch)
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* [调试XiUOS的技巧](/doc/appdev/debug)
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@ -0,0 +1,87 @@
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# 调试XiUOS的技巧：使用JLink调试KD233开发板
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# 调试环境
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**操作系统：** ubuntu18.04 [ https://ubuntu.com/download/desktop](https://ubuntu.com/download/desktop)
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调试工具：JLink（实物如图）
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210427215116310.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" /></div>
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</br>
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调试开发板：KD233（实物如图）
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210427215138289.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" /></div>
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# 调试步骤
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## 步骤一
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1.下载JLink驱动（Ubuntu下载DEB包）
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下载地址：[SEGGER - The Embedded Experts - Downloads - J-Link / J-Trace](https://www.segger.com/downloads/jlink),[推荐下载地址 http://101.36.126.201:8011/JLink_Linux_V720_x86_64.deb](http://101.36.126.201:8011/JLink_Linux_V720_x86_64.deb)
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210427214025688.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center" /></div>
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</br>
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2.安装JLink驱动
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```bash
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$ dpkg -i JLink_Linux_V632i_x86_64.deb
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```
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V后面为版本号，以下载的为准，安装完成后将JLink连接到计算机，运行JLinkExe检查其驱动是否已经正确安装，如果是，将看到以下信息：
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```bash
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$ JLinkExe
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SEGGER J-Link Commander V7. 0a (Compiled Apr 16 2021 15:36:25)
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DLL version V7.00a, compiled Apr 16 2021 15:36:09
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Connecting to J-Link via USB...O.K.
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Firmware: J-Link OB-K22-SiFive compiled Mar 3 2021 14:13:05
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Hardware version: V1.00
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S/N: 979015641
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VTref=3.300V
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Type "connect" to establish a target connection, '?' for help
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J-Link>
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```
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## 步骤二
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1.安装openocd（下载Ubuntu版本64位）
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下载地址：[Releases · kendryte/openocd-kendryte (github.com)](https://github.com/kendryte/openocd-kendryte/releases),推荐下载地址为：[http://101.36.126.201:8011/kendryte-openocd-0.2.3-ubuntu64.tar.gz](http://101.36.126.201:8011/kendryte-openocd-0.2.3-ubuntu64.tar.gz)
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210427214045491.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center" /></div>
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</br>
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2.安装openocd
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```bash
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$ sudo apt install libusb-dev libftdi-dev libhidapi-dev
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$ sudo mv kendryte-openocd-0.2.3-ubuntu64.tar.gz /opt
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$ cd /opt
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$ sudo tar -zxvf kendryte-openocd-0.2.3-ubuntu64.tar.gz
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```
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3.修改openocd的配置文件
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```bash
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$ sudo vim /opt/kendryte-openocd/tcl/openocd.cfg
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```
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210427214102777.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center" /></div>
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</br>
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序列号从JLink的背面标签可以查看，也可以在JLink连接计算机后敲击JLinkExe命令看到。
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4.打开openocd，执行以下命令开始调试
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```bash
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$ cd /opt/kendryte-openocd
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$ ./bin/openocd -f ./tcl/openocd.cfg
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```
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注意：这一步如果报出Error，重新插拔JLink解决
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## 步骤三
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1.步骤二打开openopcd后，继续运行gdb：
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```bash
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$ riscv-none-embed-gdb (workspace)/build/XiUOS_kd233.elf --eval-command="target remote 127.0.0.1:3333"
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```
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其中，（workspace）为实际操作的XiUOS项目的绝对路径，XiUOS_kd233.elf是编译生成的文件。
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127.0.0.1表示本地IP地址，也可以指定远程地址。
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3333是openocd监听的端口号。成功连接openocd后，就可以使用load、break、continue等gdb命令来调试了。
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@ -0,0 +1,124 @@
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# 调试XiUOS的技巧：使用Qzone调试stm32f407-st-discovery开发板
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# 调试XiUOS的技巧：使用JLink调试STM32F407-discovery开发板
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<!-- TOC -->
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- [调试XiUOS的技巧：使用Qzone调试stm32f407-st-discovery开发板](#调试xiuos的技巧使用qzone调试stm32f407-st-discovery开发板)
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- [调试XiUOS的技巧：使用JLink调试STM32F407-discovery开发板](#调试xiuos的技巧使用jlink调试stm32f407-discovery开发板)
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||||
- [调试环境](#调试环境)
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- [Ozone简介](#ozone简介)
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- [调试步骤](#调试步骤)
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- [步骤一 (Windows环境下)](#步骤一-windows环境下)
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||||
- [步骤二（Ubuntu环境下）](#步骤二ubuntu环境下)
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||||
- [步骤三（Ubuntu环境下）](#步骤三ubuntu环境下)
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<!-- /TOC -->
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## 调试环境
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操作系统：ubuntu 18.04,windows 10
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调试工具：JLink（已集成于开发板）
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调试开发板：STM32F407-discovery（实物如图）
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<div align= "center"><img src = https://i.loli.net/2021/04/30/RWE86qzhKJmtkoS.png></div>
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## Ozone简介
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Ozone是SEGGER公司开发的用于配合J-Link使用的调试工具，可以在运行期间查看内存变量、调用栈及其他信息，支持指令断点、内存断点、单步调试、内存监控等多种调试方式。使用Ozone调试stm32f407-st-discovery开发板须先使用SEGGER公司的工具ST-Link Reflash Utility将其板载ST-Link芯片刷成J-Link固件，该工具后续也可将板载ST-Link固件恢复为ST-Link。下述Ozone与ST-Link Reflash Utility均可以在SEGGER官网下载到。
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## 调试步骤
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### 步骤一 (Windows环境下)
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切换板载STLink芯片固件至JLink固件:
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下载安装stlink驱动及烧录软件：[STM32 ST-LINK Utility v3.9.0](http://101.36.126.201:8011/STM32%20ST-LINK%20Utility%20v3.9.0.exe)。链接：`http://101.36.126.201:8011/STM32%20ST-LINK%20Utility%20v3.9.0.exe`
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将开发板连接至计算机
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</br>
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<div align= "center"><img src = https://i.loli.net/2021/04/30/JWtnpyfYRo19ulH.jpg></div>
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</br>
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开发板默认配置为stlink，在设备管理器中可以看到连接的stlink设备
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</br>
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<div align= "center"><img src = https://i.loli.net/2021/04/30/az6bd34KoFG5hJI.png></div>
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</br>
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下载SEGGER官方工具，下载地址：[SEGGER - The Embedded Experts - Downloads - J-Link / J-Trace。](https://www.segger.com/downloads/jlink/#STLink_Reflash)链接：`https://www.segger.com/downloads/jlink/#STLink_Reflash`
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</br>
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<div align= "center"><img src = https://i.loli.net/2021/04/30/pMUCvseKZ6ncoJq.png></div>
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</br>
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将下载得到的zip压缩包解压，运行STLinkReflash.exe。接受相关协议后进入以下界面：
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</br>
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<div align= "center"><img src = https://i.loli.net/2021/04/30/QnRMP8DOv4AemgC.png></div>
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</br>
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四个选项分别为：
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>[0].退出工具；
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>[1].将固件切换至JLink；
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>[2].升级JLink固件；
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>[3].将固件切换至STLink。
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此处须选择1，成功后得到以下输出：
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Selection>1
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Preparing for FW update (can take up to 10 seconds)...O.K.
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Identifying ST-LINK variant...O.K.: ST-LINK/V2-1
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Performing firmware update...O.K.
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此时在设备管理器中可以看到连接了jlink设备
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/61fcaba001f96575abfd4a7ca4ab0906.png" /></div>
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### 步骤二（Ubuntu环境下）
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下载JLink驱动（Ubuntu下载DEB包）
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下载地址：[SEGGER - The Embedded Experts - Downloads - J-Link / J-Trace](https://www.segger.com/downloads/jlink)
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</br>
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<div align= "center"><img src = https://i.loli.net/2021/04/30/KaQ9mtVMru8IJsZ.jpg></div>
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</br>
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安装JLink驱动
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dpkg -i JLink_Linux_V632i_x86_64.deb
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V后面为版本号，以下载的为准，安装完成后将JLink连接到计算机，运行JLinkExe检查其驱动是否已经正确安装，如果是，将看到以下信息：
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$ JLinkExe
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SEGGER J-Link Commander V7. 0a (Compiled Apr 16 2021 15:36:25)
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DLL version V7.00a, compiled Apr 16 2021 15:36:09
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Connecting to J-Link via USB...O.K.
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Firmware: J-Link OB-K22-SiFive compiled Mar 3 2021 14:13:05
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Hardware version: V1.00
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S/N: 979015641
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VTref=3.300V
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Type "connect" to establish a target connection, '?' for help
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J-Link>
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### 步骤三（Ubuntu环境下）
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下载Ozone（Ubuntu下载DEB包），下载地址：[SEGGER - The Embedded Experts - Downloads - J-Link / J-Trace](https://www.segger.com/downloads/jlink#Ozone)
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</br>
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<div align= "center"><img src = https://i.loli.net/2021/04/30/jRzep4yWn2IkwUX.png></div>
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</br>
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安装Ozone:
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dpkg -i Ozone_Linux_V322e_x86_64.deb
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安装完成后使用运行“Ozone”命令，启动Ozone图形界面，按照下图设置调试项目，期间需要选择XiUOS elf文件位置：
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/649e26c071b88d85a3c3c73a1c0020ba.png" /></div>
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</br>
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选中设备：
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<div align= "center"><img src ="https://i.loli.net/2021/04/30/r6LXpVtfy4zojUl.png" /></div>
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</br>
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选择XiaoShanOS_stm32f407-st-discovery.elf
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- 注意是elf文件
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/59bde30e98b6e8de3162ab7b482ecb67.png" /></div>
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7d650d8840e90cbd27a6001e33c802c0.png" /></div>
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</br>
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项目建立完成后点击左上角Download and reset program即可将elf下载至开发板并开始调试。此时左上角各按钮即可实现程序暂停、程序重启、单步跳过或单步陷入。注意Ozone下载完固件后会默认在main函数处暂停。
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</br>
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/367fbeb0ffc8be346ea115f298695dd2.png" /></div>
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@ -0,0 +1,11 @@
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# 调试XiUOS的技巧
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---
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## 使用ARM架构的开发板
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* [STM32F407-ST-DISCOVERY](/doc/appdev/debug/Qzone-stm32f407-st-discovery.md)
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## 使用risc-v架构的开发板
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* [KD233](/doc/appdev/debug/JLink-KD233.md)
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@ -0,0 +1,171 @@
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# 从零开始构建矽璓工业物联操作系统：使用risc-v架构的HiFive1 Rev B 开发板
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[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。
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## 开发环境搭建
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### 推荐使用
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**操作系统：** ubuntu18.04 [https://ubuntu.com/download/desktop](https://ubuntu.com/download/desktop)
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**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)
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||||
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||||
### 依赖包安装
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||||
```bash
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||||
sudo apt install build-essential pkg-config
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||||
sudo apt install gcc make libncurses5-dev openssl libssl-dev bison flex libelf-dev autoconf libtool gperf libc6-dev git
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```
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||||
**源码下载：** XiUOS [https://forgeplus.trustie.net/projects/xuos/xiuos](https://forgeplus.trustie.net/projects/xuos/xiuos)
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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：
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```bash
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||||
mkdir test && cd test
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git clone https://git.trustie.net/xuos/xiuos.git
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```
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||||
打开源码文件包可以看到以下目录：
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| 名称 | 说明 |
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| -- | -- |
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| application | 应用代码 |
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| board | 板级支持包 |
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| framework | 应用框架 |
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| fs | 文件系统 |
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| kernel | 内核源码 |
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| resources | 驱动文件 |
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| tool | 系统工具 |
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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，如下图所示：
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<div align=center><img src = https://img-blog.csdnimg.cn/20210429154839715.jpg width =1000></div>
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||||
### 裁减配置工具的下载
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||||
裁减配置工具：
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||||
**工具地址：** kconfig-frontends [https://forgeplus.trustie.net/projects/xuos/kconfig-frontends](https://forgeplus.trustie.net/projects/xuos/kconfig-frontends)
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||||
|
||||
```bash
|
||||
mkdir kfrontends && cd kfrontends
|
||||
git clone https://git.trustie.net/xuos/kconfig-frontends.git
|
||||
```
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||||
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||||
下载源码后按以下步骤执行软件安装：
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||||
```bash
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||||
cd kconfig-frontends
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||||
./xs_build.sh
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||||
```
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||||
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### 编译工具链
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||||
RISC-V: riscv-none-embed-，默认安装到Ubuntu的/opt/，下载源码并解压。[下载网址 http://101.36.126.201:8011/gnu-mcu-eclipse.tar.bz2](http://101.36.126.201:8011/gnu-mcu-eclipse.tar.bz2)
|
||||
|
||||
```bash
|
||||
tar -xjf gnu-mcu-eclipse.tar.bz2 -C /opt/
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||||
```
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||||
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||||
将上述解压的编译工具链的路径添加到board/hifive1-rev-B/config.mk文件当中，例如：
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||||
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||||
```bash
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||||
export CROSS_COMPILE ?=/opt/gnu-mcu-eclipse/riscv-none-gcc/8.2.0-2.1-20190425-1021/bin/riscv-none-embed-
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||||
```
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||||
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||||
若已存在`export CROSS_COMPILE ?=xxxx` 应该将原有的语句注释，再写入上面的语句。
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||||
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||||
# 在HiFive1 Rev B board 上创建第一个应用
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## 1.HiFive1 Rev B board 简介
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| 硬件 | 描述 |
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| -- | -- |
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|芯片型号| FE310-G002 |
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|架构| RV32IMAC |
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||||
|主频| 320+MHz |
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||||
|片内SRAM| 16KB |
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||||
| 外设 | UART、SPI、I2C |
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||||
XiUOS板级当前支持使用UART。
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## 2. 代码编写与编译说明
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||||
编辑环境：`VScode`
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||||
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||||
编译工具链：`riscv-none-embed-gcc`
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||||
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 .`输入终端即可打开目标项目
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||||
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||||
修改`applications`文件夹下`main.c`
|
||||
在输出函数中写入 Hello, world! \n running on Hifive1 Rev B board完成代码编辑。
|
||||
</br>
|
||||
<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210429102958428.jpg" /></div>
|
||||
</br>
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编译步骤：
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1.在VScode终端下执行以下命令，生成配置文件
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```bash
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make BOARD=hifive1-rev-B menuconfig
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```
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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，配置结束后选择Exit保存并退出
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210429100605107.png?x-oss-process=none,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" /></div>
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</br>
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3.继续执行以下命令，进行编译
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```bash
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make BOARD=hifive1-rev-B
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```
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4.如果编译正确无误，build文件夹下会产生XiUOS_hifive1-rev-B.elf、XiUOS_hifive1-rev-B.bin文件。其中XiUOS_hifive1-rev-B.bin需要烧写到设备中进行运行。
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>注：最后可以执行以下命令，清除配置文件和编译生成的文件
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```bash
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make BOARD=hifive1-rev-B distclean
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```
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## 3. 烧写及执行
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hifive1-rev-B支持J-Link，可以通过J-Link进行烧录和调试。
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210429100749914.png?x-oss-process=none,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" /></div>
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</br>
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首先电脑需要安装J-Link Software and Documentation Pack，这里以Ubuntu18.04为例，下载 [JLink_Linux_V700_x86_64.deb](https://www.segger.com/downloads/jlink/JLink_Linux_V700_x86_64.deb)，推荐使用[http://101.36.126.201:8011/JLink_Linux_V700_x86_64.deb](http://101.36.126.201:8011/JLink_Linux_V700_x86_64.deb)下载，然后执行以下命令安装到电脑上
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```bash
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sudo apt install ./JLink_Linux_V700_x86_64.deb
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```
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使用 Micro USB 线将开发板与电脑连接，终端执行以下命令进入J-Link控制台，并通过J-Link连接设备
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```bash
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JLinkExe -device FE310 -if jtag -jtagconf -1,-1 -speed 4000
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```
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命令执行成功后终端如下图：
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210429101023483.png?x-oss-process=none,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" /></div>
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在J-Link控制台输入connect连接设备，如下图：
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/202104291011027.png?x-oss-process=none,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" /></div>
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</br>
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接着输入erase命令擦除FLASH，如图：
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210429101126585.png" /></div>
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输入loadbin命令，并指定烧录的bin文件和烧录地址，将bin文件烧录到开发板中，如图：
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210429101148844.png?x-oss-process=none,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" /></div>
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### 3.1 运行结果
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如果编译 & 烧写无误，可以通过screen工具打开串口终端，hifive1-rev-B连接电脑后，在/dev 目录下会多出/dev/ttyACM0、/dev/ttyACM1两个串口设备，一般串口输出为/dev/ttyACM0，通过screen命令打开串口：
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```bash
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sudo apt install screen
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screen /dev/ttyACM0 115200
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```
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按下开发板Reset按钮，将会在串口终端上看到信息打印输出
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<div align=center><img src="https://img-blog.csdnimg.cn/20210429103145361.jpg?x-oss-process=none,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FJSVRfVWJpcXVpdG91cw==,size_16,color_FFFFFF,t_70" /></div>
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@ -11,3 +11,5 @@
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* [KD233](/doc/appdev/start_from_scratch/kd233.md)
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* [hifive1 emulator](/doc/appdev/start_from_scratch/hifive1-emulator.md)
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* [HiFive1 REV B](/doc/appdev/start_from_scratch/HiFive1-Rev-B.md)
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