【小凌派RK2206开发板试用体验】在windows上搭建鸿蒙OS开发环境

一、HARMonyOS 简介
HarmonyOS鸿蒙操作系统，是面向万物互联时代的全场景分布式操作系统。OpenHarmony在传统的单设备系统能力的基础上，创造性地提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的理念，支持多种终端设备上运行，第一个版本支持128K~128M设备上运行，目前已发布2.0版本。


基于鸿蒙开发的方式有两个方向：面向应用开发(应用层)和面向设备开发(内核层、驱动子系统)。

本文将基于使用鸿蒙操作系统的子内核LiteOS做设备开发，带领大家一步步揭开鸿蒙的神秘面纱，看看它到底像不像网传的那么牛掰。

二、Huawei LiteOS 介绍
Huawei LiteOS 是华为自研、开源的物联网实时操作系统，ARM、RISC-V等主流的CPU架构，以轻量级低功耗，快速启动，互联互通，安全等关键能力，为开发者提供 “一站式” 完整软件平台，有效降低开发门槛、缩短开发周期。

LiteOS既可以作为一款RTOS运行在资源受限的MCU上，也可以作为HarmonyOS的子内核运行在资源丰富的SOC平台上。根据硬件的资源情况，LiteOS又可以分为LiteOS-A（内存≥1M） 和LiteOS-M（内存≥128KB）。

1. LiteOS-A 简介
OpenHarmony LiteOS-A内核是基于Huawei LiteOS内核演进发展的新一代内核，是面向IoT领域构建的轻量级物联网操作系统。新增了丰富的内核机制、更加全面的POSIX标准接口以及统一驱动框架HDF（OpenHarmony Driver Foundation）等，为设备厂商提供了更统一的接入方式，为OpenHarmony的应用开发者提供了更友好的开发体验。

OpenHarmony LiteOS-A内核架构图


2. LiteOS-M 简介
OpenHarmony LiteOS-M内核是面向IoT领域构建的轻量级物联网操作系统内核，具有小体积、低功耗、高性能的特点，其代码结构简单，主要包括内核最小功能集、内核抽象层、可选组件以及工程目录等，分为硬件相关层以及硬件无关层，硬件相关层提供统一的HAL（Hardware Abstraction Layer）接口，提升硬件易适配性，不同编译工具链和芯片架构的组合分类，满足AIoT类型丰富的硬件和编译工具链的拓展。

OpenHarmony LiteOS-M内核架构图


这里我们选择LiteOS-A，在QEMU上运行（不用硬件开发板，只需要一台电脑，方便你验证），通过一步步搭建起基本的开发环境，让你也体验一把鸿蒙开发的乐趣！

三、准备工作
下面列出的内容，就是我们需要准备的工具，这是一套基于windows搭建的开发环境，点击它们你可以直接下载，也可以通过后台回复LiteOS，获取完整工具链的压缩包。东西有点多，请耐心操作。

HUAWEI LiteOS Studio
git for windows
ARM GCC
GNU Make
JLink
LiteOS Studio 中文语言包
Qemu
关于ARM GCC、GNU Make、中文语言包，链接跳转的是一段脚本语言，直接复制到桌面建一个文本文件粘贴进里面，然后保存退出，将.txt后缀改成.bat，点击运行即可完成安装（如果你觉得麻烦，可以在后台获取完整的工具链）。

下载好所有工具以后，我们就可以配置开发环境了。

四、配置环境
1. 安装HUAWEI LiteOS Studio
安装前请注意：当前HUAWEI LiteOS Studio当前只提供Windows 10 64位操作系统上的安装版本，如果你的系统是32位或者其他系统，可能无法安装IDE。

双击HUAWEI-LiteOS-Studio-Setup-x64-X.XX.X.exe，依照屏幕提示，安装HUAWEI LiteOS Studio集成开发环境。

接受许可协议

需要阅读并接受许可协议，才可以继续安装。选中我接受协议(A)，点击下一步。


选择目标位置

使用默认，或者设置程序的安


选择快捷方式

推荐全部勾选，在桌面上使用快捷方式，或在资源管理器文件夹内右键菜单，均可以快速打开程序HUAWEI LiteOS Studio。点击下一步。


安装准备就绪

点击安装按钮执行安装即可。


安装完成后，界面如下：


可选：HUAWEI LiteOS Studio不提供常用工具、常用扩展的预置，需要用户自行下载，如用户本地已安装，可忽略此步骤。但这里有已点要注意，IDE是基于VsCode开发的，滞后通用型的VsCode版本，因此许多组件可能无法正常使用，你需要下载对应VsCode版本的组件才能正常安装。

2. 安装git工具
一般使用新建工程功能下载SDK，需要git for windows工具的支持。根据上文提供的连接下载git，并按安装向导完成最新版git for windows的安装。通常我们需要安装git，用于更新SDK和对版本进行管理控制。

3. 安装arm-none-eabi软件
开源LiteOS工程使用ARM GCC编译器进行编译，需要安装编译器软件。下载bat文件以后，点击运行，软件将默认保存到C:Users.huawei-liteos-studiotoolsarm-none-eabi目录。

注意：本文提供的下载程序下载GNU Arm Embedded Toolchain，是基于官网提供的bat程序，需要先安装git for windows工具，并加入环境变量。

4. 安装Make构建软件
开源LiteOS工程使用Makefile文件组织编译和链接程序，需要安装GNU Make工具。下载bat文件以后，点击运行，软件将默认保存到C:Users.huawei-liteos-studiotoolsbuild目录。

注意：本文提供的下载程序下载GNU Make，是基于官网提供的bat程序，需要先安装git for windows工具，并加入环境变量。

5. 安装JLink仿真器软件
如果开发板使用JLink仿真器，则根据情况安装JLink软件。从上文提供的导航链接下载，并按安装向导完成最新版JLink的安装。建议将JLink.exe所在目录加入PATH环境变量（虽然我们这里基于QEMU运行LiteOS，但保不齐你以后用开发板做开发，所以还是要安装好）。

6. 中文语言包安装
安装中文语言包扩展vscode-language-pack-zh-hans，可以获得更好的交互体验。HUAWEI LiteOS Studio默认不预置中文语言包，因此界面默认显示为英文,需要自行安装。

下载bat文件以后，点击运行，软件将默认保存到C:Users.huawei-liteos-studioextensionsextension-collections目录。

在IDE 活动栏中，打开扩展视图，点击更多操作...，在弹出的菜单中选择从 VSIX 安装，然后指定扩展文件的路径，即可完成安装。


注意：通过本文提供的下载程序下载中文语言包，需要先安装git for windows工具，并加入环境变量。

中文语言包使能：

步骤 1 安装完成后，通过点击菜单栏中的查看->命令面板调出命令输入界面


步骤 2 在命令输入框中输入Configure Display Language，回车，选择需要切换的语言（en、zh-cn等），弹出重启IDE完成配置的提示窗口，点击重启，即可完成语言切换


7. 安装QEMU
Qemu是一套由FabriceBellard编写的以GPL许可证的模拟处理器，在GNU/Linux平台上使用广泛,也支持在X86环境上运行。有关Qemu的介绍可参考其github社区内容。HUAWEI LiteOS Stduio使用Qemu的realview-pbx-a9开发板来模拟运行LiteOS开源工程。本文主要介绍Windows下如何基于Qemu运行LiteOS。

由于我们使用QEMU来运行LiteOS-A，所以必须安装这个软件。从上文提供的导航链接下载它，并按照安装向导完成最新版QEMU的安装。建议将QEMU所在bin目录加入PATH环境变量。

五、快速搭建工程
这一部分将基于HUAWEI LiteOS Stduio和QEMU来演示如何新建工程、编译、烧录、串口调试、GDB图形化单步调测等功能。

关于如何创建工程，HUAWEI LiteOS文档中心给出了丰富的教程，这里为了方便大家一口气学会，就再赘述一遍，省去大家重新打开网页的功夫。

1. 新建工程（可选）
注意：当本地已有工程/源码时，无需再新建工程，直接进入下一步打开工程。

先点击左侧的Liteos studio图标


，弹出侧边栏，通过点击新建工程图标


，打开新建工程界面。在使用HUAWEI LiteOS Studio新建realview-pbx-a9工程时，需要联网，确保可以访问开源LiteOS。如果联网需要代理，请提前配置好代理，否则新建工程会失败。配置代理方法参考官网文档中心的常见问题章节。同时，需要确保本地已安装git for windows工具。

步骤 1 在工程名称中填入自定义的工程名

步骤 2 在工程目录中填入或选择工程存储路径，路径名中不要包含中文、空格、特殊字符等

步骤 3 选择SDK版本号，当前QEMU工程被维护在https://gitee.com/，支持最新版本master分支

步骤 4 在开发板信息表点选开发板所在行，目前默认提供STM32F429IG、STM32F769NI、STM32L431RC、STM32F103ZE、STM32F072RB、STM32F407ZG、realview-pbx-a9七种开发板

点击确认按钮，后台将下载并保存所选目标板的SDK，等待下载完成后会在一个新窗口中自动打开新建的工程。按照图示填写工程信息，选择QEMU虚拟开发板。


2. 目标板配置-选择目标板
步骤 1 点击工具栏上的工程设置图标图片，打开工程配置界面


步骤 2 点击目标板，选取当前工程对应的开发板，，点击确认按钮


进行保存


3. 组件配置(可选)
如需对LiteOS开放可配置的组件与属性进行使能，而不是仅使用默认的配置，用户可以点击工程配置界面上的组件配置，在左侧的选择组件中点击想要使能或修改的组件，在右侧的组件属性栏勾选需要使能的组件，或更改组件属性值，点击确认按钮图片


保存。。


4. 编译配置-编译代码
步骤 1 点击工程配置界面上的编译器


步骤 2 编译器类型选择arm-none-eabi

步骤 3 编译器目录需要自行下载GNU Arm Embedded Toolchain编译交叉工具链，已提供默认路径。通过本站提供的自动下载程序，arm-none-eabi编译器就会安装到该路径下。用户也可自行指定安装目录，点击图标


设置为arm-none-eabi-gcc.exe所在路径

步骤 4 Make构建器需要我们自行下载Make.exe构建工具，已提供默认路径。通过本文提供的自动下载程序，Make.exe构建工具就会安装到该路径下。用户也可自行指定安装目录，点击图标设置为make.exe所在路径


步骤 5 Makefile脚本路径已填入默认值，也可以自行更改。在工程根目录下的Makefile文件上点击右键->设置为Makefile文件，或点击图标


进行自定义设置，也可使用按钮自动搜索脚本文件


步骤 6 Make参数已填入默认值，也可自行修改

步骤 7 配置好后点击确认按钮


进行保存

步骤 8 点击工具栏上的编译图标


开始编译，也可以点击重新构建图标


进行清理和重新编译

编译成功的截图示例如下：


清理编译输出的截图示例如下：


5. 执行QEMU仿真
进入烧录器界面，烧录方式选择Simulator，烧录器目录选择qemu-system-arm.exe所在目录，烧录文件选择out/realview-pbx-a9目录下的Huawei_LiteOS.bin文件，界面配置示例截图如下：


点击烧录按钮


，仿真开启成功后进入交互界面，截图如下(在IDE下方的终端面板)：


如果没有成功运行，请检查是否安装好QEMU，并把其目录添加到环境变量中，同时检查是否编译成功，有无生成bin文件。

6. 进行QEMU调测
进入调试器界面，调试器选择Simulator，调试器目录选择qemu-system-arm.exe所在目录，GDB目录选择arm-none-eabi-gdb.exe可执行文件路径选择out/realview-pbx-a9目录下的Huawei_LiteOS.elf文件，界面配置示例截图如下：


点击debug按钮


，执行qemu仿真，仿真开启成功后进入交互界面，截图如下：


注意：这里烧录进QEMU仿真，和进行debug运行，并不能够同步执行，也就是说不可以同步调试，因为烧录进QEMU的是bin文件，而仿真使用的是elf文件。

到这里，你已经从成功将鸿蒙内核LiteOS-A