芯来科技RISC-V处理器将支持鸿蒙LiteOS-M内核

芯来科技为方便客户进行基于鸿蒙生态的RISC-V软件开发，在Nuclei RISC-V 32位处理器上移植并适配了鸿蒙LiteOS-M内核。

目前该内核已可支持Nuclei Demo SoC——FPGA评估软核，和基于芯来科技的RISC-V内核的MCU——GD32VF103。

LiteOS-M内核

OpenHarmony LiteOS-M内核针对MCU类处理器，例如Arm Cortex-M、RISC-V32位的设备，面向AIoT领域构建的轻量级物联网操作系统内核。此内核具有小体积、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，满足AIoT类型丰富的硬件拓展。

OpenHarmony LiteOS-M核内核架构图

芯来开发板

芯来科技目前有两款开发板可以快速体验最新鸿蒙LiteOS-M内核：

Nuclei DDR200T——集成了FPGA和通用MCU的RISC-V评估开发板，以及RV-STAR——基于GD32VF103 MCU的RISC-V评估开发板。

Nuclei DDR200T开发板采用12V外部直流电源，包含一个MCU子系统和一个FPGA子系统。

FPGA子系统采用Xilinx XC7A200T-2 FPGA芯片，并且提供板载FPGA JTAG下载器，不需额外配置FPGA下载器即可完成内核的烧写。此外，开发板还提供丰富的板载存储（Flash,DDR, eMMC, EEPROM）和丰富的接口资源（数字,模拟），以及蜂鸟调试器接口，方便下载调试。

Nuclei Demo SoC(FPGA评估软核)就可以烧写在这块FPGA子系统上运行。

NucleiRV-STAR开发板     

Nuclei RV-STAR开发板采用GD32VF103VBT6微控制器，结合芯来科技Bumblebee内核，内置128KB Flash、32KB SRAM。开发板外设资源众多，包括：

Timer（高级16位定时器*1，通用16位定时器*4）、U(S)ART*5、I2C*2、SPI*3、CAN*2、USBFS*1、ADC*2（16路外部通道）、DAC*2、EXMC*1。开发板还提供大量接口，包括：USB Type-C接口、Micro USB接口、microSD卡插槽（默认没焊接）、JTAG接口、PMOD接口*2（SPI、I2C）、双排标准2.54mm排母接口：Arduino兼容接口（外侧），EXMC扩展接口（内侧）以及用户按键*2（复位、唤醒）。                

芯来内核

本次OpenHarmony LiteOS-M内核支持针对芯来科技N级别内核RV32架构，并采用N307FD内核作为使用示例。

N300系列32位超低功耗RISC-V处理器面向机制能效比且需要DSP，FPU特性的场景而设计，非常适合对标ARM Cortex-M3/M4/M4F/M33内核，应用于IoT和工业控制等场景。  

 

芯来LiteOS-M内核使用

芯来LiteOS-M内核仓库链接如下：https://gitee.com/riscv-mcu/kernel_liteos_m/tree/dev_nuclei/

仓库内整体文件结构直观明了，在各开发板对应的target文件夹中较为详细的列出各文件/文件夹的作用，便于理解和使用。

芯来科技本次支持的所有工程均采用makefile编译管理，芯来科技GCC工具链编译，资源集中，所有需要的内容均可在芯来官网找到。

这里以RV-STAR开发板为例，介绍仓库的使用方法：

下载工具链并配置驱动

打开芯来科技文档与工具页面，按照以下步骤下载工具链：

CentOS或Ubuntu系统请点击图中红框1下载RISC-V GNU工具链；

点击图中蓝框2-1下载64bit的OpenOCD；

确保make工具版本不低于3.82；

Ubuntu系统使用以下指令安装make工具

sudo apt-get install make

CentOS系统使用以下指令安装

sudo yum install make

 

新建Nuclei文件夹并在此文件夹中新建gcc文件夹和openocd文件夹；

解压缩之前下载的GNU工具链到任意文件夹中，复制其中bin文件件所在层级的所有内容到gcc文件夹中；

同样解压缩之前下载的OpenOCD到任意文件夹中，复制其中bin文件件所在层级的所有内容到openocd文件夹中。

工具链下载完成后，需要配置驱动，步骤如下：

连接开发板到Linux中，确保USB被Linux识别出来；

在控制台中使用lsusb指令查看信息，参考的打印信息如下：

Bus 001 Device 010: ID 0403:6010 Future Technology Devices International, Ltd FT2232xxxx

将github

https://github.com/riscv-mcu/ses_nuclei_sdk_projects/blob/master/misc/99-openocd.rules

上misc文件夹内99-openocd.rules文件复制到当前路径下，控制台中输入以下指令复制文件到指定路径下；

sudo cp 99-openocd.rules /etc/udev/rules.d/99-openocd.rules

断开调试器再重新连接到Linux系统中；

使用ls /dev/ttyUSB*命令查看ttyUSB信息，参考输出如下：

/dev/ttyUSB0 /dev/ttyUSB1

使用ls -l /dev/ttyUSB1命令查看分组信息，参考输出如下。可以看到ttyUSB1已经加入plugdev组，接下来我们要将自己添加到plugdev组。使用whoami命令查看当前用户名，我们将其记录为< your_user_name >；

crw-rw-r-- 1 root plugdev 188, 1 Nov 28 12:53 /dev/ttyUSB1

使用sudo usermod -a -G plugdev 命令将自己添加进 plugdev 组；

再次确认当前用户名已属于plugdev组，使用groups命令，可以看到打印信息中有plugdev即成功将当前用户添加至plugdev组。

编译源码

请在当前控制台中配置NUCLEI_TOOL_ROOT路径，假设Nuclei文件夹所在路径为/home/Nuclei，输入：

export NUCLEI_TOOL_ROOT=/home/Nuclei

或者使用时make选项增加：

NUCLEI_TOOL_ROOT=/home/Nuclei

复制仓库代码到本地。在命令行中输入：

git clone https://gitee.com/riscv-mcu/kernel_liteos_m.git

复制代码到本地；

打开至代码根目录下

/target/riscv_nuclei_gd32vf103_soc_gcc/GCC

输入：make all

开始编译，编译结束后部分参考输出如下：

text     data   bss     dec      hex        filename   24330    112    16768   41210    a0fa build/Nuclei-rvstar-gd32vf103-soc.elf

若编译前想清理工程，请使用：

make clean

下载调试、运行

调试或运行前请先连接RV-STAR开发板，确保已按照环境配置中驱动配置部分配置完成。

同样配置好NUCLEI_TOOL_ROOT路径，并打开至代码根目录下的：

/target/riscv_nuclei_gd32vf103_soc_gcc/GCC

输入：

make debug

进入GDB调试；

等待到进入GDB调试界面时，输入：

load

下载编译好的elf文件，就可以开始调试；

若想直接运行，请同样在调试时所在位置输入：

make upload

运行时可以查看串口打印内容，使用串口查看工具，这里以minicom为例，若未安装此工具可自行安装或使用其他串口查看工具。打开控制台，输入：

minicom -D /dev/ttyUSB1 -b 115200

打开串口查看工具。

运行时参考输出如下：

总结

本次芯来RISC-V内核支持LiteOS-M内核完成了基于ECLIC的OpenHarmony LiteOS-M内核任务调度移植适配工作，以及芯来内核timer移植适配工作。编译上采用make编译管理系统，各参数区分配置，简单易懂。完全适配芯来GCC编译器，资源集中，便于查找。使用上简单易懂，仅两条指令可完成编译运行。针对不同的开发板创建了不同的工程，可直接运行使用。在根目录下target文件夹内，各开发板对应的工程文件夹配有较为详细的使用说明，可参考说明搭建编译运行环境。

编辑：jq