Zephyr 开发配置 #

本文描述了如何在 Windows 上基于 Zephyr RTOS 进行开发，以开发板 STMicroelectronics Nucleo-F411RE 为例，构建一个用于终端输出日志的程序。

Linux 与 Windows 基本相同，具体参见 Zephyr 官方文档。

环境搭建 #

首先，根据官方文档，安装所需要的工具，包括 Git, Python 3.12, CMake, DTC, 7z 等。

winget install Kitware.CMake Ninja-build.Ninja oss-winget.gperf Python.Python.3.12 Git.Git oss-winget.dtc wget 7zip.7zip

然后，需要新建一个 Python 虚拟环境，用以安装 zephyr 的相关工具和文件目录等。同时，给该环境的 activate 激活足够的权限。然后激活这个环境。

cd %HOMEPATH%
python -m venv zephyrproject\.venv

Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser

zephyrproject\.venv\Scripts\Activate.ps1

之后，在我们新建的 Zephyr 环境中安装 west 工具，并用该工具自定义 zephyr 目录并更新：

pip install west

west init zephyrproject
cd zephyrproject
west update

然后，利用 west 工具来将 Zephyr 的内容导出到 CMake 中。

west zephyr-export

然后，下载 zephyr 的 Python 拓展：

python -m pip install @((west packages pip) -split ' ')

到此，我们安装了 zephyr 的主要内容。然后，需要在一个新的位置安装 zephyr SDK，其中包含了各种平台相关的构建、编译工具等。

cd $Env:HOMEPATH\zephyrproject\zephyr
west sdk install

如果命令行下载太慢，可以手动下载 Zephyr SDK 0.17.4 后运行 setup.cmd 配置。

到此，我们的 Zephyr 环境全部配置完成。

下文中的内容在 Zephyr 项目配置和调试 中有更加详细的描述。

新建项目 #

在 zephyr 目录中新建文件夹，叫做 led_blink,与项目名一致。然后，在其中创建文件夹 src 用于存储源码。在 led_blink 目录下新建 CMakeLists.txt 用于 CMake 构建编译。

CMakeLists.txt 内容如下。

cmake_minimum_required(VERSION 3.20.0)

find_package(Zephyr)
project(led_blinky)

target_sources(app PRIVATE src/main.c)

在 led_blink 目录下新建 Kconfig 文件，内容大致如下：

mainmenu "Your Application Name"
source "Kconfig.zephyr"

新建 prj.conf 文件用于配置，内容大致如下：

CONFIG_CPP=y
CONFIG_WARN_EXPERIMENTAL=y

最后，在 src 文件夹中新建文件 main.c，并编写代码：

#include <zephyr/kernel.h>
#include <zephyr/sys/printk.h>

#define PRIORITY 7
#define SLEEPTIME 500
#define STACKSIZE 1024

K_THREAD_STACK_DEFINE(thread_a_stack_area, STACKSIZE);

static struct k_thread thread_a_data;

static uint8_t cnt = 0;

void thread_a_entry_point(void* dummy1, void* dummy2, void* dummy3) {
  ARG_UNUSED(dummy1);
  ARG_UNUSED(dummy2);
  ARG_UNUSED(dummy3);

  

  while (1) {
    k_msleep(500);
    printk("Thread 1 callback\n");

    ++cnt;
  }
}

int main(void) {
  k_thread_create(&thread_a_data, thread_a_stack_area,
                  K_THREAD_STACK_SIZEOF(thread_a_stack_area),
                  thread_a_entry_point, NULL, NULL, NULL, PRIORITY, 0,
                  K_FOREVER);

  k_thread_name_set(&thread_a_data, "thread_1");
  k_thread_start(&thread_a_data);

  return 0;
}

打开终端，进入 led_blink 目录，运行以下命令构建：

west build -b nucleo_f411re

没有报错（构建成功）后运行以下命令烧录到开发板中：

west flash

观测串口 Uart2 COM5 - STMicroelectronics ST Virtual Com Port，可以发现代码传出的日志：

*** Booting Zephyr OS build v4.3.0-7236-g0be72dd4cbbc ***
Thread 1 callback
Thread 1 callback
Thread 1 callback

这说明我们的代码成功运行了。