在 RISC-V 芯片 GD32V 上運行 RT-Thread

GD32VF103 開發板

去年九月份的時候 RT-Thread 的 Andy Chen 組織定做了一塊 GD32V 開發板，托 Andy 的福，我也搭車買了一塊。

這塊開發板小巧精美，供電、燒錄、調試信息打印都是通過一個 Type-C USB 接口進行，更重要的是它所搭載的主控芯片 GD32VF103 是一顆采用 RISC-V 內核設計的 MCU，這對于對 RISC-V 感興趣的同學來說，具有十足的吸引力。

GD32VF103 系列 SOC 是兆易創新與芯來科技合作，基于 RISC-V 架構設計的一款面向 IOT 領域的 MCU，主頻最高 108 MHZ，根據定位差異，片內 Flash 16~128 KB，片上 SRAM 8~32 KB。

在定制這塊板子的時候，陳老大為我們選了 Flash 和 SRAM 容量最大的那顆，所以在選擇上大家不用糾結。

更加難能可貴的是兆易開放了完整的用戶手冊，有 500 多頁。這顆芯片采用的 RISC-V 內核是芯來科技設計的，代號 Bumblebee，芯來科技也開放了一份關于 Bumblebee 的指令架構手冊，詳細描述了這顆芯片采用的 RISC-V 指令集、內核特權架構、中斷異常、Timer 以及低功耗相關的機制，總的來說，用這顆芯片來做 RISC-V 相關的研究學習，還是很合適的。

SDK

隨開發板配套了一份 RT-Thread Nano SDK，里面還包含有開發板的原理圖和簡單的使用手冊以及代碼燒寫工具 GigaDevice MCU ISP Programmer ，整套 SDK 可以在 https://realthread.cowtransfer.com/s/8350a2c039b740 下載。

由于當時為了讓大家盡快拿到開發板，所以倉促中板子上的 JTAG 口留下了一點小瑕疵——如果要連 JTAG 的話，需要做一點小修改，這個在開發板原理圖《GD32VF_EVB_V1_20190901》中有說明。

參考配套文檔《GD32VF使用說明_20190919》 即可完成 RT-Thread 代碼的編譯，然后根據該文檔描述的固件燒錄方法，按著板子的 BOOT0 按鍵，再按 RESET 按鍵使板子進入燒寫模式，然后通過GigaDevice MCU ISP Programmer 燒錄固件到板子上。

需要注意的是，板子燒錄固件是通過板子上的 UART 轉 USB 燒寫的，燒錄時串口波特率需要設置為 256000，系統啟動后，RT-Thread 也通過這個 UART 打印調試信息，打印調試信息的波特率為 115200，注意不要搞錯了。

另外，同一時刻，串口調試工具和 GigaDevice MCU ISP Programmer 燒錄軟件，只有一個能占用串口，所以在燒錄固件之前要記得關閉串口調試工具，否則有可能會無法正常進入燒錄模式。

運行 RT-Thread mainline

如果是做產品的話，使用芯片供應商提供的 SDK 是最靠譜的，如果是學習研究的話，我一向喜歡嘗試最新的代碼，所以 RT-Thread mainline 是一定要試一試的。

安裝 ENV 工具 和 risc-v toolchain

RT-Thread 支持 Windows 和 Linux 兩種編譯開發環境，這里我打算在 Windows 下編譯開發，所以需要先去 RT-Thread 官網下載一個 ENV 工具：https://www.rt-thread.org/page/download.html

工具下載下來后解壓到任何你喜歡的地方，但是記住路徑里面不要有中文字符，雙擊 env.exe 可執行程序就可以啟動進入命令行模式，還可以通過右鍵把它添加到 Windows 的開始工具欄。

關于 ENV 的詳細使用說明可以參考《Env用戶手冊》和 《RT-Thread 編程指南》，這兩份文檔在 RT-Thread 官網都可以下載：https://www.rt-thread.org/document/site/

我發現工具里面默認只帶了 arm_gcc 的 toolchain，這里要編譯 RISC-V，所以還需要下載 RISC-V 的 toolchain，RISC-V 官方的 toolchain 在 Github 上，地址如下：https://github.com/xpack-dev-tools/riscv-none-embed-gcc-xpack/releases ：

選擇對應的版本，下載后解壓到 ENV 工具的 /tools/gnu_gcc/risc-v/目錄下。

為了能在 ENV 命令行里面認到 riscv-none-embed-gcc 相關的命令，還需要做如下修改:

即在 env 的 tools/ConEmu/ConEmu/CmdInit.cmd 文件里重新設置 RTT_EXEC_PATH 環境變量，把原來的 arm_gcc 路徑替換成剛才下載的 risc-v toolchain 的安裝路徑。

我查閱了前面提到的兩份RT-Thread 文檔和官網論壇上關于 ENV 的常見問題問答貼，沒找到關于在 ENV 里面添加 命令的修改說明，所以上面這個修改方法是我嘗試出來的，不一定科學，如果有人知道更科學的修改方法，請告訴我。

當然，前面的 SDK 包里也提供了 env 和 risc-v toolchain，但是在這里我想用最新的工具和代碼從頭開始嘗試下整個過程。

修改 RT-Thread mainline 代碼

RT-Thread 的官方代碼托管在 Github 上，可以通過 git 下載：

git clone https://github.com/RT-Thread/rt-thread.git

其實 RT-Thread mainline 已經支持了 GD32VF103 ，不過對應的開發板是 GigaDevice 官方的 gd32vf103-eval。

這塊開發板和我手上的開發板有個很重要的區別——這塊開發板上面有貼一顆外部高速晶振，而我手上的板子沒有貼，芯片是依靠內部的 8M RC 振蕩時鐘工作的，內部振蕩時鐘的精度要低一些，但是對于不使用以太網的場合，基本是夠用的。

所以在系統時鐘配置部分需要做如下修改：

即把 __SYSTEM_CLOCK_108M_PLL_IRC8M 這個宏打開, __SYSTEM_CLOCK_108M_PLL_HXTAL 這個宏屏蔽。

我們板子上有帶 三個 LED、所以水流燈這種經典項目必須加上：

在 bsp/gd32vf103v-eval/applications/main.c 文件的 main 函數中加入如下內容：

rt_kprintf("Hello GD32VF103VBT6! build %s %srn", __DATE__, __TIME__);?// gpio clkrcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);// gpio initgpio_init(GPIOE, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_2MHZ, GPIO_PIN_3);gpio_init(GPIOE, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_2MHZ, GPIO_PIN_4);gpio_init(GPIOE, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_2MHZ, GPIO_PIN_5);?while (1){gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_3);rt_thread_mdelay(300);?gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_4);rt_thread_mdelay(300);?gpio_bit_reset(GPIOE, GPIO_PIN_5);rt_thread_mdelay(300);?gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_3);rt_thread_mdelay(30);?gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_4);rt_thread_mdelay(30);?gpio_bit_set(GPIOE, GPIO_PIN_5);rt_thread_mdelay(30);}?

修改后的代碼我推送到了Gitee 上，如果有同學感興趣，可以直接 clone 下來 have a try：

git clone https://gitee.com/andyshrk/rt-thread.git

編譯

打開 ENV 工具，進入 RT-Thread 源碼的 /bsp/gd32vf103v-eva/ 目錄下運行 scons 命令進行編譯：

編譯成功會生成 rtthread.bin 文件，參考提到的文檔使用 GigaDevice MCU ISP Programmer 燒寫到開發板上。

系統成功啟動后在串口中會看到如下打印，并且板子上的 3 個 LED 燈會輪流閃爍：

這個 warning 似乎是因為某個堆棧設置的太小了，等我后面具體看下代碼再處理掉。

這篇文章中提到的各種文檔大家可以在前面陳老大提供的下載鏈接中下載，同時我整理補充了一份放在某盤上備用，感興趣的同學可以在公眾號

網頁鏈接?mp.weixin.qq.com

后臺發送關鍵字 gd32v 獲取下載鏈接。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux下调试thread 类_在 RISC-V 芯片 GD32V 上运行 RT-Thread的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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