正点原子STM32H743阿波罗RTT+freemodbus接入

一、阿波罗开发板BSP制作

1.1 RTT源码下载

推荐两种方法：
1.从RT_Thread官网www.rt-thread.org获取源码

2.git获取源码github.com/RT-Thread/rt-thread
两种方法均可获取RTT源码，依据个人习惯爱好来就行。

1.2 制作H743BSP

所需条件：

1.STM32CubeMX软件(引脚配置和时钟初始化)，使用该工具需要电脑安装JAVA环境，不懂的可以知乎一下。www.oracle.com/java/technologies/javase-downloads.html;
2.RTT源码（我用的是4.0.1版本）;

3.env工具pan.baidu.com/s/1cg28rk#list/path=%2F

万事俱备，只欠东风，hua ~ hua~ hua
首先，我们来看一下RTT源码目录结构。

既然是制作开发板的BSP，我们就主要关注该文件夹下的内容。
发现在rt-thread\bsp\stm32\docs目录下有STM32系列BSP制作教程.md文件，可能是悟性太低，我读了几遍都没理解到精髓所在，所以最后自己手动开始制作了。

RT-Thread软件包中有大量的bsp文件，现在将STM32H743阿波罗开发板作为移植对象，首先新建一个工程文件夹（这里取的文件夹名为RT-Thread_Projects，可任取），里面有四个文件夹docs、libraries、projects、rt-thread-4.0.1，分别保存文档、库文件、bsp工程文件、RT-Thread系统文件，这四个文件夹的内容来源如下表所示（下载的rt-thread-4.0.1源码在下表使用rt-thread-4.0.1-source表示）：

文件夹名	文件夹内容
rt-thread	rt-thread-4.0.1-source中除bsp文件夹外所有内容；
libraries	rt-thread-4.0.1-source\bsp\stm32\libraries中HAL_Drivers、STM32H7xx_HAL与Kconfig；
docs	rt-thread-4.0.1-source\bsp\stm32\docs中内容；
projects	rt-thread-4.0.1-source\bsp\stm32\libraries\templates中的stm32h7xx；

整理好后的目录结构如下图所示：

STM32H743阿波罗开发板，官方有移植好的代码，在.\rt-thread-4.0.1-source\bsp\stm32\stm32h743-atk-apollo目录下，因为想了解移植过程，所以并没有直接使用官方移植好的代码，而是使用.\rt-thread-4.0.1-source\bsp\stm32\libraries \templates\stm32h7xx针对STM32H7系列的模板文件开始我们的系统移植，官方移植好的代码可以作为参考。

首先打开 .\RT-Thread_Projects\projects\stm32h7xx\board\CubeMX_Config目录下CubeMX_Config.ioc文件开始选择芯片型号并配置LED PIN与USART1，打开后芯片型号是STM32H743IITx，不用修改芯片型号，USART1、RCC时钟树也为配置好了，我们添加LED PIN（PB0和PB1）的引脚，配置如下图所示：

然后生成代码即可：

板级初始化需要用到CubeMX生成具体引脚的MspInit()与MspDeinit()函数，这两个函数生成在文件projects\stm32h7xx\board\CubeMX_Config\Src\stm32h7xx_hal_msp.c中，在生成工程时，要将其包含进去，SConscript脚本中调用CubeMX生成文件的相关代码如下：

// projects\stm32h7xx\board\SConscript

import rtconfig
from building import *

cwd = GetCurrentDir()

# add the general drivers.
src = Glob('board.c')
src += Glob('CubeMX_Config/Src/stm32h7xx_hal_msp.c')

path = [cwd]
path += [cwd + '/CubeMX_Config/Inc']

开始修改代码，先将projects\stm32h7xx\board\CubeMX_Config\Src\main.c中的SystemClock_Config复制到projects\stm32h7xx\board\board.c中（根据使能的外设与时钟不同，该段代码可能不同，具体根据自己的配置修改），代码如下：

#include "board.h"

void SystemClock_Config(void)
{
     
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {
     0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {
     0};
  RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInitStruct = {
     0};

  /** Supply configuration update enable 
  */
  HAL_PWREx_ConfigSupply(PWR_LDO_SUPPLY);
  /** Configure the main internal regulator output voltage 
  */
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

  while(!__HAL_PWR_GET_FLAG(PWR_FLAG_VOSRDY)) {
     }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks 
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 5;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 160;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = 2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLR = 2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLRGE = RCC_PLL1VCIRANGE_2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLVCOSEL = RCC_PLL1VCOWIDE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLFRACN = 0;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
     
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB busses clocks 
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2
                              |RCC_CLOCKTYPE_D3PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_D1PCLK1;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB3CLKDivider = RCC_APB3_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_APB1_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_APB2_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB4CLKDivider = RCC_APB4_DIV2;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
     
    Error_Handler();
  }
  PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_USART2|RCC_PERIPHCLK_USART1
                              |RCC_PERIPHCLK_SDMMC|RCC_PERIPHCLK_QSPI;
  PeriphClkInitStruct.QspiClockSelection = RCC_QSPICLKSOURCE_D1HCLK;
  PeriphClkInitStruct.SdmmcClockSelection = RCC_SDMMCCLKSOURCE_PLL;
  PeriphClkInitStruct.Usart234578ClockSelection = RCC_USART234578CLKSOURCE_D2PCLK1;
  PeriphClkInitStruct.Usart16ClockSelection = RCC_USART16CLKSOURCE_D2PCLK2;
  if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK)
  {
     
    Error_Handler();
  }
}

RT-Thread的移植基本完成，使用ENV开发辅助工具通过图形化系统配置工具menconfig和编译构建环境scons重新生成工程，我们将工作目录切换到projects\stm32h7xx下，运行menuconfig系统图像配置命令出现如下的提示：

提示BSP_ROOT与RTT_ROOT未定义，且不能打开文件=="…/…/…/Kconfig"，menuconfig就是调用Kconfig中的配置信息，结构找不到文件，且两个路径名变量BSP_ROOT与RTT_ROOT未定义，我们在创建工程时重新组织了目录结构，所以这是提示我们根据新的目录结构修改路径名变量定义。打开projects\stm32h7xx\Kconfig==文件，修改路径名变量定义后的代码如下：

// projects\stm32h7xx\Kconfig

mainmenu "RT-Thread Configuration"

config BSP_DIR
    string
    option env="BSP_ROOT"
    default "."

config RTT_DIR
    string
    option env="RTT_ROOT"
    default "../../rt-thread-4.0.1"

config PKGS_DIR
    string
    option env="PKGS_ROOT"
    default "packages"
 
source "$RTT_DIR/Kconfig"
source "$PKGS_DIR/Kconfig"
source "../../libraries/Kconfig"
source "board/Kconfig"

重新运行menuconfig正常进入系统图形配置界面，需要使能GPIO与USART1并保存配置，配置界面如下:

接下来使用编译构建环境scons重新生成工程，我使用的是MDK V5 IDE，执行命令scons --target = mdk5，命令执行结果如下：

跟前面运行Kconfig结构类似，也是因为我们重新组织了目录结构，导致找不到相关文件，需要重新定义路径名变量，打开projects\stm32h7xx\SConstruct修改RTT_ROOT和SDK_ROOT两个路径名变量，修改后的部分代码如下（该文件代码较长，只截取修改部分代码）：

// projects\stm32h7xx\SConstruct
......
if os.getenv('RTT_ROOT'):
    RTT_ROOT = os.getenv('RTT_ROOT')
else:
    RTT_ROOT = os.path.normpath(os.getcwd() + '/../../rt-thread-4.0.1')

sys.path = sys.path + [os.path.join(RTT_ROOT, 'tools')]
......
SDK_ROOT = os.path.abspath('../../')

if os.path.exists(SDK_ROOT + '/libraries'):
    libraries_path_prefix = SDK_ROOT + '/libraries'
else:
    libraries_path_prefix = os.path.dirname(SDK_ROOT) + '/libraries'

SDK_LIB = libraries_path_prefix
Export('SDK_LIB')

接下来重新运行scons --target=mdk5命令，编译正常完成，运行结果如下：

接下来就可以打开projects\stm32h7xx\project.uvprojx工程文件，在main.c中编写应用程序了。

二、移植FreeModbus

2.1 移植环境配置并下载FreeModbus源码

首先通过CubeMX使能USART2，如下图所示：

然后修改projects\stm32h7xx\下的Kconfig，代码如下

//projects\stm32h7xx\board\Kconfig
 menuconfig BSP_USING_UART
    bool "Enable UART"
    default y
    select RT_USING_SERIAL
    if BSP_USING_UART
        config BSP_USING_UART1
            bool "Enable UART1"
        config BSP_USING_UART2
            bool "Enable UART2"
            default y

在projects\stm32h7xx目录下打开ENV工具，menuconfig中使能UART2,如下图所示：

下载FreeModBus源码：在projects\stm32h7xx目录下打开ENV工具，使能FreeModBus

选择Master Mode:

具体配置：

退出menuconfig，输入 pkgs --update命令下载FreeModBus软件包：

输入scons --target=mdk5 -s重新生成工程;至此，FreeModBus已成功加入工程，完成移植，接下来就可以用ModBus Slave软件进行测试了。