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RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSH

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    发表于 2020-6-26 20:27:31 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    本帖最后由 小飞飞 于 2020-8-28 19:51 编辑

    RISC-V单片机快速入门01-开发环境搭建
    RISC-V单片机快速入门02-移植RT_Thread Nano
    RISC-V单片机快速入门03-基于RT_Thread Nano添加控制台
    RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSH
    RISC-V单片机快速入门05-串口助手发送AT指令启动TCP Server
    RISC-V单片机快速入门06-控制ESP8266启动Http Server
    RISC-V单片机快速入门07-板载LCD显示ESP8266数据


    本系列上一篇:RISC-V单片机快速入门03-基于RT_Thread Nano添加控制台

    一基础知识

    1.FinSH简介

    RT-Thread FinSH 是 RT-Thread 的命令行组件(shell),提供一套供用户在命令行调用的操作接口,主要用于调试或查看系统信息。它可以使用串口 / 以太网 / USB 等与 PC 机进行通信,本文使用串口进行通信,使用 FinSH 组件基本命令的效果图如下所示:

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(1)

    二,添加步骤

    1.导入工程

    将上一节内容进行复制,修改.project中工程名字为FinSH,然后重新import进来新的工程

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(2)

    2.添加FinSH源码到工程

    将rt-thread-3.1.3/components/finsh下文件添加到RT-Thread下。

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(3)


    添加成功后结果如下:

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(4)


    3.添加头文件路径

    右击工程,点击 properties 进入下图所示界面,点击 C/C++ Build -> settings ,添加头文件路径

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(5)


    4.打开宏定义

    添加号FinSH组件源码后,可以看到实际功能并没有打开,需要开启RT_USING_FINSH宏定义。

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(6)


    打开rtconfig.h文件,增加宏定义:#define RT_USING_FINSH

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(7)

    5.适配FinSH组件接口

    (1) 修改GD32VF103xB.lds文件


    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(8)


    在上图.text中添加如下代码:
    1. /* section information for finsh shell */
    2. . = ALIGN(4);
    3. __fsymtab_start = .;
    4. KEEP(*(FSymTab))
    5. __fsymtab_end = .;
    6. . = ALIGN(4);
    7. __vsymtab_start = .;
    8. KEEP(*(VSymTab))
    9. __vsymtab_end = .;
    10. . = ALIGN(4);

    11. /* section information for initial. */
    12. . = ALIGN(4);
    13. __rt_init_start = .;
    14. KEEP(*(SORT(.rti_fn*)))
    15. __rt_init_end = .;
    16. . = ALIGN(4);

    17. /* section information for modules */
    18. . = ALIGN(4);
    19. __rtmsymtab_start = .;
    20. KEEP(*(RTMSymTab))
    21. __rtmsymtab_end = .;
    复制代码


    修改后如下所示

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(9)


    (2) 移植函数

    本文采用中断方式获取串口接收到字符,原理是,在 uart 接收到数据时产生中断,在中断中把数据存入 ringbuffer 缓冲区,然后释放信号量,tshell 线程接收信号量,然后读取存在 ringbuffer 中的数据。

    在gd32vf102c_start.c文件中,实现rt_hw_console_getchar如下:
    1. #define UART_RX_BUF_LEN 128
    2. rt_uint8_t uart_rx_buf[UART_RX_BUF_LEN] = {0};
    3. struct rt_ringbuffer uart_rxcb; /* 定义一个 ringbuffer cb */
    4. static struct rt_semaphore shell_rx_sem; /* 定义一个静态信号量 */
    5. void gd_eval_com_init(uint32_t com)
    6. {
    7. uint32_t com_id = 0U;
    8. if(EVAL_COM0 == com){
    9.         com_id = 0U;
    10.     }else if(EVAL_COM1 == com){
    11.         com_id = 1U;
    12.     }

    13. /* 初始化串口接收 ringbuffer  */
    14.     rt_ringbuffer_init(&uart_rxcb, uart_rx_buf, UART_RX_BUF_LEN);

    15. /* 初始化串口接收数据的信号量 */
    16.     rt_sem_init(&(shell_rx_sem), "shell_rx", 0, 0);

    17.     eclic_irq_enable(USART0_IRQn, 1, 0);

    18. /* enable GPIO clock */
    19.     rcu_periph_clock_enable(COM_GPIO_CLK[com_id]);

    20. /* enable USART clock */
    21.     rcu_periph_clock_enable(COM_CLK[com_id]);

    22. /* connect port to USARTx_Tx */
    23.     gpio_init(COM_GPIO_PORT[com_id], GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, COM_TX_PIN[com_id]);

    24. /* connect port to USARTx_Rx */
    25.     gpio_init(COM_GPIO_PORT[com_id], GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, COM_RX_PIN[com_id]);

    26. /* USART configure */
    27.     usart_deinit(com);
    28.     usart_baudrate_set(com, 115200U);
    29.     usart_word_length_set(com, USART_WL_8BIT);
    30.     usart_stop_bit_set(com, USART_STB_1BIT);
    31.     usart_parity_config(com, USART_PM_NONE);
    32.     usart_hardware_flow_rts_config(com, USART_RTS_DISABLE);
    33.     usart_hardware_flow_cts_config(com, USART_CTS_DISABLE);
    34.     usart_receive_config(com, USART_RECEIVE_ENABLE);
    35.     usart_transmit_config(com, USART_TRANSMIT_ENABLE);
    36.     usart_enable(com);
    37.     usart_interrupt_enable(com, USART_INT_RBNE);
    38. }

    39. char rt_hw_console_getchar(const char str)
    40. {
    41. int ch = 0;
    42.     / 从 ringbuffer 中拿出数据 */
    43. while (rt_ringbuffer_getchar(&uart_rxcb, (rt_uint8_t *)&ch) != 1)
    44.     {
    45.         rt_sem_take(&shell_rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
    46.     }
    47. return ch;
    48. }

    49. void USART0_IRQHandler() {
    50. int ch = -1;
    51. int recv_flag = 0;
    52. /* enter interrupt /
    53.     rt_interrupt_enter();
    54. if(RESET != usart_interrupt_flag_get(EVAL_COM0, USART_INT_FLAG_RBNE)){
    55. while (1)
    56.         {
    57.             ch = -1;
    58. if (RESET != usart_interrupt_flag_get(EVAL_COM0, USART_INT_FLAG_RBNE))
    59.             {
    60.                 ch =  usart_data_receive(EVAL_COM0);
    61. //                rt_kprintf("recv data is :%x\r\n", ch);
    62.             }
    63. if (ch == -1)
    64.             {
    65. break;
    66.             }
    67.             recv_flag = 1;
    68.             / 读取到数据,将数据存入 ringbuffer */
    69.             rt_ringbuffer_putchar(&uart_rxcb, ch);
    70.         }
    71. //        if (1 == recv_flag)
    72. //        {
    73.             rt_sem_release(&shell_rx_sem);
    74. //        }
    75.     }
    76.     rt_interrupt_leave();
    77. }

    78. 新增ringbuffer.c函数
    79. /* 第一部分:ringbuffer 实现部分 */
    80. #include <rtthread.h>
    81. #include <string.h>
    82. #include "ringbuffer.h"
    83. rt_inline enum rt_ringbuffer_state rt_ringbuffer_status(struct rt_ringbuffer *rb)
    84. {
    85. if (rb->read_index == rb->write_index)
    86.     {
    87. if (rb->read_mirror == rb->write_mirror)
    88. return RT_RINGBUFFER_EMPTY;
    89. else
    90. return RT_RINGBUFFER_FULL;
    91.     }
    92. return RT_RINGBUFFER_HALFFULL;
    93. }
    94. /**
    95. * get the size of data in rb
    96. */
    97. rt_size_t rt_ringbuffer_data_len(struct rt_ringbuffer *rb)
    98. {
    99. switch (rt_ringbuffer_status(rb))
    100.     {
    101. case RT_RINGBUFFER_EMPTY:
    102. return 0;
    103. case RT_RINGBUFFER_FULL:
    104. return rb->buffer_size;
    105. case RT_RINGBUFFER_HALFFULL:
    106. default:
    107. if (rb->write_index > rb->read_index)
    108. return rb->write_index - rb->read_index;
    109. else
    110. return rb->buffer_size - (rb->read_index - rb->write_index);
    111.     };
    112. }

    113. void rt_ringbuffer_init(struct rt_ringbuffer *rb,
    114.                         rt_uint8_t           *pool,
    115.                         rt_int16_t            size)
    116. {
    117.     RT_ASSERT(rb != RT_NULL);
    118.     RT_ASSERT(size > 0);

    119. /* initialize read and write index */
    120.     rb->read_mirror = rb->read_index = 0;
    121.     rb->write_mirror = rb->write_index = 0;

    122. /* set buffer pool and size */
    123.     rb->buffer_ptr = pool;
    124.     rb->buffer_size = RT_ALIGN_DOWN(size, RT_ALIGN_SIZE);
    125. }

    126. /**
    127. * put a character into ring buffer
    128. */
    129. rt_size_t rt_ringbuffer_putchar(struct rt_ringbuffer *rb, const rt_uint8_t ch)
    130. {
    131.     RT_ASSERT(rb != RT_NULL);

    132. /* whether has enough space */
    133. if (!rt_ringbuffer_space_len(rb))
    134. return 0;

    135.     rb->buffer_ptr[rb->write_index] = ch;

    136. /* flip mirror */
    137. if (rb->write_index == rb->buffer_size-1)
    138.     {
    139.         rb->write_mirror = ~rb->write_mirror;
    140.         rb->write_index = 0;
    141.     }
    142. else
    143.     {
    144.         rb->write_index++;
    145.     }

    146. return 1;
    147. }
    148. /**
    149. * get a character from a ringbuffer
    150. */
    151. rt_size_t rt_ringbuffer_getchar(struct rt_ringbuffer *rb, rt_uint8_t *ch)
    152. {
    153.     RT_ASSERT(rb != RT_NULL);

    154. /* ringbuffer is empty */
    155. if (!rt_ringbuffer_data_len(rb))
    156. return 0;

    157. /* put character */
    158.     *ch = rb->buffer_ptr[rb->read_index];

    159. if (rb->read_index == rb->buffer_size-1)
    160.     {
    161.         rb->read_mirror = ~rb->read_mirror;
    162.         rb->read_index = 0;
    163.     }
    164. else
    165.     {
    166.         rb->read_index++;
    167.     }

    168. return 1;
    169. }
    复制代码

    三,运行结果

    使用jlink烧录,通过控制台输入version,运行结果如下所示

    CH32V 单片机芯片及应用-RISC-V单片机快速入门04-基于RT_Thread Nano添加FinSHrisc-v单片机中文社区(10)

    四,结语
    如在使用过程中有任何问题,请加QQ群进一步交流。
    QQ交流群:728522642 (备注:物联网项目交流)

    本篇完,感谢关注:RISC-V单片机中文网




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    题主优质好文
    相信自已,未来是自已创造的。
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