[SylixOS iMXRT1050][3]SylixOS Lite应用开发_综合

1. SylixOS Lite应用开发方法

标准版的SylixOS只能运行在支持MMU的处理器上，依靠MMU实现虚拟内存管理，应用程序是可以单独编译和动态加载运行的。

而SylixOS Lite可以运行在无MMU的处理器上，但不能实现应用程序的单独编译和动态加载运行。一般的，Lite版的应用开发和单片机开发类似，应用程序和BSP代码属于同一工程，一同编译的，最后得到一个系统镜像。应用程序的源代码习惯放在BSP工程的user目录下。

为了方便用户开发Lite版的应用程序，SylixOS引入了Extension（扩展）的概念。Extension是系统镜像的一个功能扩展，为独立工程，但需要基于对应的Base工程和BSP工程，独立编译后再通过静态链接的方式获取Base和BSP中的符号地址，从而生成独立镜像文件。

Extension并不能动态加载运行，Extension必须加载或烧录到其预先定义好的地址处，才能正确运行。开发Extension工程时需要人为确定好其代码段和数据段的位置，这两个段不能与BSP及其他Extension工程重叠。

对于text段在HyperFlash中的Extension工程，需要提前借助BootLoader的ext命令将其镜像文件烧录到要求的位置。系统启动后，可用tc 或 Extension命令附加地址参数来运行。对于text段在SDRAM中的Extension工程，镜像文件可以存放于文件系统中，直接使用系统Extension命令附加文件名及地址参数即可由系统加载Extension镜像到内存中运行。

使用Extension的好处：

便于工程分割，BSP开发和应用程序开发可以很好的解耦；
免去了更新应用程序时需要一同编译和烧写BSP的过程，使得应用程序开发更快捷高效；
便于产品的更新维护，大部分情况下，产品软件更新只需要更新Extension部分即可，操作起来会更加方便灵活，不改动BSP镜像也使得系统可靠性更高；
便于技术保密，关键的算法或驱动可以编译到BSP镜像中，对Extension开发人员只开放BSP的符号表文件和头文件，而无须提供BSP的源文件。

1. 工程镜像类型

i.MX-RT1050的内存空间由以下部分组成：

表3.1 i.MX-RT1050的内存用空间分布

起始地址	空间大小	说明
0x00000000	512KB	ITCM
0x20000000	512KB	DTCM
0x40000000	4MB	AIPS
0x60000000	504MB	FLEXSPI
0x80000000	1536MB	SEMC
0xE0000000	1MB	PPB

在实际的i.MX-RT1050-EVK开发板上，FLEXSPI链接的是HyperFlash，共有64MB空间。SEMC链接的是外部SDRAM，共有32MB空间。

BSP将32MB的外部SDRAM均分为了4个块，每块8MB。第一块用于text段，第二块用于data段，第三块用于DMA，第四块用于Extension。

BSP工程中的/bsp/config.h中的宏BSP_CFG_BOOT_MODE用于条件编译系统镜像的text段是在HyperFlash中还是在SDRAM中，两种镜像除text段的链接位置不同外其他配置都是相同的。

Extension的text段同样可以选择是在HyperFlash中还是在SDRAM中。如果在HyperFlash中则要跳过BSP占用的空间（预定义为8MB），即(0x60000000 + 8 * 1024 * 1024)之后；如果在SDRAM中，则要链接到Extension块，即(0x80000000 + 24 * 1024 * 1024)之后。Extension的data段则一定在Extension块中。

第二章介绍的快速体验中，系统镜像和Extension镜像都是固化到HyperFlash中的，便于演示和产品化，此时/bsp/config.h中的设置为：

#define BSP_CFG_BOOT_MODE          BSP_CFG_HYPERFLASH_BOOT

此时/ext/config.h中的设置为：

#define BSP_CFG_ROM_BASE_HYPERFLASH     (0x60000000 + 8  * 1024 * 1024)
#define BSP_CFG_ROM_BASE_SDRAM          (0x80000000 + 24 * 1024 * 1024)
#define BSP_CFG_ROM_BASE                (BSP_CFG_ROM_BASE_HYPERFLASH)
#define BSP_CFG_ROM_SIZE                (1 * 1024 * 1024)
#define BSP_CFG_RAM_BASE                (BSP_CFG_ROM_BASE_SDRAM)
#define BSP_CFG_RAM_SIZE                (1 * 1024 * 1024)

在HyperFlash中运行并不适合需要频繁更新镜像的开发阶段，为了提高开发效率，系统镜像和Extension镜像都建议加载到SDRAM中运行的。

此时/bsp/config.h中的设置为：

#define BSP_CFG_BOOT_MODE          BSP_CFG_SDRAM_BOOT

此时/ext/config.h中的设置为：

#define BSP_CFG_ROM_BASE_HYPERFLASH     (0x60000000 + 8  * 1024 * 1024)
#define BSP_CFG_ROM_BASE_SDRAM          (0x80000000 + 24 * 1024 * 1024)
#define BSP_CFG_ROM_BASE                (BSP_CFG_ROM_BASE_SDRAM)
#define BSP_CFG_ROM_SIZE                (1 * 1024 * 1024)
#define BSP_CFG_RAM_BASE                (BSP_CFG_ROM_BASE + BSP_CFG_ROM_SIZE)
#define BSP_CFG_RAM_SIZE                (1 * 1024 * 1024)

1. 系统加载运行方法

固化两种镜像的方法在第二章中已经有详细介绍，现在介绍加载运行镜像的方法和步骤。

设置BSP_CFG_BOOT_MODE为BSP_CFG_SDRAM_BOOT，编译BSP工程，得到bsp.bin文件，即可在内存中运行的系统镜像。
接下来就是如何把镜像文件放入SD卡中了。最简单的办法就是连接电脑直接拷贝文件。连接电脑可以通过USB读卡器，或大小卡转换器，或者有的电脑能直接插入micrSD卡，总之连接后SD卡会以一个U盘的形式出现在电脑上，此时就可以拷贝bsp.bin到SD卡上的FAT文件系统中。
SW7拨码开关设置为SD卡启动（即拨码为1010）；SD启动卡插入开发板，网线连接网口，USB线连接电脑和板载仿真器USB口（J28），开启串口调试窗口，按SW4按键复位开发板，进入BootLoader命令行界面。
输入“load bsp.bin”命令，加载系统镜像并运行。

图3.1 系统镜像加载过程

1. 开发BSP工程应用示例

现在我们尝试开发一个包含在BSP工程中的hello world程序。

在BSP工程中，选中user目录上右键，选择“New→Source File”菜单，新建一个bspHelloWorld.c文件。

图3.17 创建C源文件

图3.18 设置C源文件名

打开bspHelloWorld.c文件编写如下代码：

#include <stdio.h>

int bspHelloWorld(int argc, char *argv[])

{

printf("bsp:hello world!\n");

return 0;

}

打开user/main.c文件，t_main函数最后面插入如下代码：

extern int bspHelloWorld(int argc, char *argv[]);

API_TShellKeywordAdd("bspHelloWorld", bspHelloWorld);

注：API_TShellKeywordAdd函数能向系统添加一个用户命令，便于在命令行下调用调试。

编译BSP工程，获取bsp.bin文件。
参考l3.3章节加载运行系统镜像步骤，运行新的系统镜像。
命令行输入“bspHelloWorld”命令，查看打印结果。

图3.19 命令执行效果

1. 开发Extension工程应用示例

现在我们尝试开发一个Extension版的hello world程序。

参考错误！未定义书签。章节创建一个extExample工程，如图3.20所示。

图3.20 extExample工程目录

打开extExample/SylixOS/user/main.c文件，修改代码如下：

#include <stdio.h>

int main (void)

{

printf("ext:hello world!\n");

return (0);

}

打开extExample/config.h文件，修改代码如下：

#define BSP_CFG_ROM_BASE_HYPERFLASH (0x60000000 + 8 * 1024 * 1024)

#define BSP_CFG_ROM_BASE_SDRAM (0x80000000 + 24 * 1024 * 1024)

#define BSP_CFG_ROM_BASE (BSP_CFG_ROM_BASE_SDRAM)

#define BSP_CFG_ROM_SIZE (1 * 1024 * 1024)

#define BSP_CFG_RAM_BASE (BSP_CFG_ROM_BASE + BSP_CFG_ROM_SIZE)

#define BSP_CFG_RAM_SIZE (1 * 1024 * 1024)

编译extExample工程，下载extExample.bin到SD卡。
输入“extension 0x81800000 /media/sdcard0/extExample.bin”命令，加载并运行extExample.bin镜像。

图3.21 运行Extension程序示例