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如何使用STM32L476与MDK5来搭建Alios Things？

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2021-11-30 07:10:39　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答 kpj3026 该类别下有 32 个回答。邀请回答江左盟该类别下有 32 个回答。邀请回答举报哥儿相关推荐 • stm32l476移植程序后，不执行的原因？怎么解决？ 293 • STM32L476超声波测距底层代码 1579 • STM32L476支持高速USB通信吗？ 160 • MDK5是什么？MDK5该如何去破解呢 2103 • stm32L476 rtc中断进不去怎么办？如何解决？ 1475 • STM32CubeMX V6.1.1 MDK 5.27 USB CDC对STM32L476RCT失败，对SMT32L152VCT正常的原因？ 338 • STM32L476使用TouchGfx，编译会爆空间的原因？ 150 • SCONS MDK5编译报错是什么原因？ 606 • 请问STM32L476 nucleo如何从shutdown模式下唤醒处设置调试断点？ 2974 • 怎么使用VL53L0X和STM32L476 Nucleo64？ 1947 1个回答

1 前言

随着2016年NB-IoT技术标准的冻结，物联网（IoT）整个领域迎来新一轮的快速发展，行业机构预测物联网技术（IoT）在2017~2021期间将持续火爆。同时随着大数据、云计算、IoT技术等进一步发展与成熟、芯片存储成本的降低、IoT应用的快速普及等等，物联网RTOS作为IoT设备的基础软件，在一定程度上可以破解物联网下游的碎片化困局，加快下游物联网应用的开发进程，因此再次焕发新生。
物联网RTOS相比嵌入式RTOS（linux、安卓…）面向的应用范畴更为广泛，但是目前阶段，物联网终端应用很多都是基于MCU的裸机开发（Bare-metal）模式，而基于MCU开发，国内开发者更多是基于Window系统，习惯使用的开发工具是IDE（KEILIAR等），而不是linux的命令行方式。基于两种平台的开发方式各有千秋，主要还是看个人技术积累与使用习惯。
本文主要描述了基于Window系统，使用STM32L476与MDK5来搭建Alios Things(以下简称为 AOS )系统的基础软件开发环境。主要内容涉及：

AliOS Things 2.1.0代码仓库的组织架构说明
a. AliOS Things MDK开发调试方式
基于STM32L与MDK搭建AliOS Things的软硬件开发环境搭建
a. AliOS Things MDK工程生成方式
b. STM32L476RG-Nucleo的hello world MDK工程搭建实例

2 AliOS Things入门知识

2.1 AliOS Things代码仓库的组织架构

AliOS Things源代码组织架构符合分层架构与组件化架构。

AliOS Things架构至下（层）而上（层），分别是

板级支持包（BSP）：主要由SoC供应商开发和维护
硬件抽象层（HAL）：比如WiFi和UART、SPI
内核（Kernel）：包括Rhino实时操作系统内核、Yloop, VFS, KV 存储…
协议栈（Protocol Stack）：包括TCP/IP协议栈（LwIP），uMesh网络协议栈，Bluetooth、LoRaWAN…
安全（Security）：安全传输层协议（TLS），可信服务框架（TFS）、可信运行环境（TEE）
AOS API：提供可供应用软件和中间件使用的API…
中间件（Middleware）：包括常见的物联网组件和阿里巴巴增值服务中间件，比如AT组件、Alink、MQTT、Udata…
示例应用(App)：阿里自主开发的示例代码，以及通过了完备测试的应用程序（比如helloworld、Alinkapp）

2.2 AliOS Things文件夹目录树

AliOS Things源代码主要托管在Github上，可以从github下载的源码 AliOS Things latest version，截止2019年6月份，当前最新release版本为2.1.0 https://github.com/alibaba/AliOS-Things/tree/rel_2.1.0

git clone https://github.com/alibaba/AliOS-Things.git

AOS源代码目录树 - AliOS Things 2.1.0文件夹架构

[tr]分层所属文件夹说明[/tr]

APP	app	该目录下包含了example 代码示例，通过了完备测试的应用程序（比如Alink）
APP	project	IDE工程目录。比如KEIL、IAR、GCC、e2studio
APP	test	UT测试用例
APP	utility	IoT通用软件库，比如 cJSON
APP	include	该目录下包含了AliOS Things内核、各组件的头文件
中间件	middleware	IoT 通用组件，主要有 - linkkit - udata - ulocation - uagent
AOS API	osal	AOS API,提供可供应用软件和中间件使用的API
安全组件	security	包括TLS，TFS， TEE在内的安全组件
应用驱动	drivers	该目录下包含了应用驱动代码,主要有 - sensor - sal - gprs - wifi
网络连接	network	该目录下包含了当前支持的网络协议栈 - bluetooth - breeze - bt_host - bt_mesh - canopen - lwip - lorawan - umesh - nal - atparse - athost - netmgr - yloop - …
AOS内核	kernel	该目录下包含了Rhino、命令行（CLI）
HAL	board	实际硬件开发平台，包括评估板、用户自己的硬件平台等（如STM32L496G-Discovery）
BSP	platform	该目录下包含了mcu与arch文件夹 - mcu - 该目录主要存放厂商提供的芯片底层软件库代码（如STM32L4xx_cube库），主要由SoC供应商开发和维护，以及二进制文件，如系统启动、驱动、编译/链接脚本等。mcu下的目录结构按“厂商/芯片系列”进行区分 - arch - 主要存放硬件体系架构所需要的移植接口实现文件，如任务切换、启动、开关中断等（即arch/include/port.h中所定义的接口），硬件体系架构如arm、risc-v、linux、misp… - 示例(armv7m)：- 头文件：arch/arm/armv7m/gcc/m4/port*.h，代码示例。 - 源代码：arch/arm/armv7m/gcc/m4/下的.c文件和汇编文件，代码示例。 - 注：arch下的目录结构按CPU架构区分，请参照已有目录。
Tool	build	编译框架，包含了ucube.py、makefile、编译规则、编译py脚本等文件
Tool	tools	用于建立远程设备中心的testbed工具、doxygen生成文件

2.3 AliOS Things开发与调试方式

AliOS Things支持多种调试手段，针对不同的功能模块，不同的使用场景，开发者可以根据需要自己选择：

linux host模拟环境：适合于硬件无关的模块或者代码，可以使用gdb，valgrind等流行的工具
CLI环境：适合板上轻度调试，使用系统的各种内存调试工具
JTAG环境：适合板上调试，利用硬件调试能力与IDE功能（MDKIARAOS Studio）本身提供的在线调试功能

具体可参看《AliOS-Things调试概述 De bugging-Overview》

3 AliOS Things MDK环境搭建

AliOS Things MDK环境搭建目前可以有两种方式，一种是通过aos-cube工具(aos-cube 是 AliOS Things 在 Python 下面开发的项目管理工具包)通过aos make等构建命令自动生成MDK工程，另外一种是使用MDK自己新建工程，添加项目文件。

AliOS Things uCube ≈ RT-Thread ENV （都是基于命令行的项目管理工具包）
目前这块RT-Thread支持的比较成熟,通过ENV工具的Scons快速编译生成KEIL工程，同时对于新的平台，也可以通过现有的文件，快速修改得到。

3.1 aos-cube自动生成MDK

Alios-things 支持将特定的目标转化成keil和iar来进行开发。自动生成keil或iar工程的命令就是在原有构建命令的基础上加上 IDE=keil 或 IDE=iar 的选项,会自动生成一个keil工程或者iar工程。构建命令：

aos make mqttapp@b_l475e IDE=keil
aos make mqttapp@b_l475e IDE=iar

当前使用aos-cube工具自动生成MDK的板子还比较少，具体可以参看《AliOS-Things自动生成KEILIAR工程 Auto-generate-keil-iar-project》这篇文章
支持情况

目前支持 b_l475e 和 startkit 两个board工程自动生成。其他stm32系列的自动生成的工程可能需要人为做一些修改。

转化出的工程默认未开优化选项

工程内存信息，可能与board实际的有所差别，需要完善

3.1.1 AliOS Things 2.1版本KEIL工程

从2.1.0版本，keil目录下已经不再包含示例工程，是通过aos-cube工具自动生成。

3.2 手动新建MDK工程

虽说是手动搭建新工程，但最好还是找到源代码版本一致情况下的KEIL模板工程或者相似平台（比如采用上述提到的“aos-cube自动生成MDK”工程），直接复制，重命名，然后再根据实际修改。
因为AliOS Things最新发布2.1.0代码库中，KEIL默认采用自动生成方式，project目录下里面没有包含KEIL工程，当前采用的办法是参考之前版本（包含了KEIL示例工程）（可以到develop等分支下载），由于AliOS Things 2.1.0版本与之前版本对文件目录结构等做了不少调整，因此不能直接使用，需要适当修改。
相比于之前版本,2.1版本的变化如：

从直接mcu文件夹中分离出board相关文件，放在新增加了board文件夹内，这样有利于共用mcu中的文件
kernel文件夹删去子文件夹core分类
arch增加了common文件夹，用来存放port_c.c
新增了osal文件夹，用于存放aos api文件

接下来第4部分内容，将详细说明MDK工程的搭建过程与可能遇到的问题。

4 搭建AliOS Things第一个MDK工程

以手动搭建AliOS Things 2.1.0版本中 STM32L476RG-Nucleo的hello world MDK工程为例
首先直接拷贝之前版本的AliOS-ThingsprojectSTM32L476RG-Nucleohelloworld到2.1.0相同路径下面

4.1 AliOS Things系统所需基础依赖文件

基于MDK与STM32L4，AliOS Things 2.1.0系统所需的基础依赖文件主要包括如下内容，下面具体展开的是移植中比较容易出错的部分文件：

具体应用文件

helloworld

example

AOS API文件，应用层或者中间件通过这层API接口访问内核

rhino.c

aos_init初始化入口

aos_start 内核启动入口

aos_msleep 系统延时

*aos_malloc、aos_free…

osalaos

具体硬件平台文件

内核特性移植与裁剪文件k_config.h，通过修改k_config.h来使能kernel的功能模块

启动文件startup_stm32l476xx_keil.s

分散加载文件STM32L476RGTx_FLASH.sct

boardSTM32L476RG-Nucleo

boardSTM32L476RG-Nucleoaos

堆分配等文件

utilitylibccompilersarmlibcarmcc_lib.c

内核特性移植相关文件.soc_impl.c、aos.c

soc_impl.c里面必须要实现的是内存分配这块的配置g_mm_region

aos.c包含了main入口函数

platformmcustm32l4xxaos

内核文件

内核初始化文件

kernelrhinocoreinitaos_init.c

kenerlrhino

面向板级的HAL驱动文件

platformmcustm32l4xx_cubehal

STM32L4 cube库文件

platformmcustm32l4xx_cubeDriversSTM32L4xx_HAL_DriverSrc

硬件体系架构所需要的移植接口实现文件

platformarcharmarmv7marmccm4port_s.S

platformarcharmarmv7mcommonport_c.c

4.2 可能遇到的问题

打开STM32L476RGTx.uvprojx工程，会发现有左边的工程文件很多感叹，主要是因为文件路径发生变化，可以对STM32L476RGTx.uvprojx使用文本编辑器打开（比如Sublime Text3…）,将相关出现感叹号的文件替换为新版本的对应路径。
具体方法是：

点击出现感叹号

的文件，会弹出提示框，根据对应当前老版本的文件路径调整，然后修改为新版本AliOS Things 2.1.0下的对应路径
如果刚上手不熟悉AliOS Things，如何找到AliOS Things 2.1.0下的对应.c、.h文件路径？
一种方式是在AliOS Things的github代码仓库搜索，github提供了非常强大搜索功能
github搜索示例：
在文本编辑器中修改了STM32L476RGTx.uvprojx，保存后，切换会MDK工程，MDK会自动重载STM32L476RGTx.uvprojx中修改的文件。如果修改顺利，则可以看到文件的感叹号已有消失了。

4.2.1 core文件路径找不到

![image.png]() 错误原因：由于2.1.0删去了core文件夹
解决方式：

kernelrhinocore
修改为
kernelrhino

4.2.2 soc_init.c路径找不到

错误原因：2.1.0文件结构调整
解决方式：

原始
platformmcustm32l4xxsrcSTM32L476RG-Nucleohelloworld
修改为
boardstm32l476rg-nucleoaos

4.2.3 stm32库路径重命名

![image.png]()
错误原因：stm32库文件重命名
解决方式：

mcustm32l4xxDrivers
修改为
mcustm32l4xx_cubeDrivers

错误原因：stm32库文件重命名
解决方式：

platformmcustm32l4xxaos
修改为
platformmcustm32l4xx_cubeaos

4.2.4 新增board文件夹

错误原因：新增board文件夹
解决方式：

platformmcustm32l4xxsrcSTM32L476RG-Nucleo修改为
boardstm32l476rg-nucleo

4.2.5 新增arch common文件夹

错误原因：新增arch common
解决方式：

platformarcharmarmv7marmccm4
修改为
platformarcharmarmv7mcommon

4.2.6 头文件找不到

问题：

…platformmcustm32l4xx_cubeDriversSTM32L4xx_HAL_DriverIncstm32l4xx_hal.h(46): error: #5: cannot open source input file “stm32l4xx_hal_conf.h”: No such file or directory

解决方式：

添加board子路径
…boardstm32l476rg-nucleoInc

问题：

…kernelrhinoincludek_api.h(16): error: #5: cannot open source input file “k_config.h”: No such file or directory

解决方式:

添加board子路径
…boardstm32l476rg-nucleoaos

问题：

…kernelrhinoincludek_api.h(19): error: #5: cannot open source input file “k_types.h”: No such file or directory

解决方式：

添加common子路径
…platformarcharmarmv7mcommon

问题：

…kernelrhinok_err.c(5): error: #5: cannot open source input file “debug_api.h”: No such file or directory

解决方式：

添加路径
…kerneldebuginclude

问题：

…kerneldebugincludedebug_api.h(16): error: #5: cannot open source input file “debug_dft_config.h”: No such file or directory

解决方式:

添加路径
…kerneldebug

问题:

…boardstm32l476rg-nucleoaossoc_init.c(15): error: #5: cannot open source input file “hal_uart_stm32l4.h”: No such file or directory

解决方式:

…boardstm32l476rg-nucleohal

问题:

…platformmcustm32l4xx_cubeaosaos.c(5): error: #5: cannot open source input file “aos/kernel.h”: No such file or directory

解决方式:

…includeaos

问题:

…platformmcustm32l4xx_cubeaosaos.c(5): error: #5: cannot open source input file “aos/init.h”: No such file or directory

解决方式:

…kernelinitinclude

4.2.7 sct文件未定义

问题：

STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: error: L6031U: Could not open scatter description file …boardstm32l476rg-nucleoSTM32L476.sct: No such file or directory

解决方式:
>在工程的Options选项中，重新设定.sct路径

4.2.8 SysTick_Handler重定义

问题:

STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6200E: Symbol SysTick_Handler multiply defined (by stm32l4xx_it.o and soc_init.o).

原因：

soc_init.c定义了SysTick_Handler实现OS系统心跳，上下文切换

解决方式：

工程中删去stm32l4xx_it.c文件

4.2.9 PendSV_Handler重定义

问题：

STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6200E: Symbol PendSV_Handler multiply defined (by port_s.o and stm32l4xx_it.o).

原因：

port_s中定义了PendSV_Handler实现上下文切换

解决方式：

工程中删去stm32l4xx_it.c文件

4.2.10 main入口在哪里

问题:

STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol main (referred from entry9a.o).

原因分析：

AliOS Things之前版本是放在具体的应用中，rhinorun.c中



int main(void)



2.1.0 开始放在AliOS-Thingsplatformmcustm32l4xx_cubeaosaos.c，放在通用库中，因此应用层代码可以统在application_start()处理

4.2.11未定义aos api接口文件

问题:

STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_free (referred from armcc_libc.o).

STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_malloc (referred from armcc_libc.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_realloc (referred from armcc_libc.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_init (referred from aos.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_start (referred from aos.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_msleep (referred from helloworld.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_mutex_free (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_mutex_is_valid (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_mutex_lock (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_mutex_new (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_mutex_unlock (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_sem_free (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_sem_is_valid (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_sem_new (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_sem_signal (referred from hal_uart_stm32l4.o).
STM32L476RGTxSTM32L476RGTx.axf: Error: L6218E: Undefined symbol aos_sem_wait (referred from hal_uart_stm32l4.o).