應(yīng)用篇-在STM32L051上使用RT-Thread 第三篇，學(xué)習(xí)RT-Thread Studio如何添加自定義的.c .h文件，
同時(shí)開始我們的程序移植和設(shè)計(jì)。

目錄

前言
一、RT-Thread Studio添加自定義的.c .h文件

1.1 在現(xiàn)有文件夾下添加
1.2 新建文件夾添加
1.2.1 手動添加路徑
1.2.1 使用`SConscript`腳本添加

二、I2C驅(qū)動移植

2.1 移植步驟
2.2 使用測試
2.3 好多的問題= =！
問題的解決
2.4 RT-Thread nano打印浮點(diǎn)數(shù)

三、時(shí)刻關(guān)注占RAM大小
結(jié)語

前言

經(jīng)過前面兩篇文章的準(zhǔn)備，我們終于可以開始寫應(yīng)用代碼了，在添加我們自己的驅(qū)動文件之前，本文會說明一下 RT-Thread Studio 如何添加自己的.c 和 .h文件。

然后在此基礎(chǔ)上，完成 SHT21 溫濕度傳感器的 I2C 驅(qū)動移植。

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本 RT-Thread 專欄記錄的開發(fā)環(huán)境：
RT-Thread記錄（一、RT-Thread 版本、RT-Thread Studio開發(fā)環(huán)境 及 配合CubeMX開發(fā)快速上手）
RT-Thread記錄（二、RT-Thread內(nèi)核啟動流程 — 啟動文件和源碼分析）
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RT-Thread 內(nèi)核篇系列博文鏈接：
RT-Thread記錄（三、RT-Thread 線程操作函數(shù)及線程管理與FreeRTOS的比較）
RT-Thread記錄（四、RT-Thread 時(shí)鐘節(jié)拍和軟件定時(shí)器）
RT-Thread記錄（五、RT-Thread 臨界區(qū)保護(hù)）
RT-Thread記錄（六、IPC機(jī)制之信號量、互斥量和事件集）
RT-Thread記錄（七、IPC機(jī)制之郵箱、消息隊(duì)列）
RT-Thread記錄（八、理解 RT-Thread 內(nèi)存管理）
RT-Thread記錄（九、RT-Thread 中斷處理與階段小結(jié)）
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在STM32L051C8 上使用 RT-Thread 應(yīng)用篇系列博文連接：
RT-Thread 應(yīng)用篇 — 在STM32L051上使用 RT-Thread (一、無線溫濕度傳感器 之 新建項(xiàng)目)
RT-Thread 應(yīng)用篇 — 在STM32L051上使用 RT-Thread (二、無線溫濕度傳感器 之 CubeMX配置)

一、RT-Thread Studio添加自定義的.c .h文件

使用RT-Thread Studio添加自定義的.c .h文件有多種方式，本文根據(jù)博主的實(shí)際測試，分別說明一下。

1.1 在現(xiàn)有文件夾下添加

直接在工程現(xiàn)有的文件夾下面右擊，選擇新建頭文件或者源文件，如下圖：

添加完成以后就可以直接編譯了，上面我在 cubemx 文件夾下的Src 和 Inc 下分別添加了i2c.c和兩個(gè)頭文件，直接編譯會關(guān)聯(lián)進(jìn)去的：

但是這里得說明下，cubemx 是通過SConscript受SCons 構(gòu)建工具管理的，所以直接這樣添加的話，每次我們自己增加一個(gè).c文件，需要在 SConscript 文件中增加對應(yīng)部分，要不然同步一下scons，不相關(guān)的.c文件就會被排除構(gòu)建：

當(dāng)然我們也可以在其他文件夾下添加，比如 drivers 文件夾，里面.c.h文件是混在一起，我們也可以直接在這里面新建，如下圖：

總結(jié)一下，在現(xiàn)有文件夾下面添加是比較方便的一種方式，因?yàn)轫?xiàng)目整體的構(gòu)建系統(tǒng)已經(jīng)處理好了這些文件下的.c.h文件的包含關(guān)系，我們不用再進(jìn)行添加頭文件路徑這種操作。
但是這種方式會影響項(xiàng)目原始框架，小項(xiàng)目的文件少倒是無所謂，文件多了的話就很亂了。

1.2 新建文件夾添加

所以我們要講一下如果新建文件夾放置我們自己的驅(qū)動程序應(yīng)該怎么做。

首先，還是右擊選擇新建文件夾，然后出選擇文件夾放置的位置，輸入文件夾名字：

新建好以后，我們在左邊資源管理器可以看到有文件夾了，我們可以通過上面 1.1小節(jié)的內(nèi)容添加文件，也可以直接打開文件夾所在的目錄，直接把我們要的文件復(fù)制過來，如下圖：

新建文件夾復(fù)制文件過來，不做任何操作直接編譯，可以參與編譯：

但是要備其他文件夾中的文件包含，需要添加頭文件路徑，如果不添加，會出現(xiàn)如下錯誤：

1.2.1 手動添加路徑

在工程資源管理器界面右擊點(diǎn)擊構(gòu)建配置，如下圖：

然后按照下圖所示步驟，把我們自己新建的頭文件所在文件夾路徑添加（和keil工具一樣的添加）即可：

1.2.1 使用SConscript腳本添加

在自己想要放驅(qū)動的文件夾下面新建一個(gè)SConscript腳本，如下圖：

然后把自己想添加的.c.h文件放在對應(yīng)文件夾下面，新建完成刷新工程，然后再右擊，選擇“同步scons配置至項(xiàng)目”即可，腳本會把該文件路徑自動添加至編譯的路徑中。

腳本內(nèi)容如下：

from building import *

cwd     = GetCurrentDir()
src     = Glob('*.c') + Glob('*.S')

libpath = [cwd]
CPPPATH = [os.path.join(cwd)]
 
group = DefineGroup('mydrivers', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH,LIBPATH = libpath)

Return('group')

二、I2C驅(qū)動移植

上面我們講解了如果添加自己的驅(qū)動文件，那么我們就直接把以前驅(qū)動文件移植過來，因?yàn)?SHT21 的驅(qū)動文件，在我以前博文 STM32L051 和 nRF52832 專欄都說明過 SHT21的程序（等本次應(yīng)用篇結(jié)束我會把最終的源碼上傳的）：

STM32L051測試 （三、I2C協(xié)議設(shè)備的添加測試）

nRF52832學(xué)習(xí)記錄（十一、TWI總線的應(yīng)用 SHT21程序移植）

我們這里只是把裸機(jī)使用的文件改成在 RT-Thread 上使用的文件。

2.1 移植步驟

首先我們把驅(qū)動文件都拷貝過來（Datadef.h 是我個(gè)人習(xí)慣使用的一些數(shù)據(jù)類型宏定義）：

編譯過后，還是正常通過除了上面報(bào)的那個(gè)延時(shí)函數(shù)的警告：

這是因?yàn)閐elay_us()這個(gè)函數(shù)在HAL庫中是沒有的額，以前使用裸機(jī)的時(shí)候是我自己實(shí)現(xiàn)的，這里我們既然使用了 RT-Thread ，在我們《RT-Thread記錄（四、RT-Thread 時(shí)鐘節(jié)拍和軟件定時(shí)器）》中正好介紹到過 RT-Thread 中有 us 延時(shí)函數(shù)，我們拿過來用用試試看。

我們把所有 delay_us 改成rt_hw_us_delay，記得包含一下頭文件:

然后把文件驅(qū)動文件中中所有的HAL_Delay改成rt_thread_mdelay，比如：

感覺已經(jīng)好了……那么接下來看看效果。

2.2 使用測試

上面我們驅(qū)動移植好了，我們直接來測試一下，這里我們還是新建一個(gè)線程把，這個(gè)溫濕度讀取的線程我根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置為192字節(jié)，然后每隔3s讀取一次溫濕度打印：

程序編譯正常沒有問題，但是跑起來出問題了…

2.3 好多的問題= =！

按鍵沒有修改，上篇文章一樣預(yù)留的：

雖然占用了7000多字節(jié)，但是應(yīng)該還是有空間的，但是在程序運(yùn)行直接報(bào)錯：

key線程昨天測試的時(shí)候完全沒問題啊，這里居然出錯了，我考慮到今天也就多加了一個(gè)sht的線程，于是我將溫濕度讀取線程中的邏輯去掉，又出另外的問題提示：

然后想著是不是剛啟動的時(shí)候等一會讀傳感器，沒有為什么，講不出道理= =！于是：

在這個(gè)時(shí)候我忽然想到浮點(diǎn)數(shù)的特殊性，以前記得使用 RT-Thread 遇到過，然后網(wǎng)上查了下確實(shí)，rt_kprintf是不能打印浮點(diǎn)數(shù)的，是不是浮點(diǎn)數(shù)的問題。

因?yàn)樯厦骘@示 sht21 線程棧溢出，說明線程棧給的不夠，其實(shí)按照經(jīng)驗(yàn)來說，是足夠的，這里不管，那我給他增加線程棧看看結(jié)果，如下圖：

好吧！還是有問題，沒救了，先把浮點(diǎn)數(shù)的問題處理了吧。

改了一個(gè)不打印浮點(diǎn)數(shù)的，結(jié)果看圖吧：

這么看來，或許應(yīng)該是驅(qū)動修改的問題吧，我首先想到的就是 us延時(shí)函數(shù)，那個(gè)延時(shí)函數(shù)有問題，于是我用了裸機(jī)中的干等函數(shù)……：

（后面證明不是這個(gè)原因，us延時(shí)函數(shù)可用）

經(jīng)驗(yàn)不管用，雖然在使用 FreeRTOS 的時(shí)候 192字節(jié)有余：

但是在這里使用的時(shí)候，256字節(jié)大小都出錯了，直到我繼續(xù)增大：

問題的解決

到頭來，原來是這個(gè)驅(qū)動函數(shù)在 RT-Thread 線程中需要的線程棧大小相對 FreeRTOS 來說大，因?yàn)橛行┒褩Ｒ绯龅膯栴}導(dǎo)致報(bào)錯也不一樣，而且根據(jù)以前的使用經(jīng)驗(yàn)，所以開始并沒有一味的想著增大線程棧空間。

后來考慮了一下，對于驅(qū)動操作來說，都是基于STM32L051芯片，這部分應(yīng)該差距不大，還有一個(gè)最能的原因是打印函數(shù)，我們以前就說過打印函數(shù)很占用內(nèi)存空間，rt_kprintf 是 RT-Thread 自己實(shí)現(xiàn)的，是不是因?yàn)檫@個(gè)打印函數(shù)占用空間大導(dǎo)致的呢？ 這個(gè)目前只是猜想，后期有機(jī)會來研究一下！

回過頭切換回 RT-Thread 中的 us 延時(shí)函數(shù)，也測試成功了。

2.4 RT-Thread nano打印浮點(diǎn)數(shù)

1、雖然軟件包中心，有一個(gè)名為rt_vsnprintf_full的軟件包，可以打印浮點(diǎn)數(shù)，但是我們使用的 nano 版本并不能安裝軟件包……

RT-Thread_rt_kprintf()打印浮點(diǎn)數(shù)（解決方法2：添加rt_vsnprintf_full）

2、同樣 nano 版本無法使用標(biāo)準(zhǔn)libc庫……，所以無法使用vsnprintf替換rt_vsnprintf的方式：

RT-thread rt_kprintf()函數(shù)格式化輸出浮點(diǎn)數(shù)

3、如果做一些其他修改，使其可以支持標(biāo)準(zhǔn)C庫調(diào)用，會額外占用 RAM 空間：

rt-thread printf打印信息（包含打印浮點(diǎn)型float）

綜合來說看了一圈，好吧，認(rèn)輸了！ 打印不出來，不玩了，本次測試不太順利……

最后還是用土方法，簡單應(yīng)付一下，因?yàn)楹笃诓⒉恍枰蛴。蛴≈皇菫榱藴y試：

三、時(shí)刻關(guān)注占RAM大小

本文就添加了一個(gè) I2C驅(qū)動， 但是上面我們經(jīng)過多次測試修改，溫濕度測試線程也用到了384個(gè)字節(jié)，如果不打印出來，應(yīng)該會小很多，我們后面肯定會來調(diào)整工程的。

那么還是老樣子，今天測試完成以后和以前占用空間的對比圖上一下：

加了溫濕度讀取線程以后，程序運(yùn)行時(shí)候需要占用 RAM的大小： 7248 字節(jié)，我們的芯片 RAM：8192字節(jié)。

結(jié)語

本文我們了解了 RT-Thread Studio添加自定義的.c .h文件的方法，然后成功的把 I2C驅(qū)動移植過來。

雖然一個(gè)簡單的移植，缺被一個(gè)基本的問題困擾了許久，再次強(qiáng)調(diào)一次，在線程中使用打印函數(shù)，是很占用RAM空間的行為，以前在使用操作系統(tǒng)的時(shí)候就知道這個(gè)問題。

本次測試，我推斷在使用RT-Thread自己的rt_kprintf函數(shù)會比 C庫 printf 占用更多內(nèi)存空間（有錯誤請指出），也算是一個(gè)小收獲。

然后就是使用 RT-Thread nano打印浮點(diǎn)數(shù)，雖然我最終還是樣子上打印出了浮點(diǎn)數(shù)= =！我沒有研究出比較滿意的方式，也算是一個(gè)小遺憾，不過話說話來，打印大多數(shù)是為了測試，正常的項(xiàng)目跑起來，也不需要打印這些。

沒想到本次測試這么折騰，有點(diǎn)累= =！ 還望小伙伴多多支持，多多指教！

好了，本文就到這，謝謝大家！

審核編輯：湯梓紅