Zephyr Project 环境配置

概述

Zephyr Project 是一个可扩展的实时操作系统, 为资源受限的设备提供支持. 由 Linux 基金会托管.
因而该项目极具Linux特点: 性能强大, 学习曲线陡峭, 入门困难. 主要使用命令行格式, 基于类Unix系统测试比较充分, Window下容易遇到各种莫名的问题.
该项目刚出来的时候, 也关注过, 根据其指导手册, 在windows下就没有配置成功. 现在有空又试了一下, 算是在windows环境下, 成功搭建了运行环境, 并把范例跑了起来.

1. 安装 Chocolatey

首先，需要安装 Chocolatey 包管理器。请参阅 Chocolatey 安装页面 获取详细信息。

使用 PowerShell 以管理员身份运行以下命令：

Set-ExecutionPolicy AllSigned
Set-ExecutionPolicy Bypass -Scope Process -Force; [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol -bor 3072; iex ((New-Object System.Net.WebClient).DownloadString('https://community.chocolatey.org/install.ps1'))

升级 Chocolatey：

choco upgrade chocolatey

2. 安装依赖

以管理员身份打开命令提示符, 并运行以下命令，用以安装 cmake, ninja, gperf, python, git, dtc-msys2, wget, unzip 等依赖工具。如果已经安装过，请确保升级到最新版本。

choco feature enable -n allowGlobalConfirmation
choco install cmake --installargs 'ADD_CMAKE_TO_PATH=System'
choco install ninja gperf python git dtc-msys2 wget unzip

3. 安装 West 工具

使用 Python 安装 West 工具。West 专门用于管理 Zephyr 项目，它可以下载并更新项目。

pip3 install -U west
cd %HOMEPATH%
west init zephyrproject
cd zephyrproject
west update

west zephyr-export
pip3 install -r %HOMEPATH%\zephyrproject\zephyr\scripts\requirements.txt

4. 安装 Zephyr SDK

安装 Zephyr SDK 时，请从 Zephyr SDK 的 GitHub 页面 下载最新版本，而不是官方文档中, 命令行里的版本 (官方文档更新不及时, 后面编译时会提示版本过低)。

例如，当前最新版本为 Zephyr SDK 0.16.0。下载 Windows 的 FULL 版本（下载链接），然后将其手动解压到适当的目录。

在解压出的 zephyr-sdk-0.16.0 目录下，双击运行 setup.cmd。
这时候会提示 Zephyr SDK setup requires '7z' to be installed and available in the PATH. 就是要把7z的bin加入到环境变量PATH中.
一个简单的方法，可以将 7z.exe 和 7z.dll 复制到 zephyr-sdk-0.16.0 目录下，然后运行 setup.cmd。
注意: setup.cmd, 只需要执行一次, 不要多次执行.

5. 编译项目

要查看支持的开发板列表，请访问：官方支持的开发板列表。

我手头有 ST Nucleo L152RE 开发板. 就以此为例，运行以下命令：

cd %HOMEPATH%\zephyrproject\zephyr
west build -p always -b nucleo_l152re samples/basic/blinky
REM -p always 是指编译前, 强制清理编译目录. auto 是自动识别

REM west build -p auto -b nucleo_l152re samples/basic/blinky
REM west build -p auto -b nucleo_f031k6 samples/basic/blinky

注意：

• 如果是从其他地方复制的 zephyrproject 文件夹，build 可能会出错。此时，删除 zephyr 目录下的 build 文件夹, 或者使用 west build -p always ...
• 如果在编译过程中出现错误，请仔细检查依赖工具的最低版本要求，然后按需解决问题。

编译结果: L152RE 用了 14K的 flash, 4K的 RAM…

Memory region	Used Size	Region Size	%age Used
FLASH:	14200 B	512 KB	2.71%
RAM:	4224 B	80 KB	5.16%
IDT_LIST:	0 GB	2 KB	0.00%

换f031K开发板看下编译结果: 13K的flash, 2K的RAM

Memory region	Used Size	Region Size	%age Used
FLASH:	12770 B	32 KB	38.97%
RAM:	1784 B	4 KB	43.55%
IDT_LIST:	0 GB	2 KB	0.00%

简单的结论: 对于某些成本敏感, 有超低成本需求的应用, Zephyr 依旧太耗资源了. 直观感觉, 适合使用 Zephyr 的项目, 和 RT-thread 的目标类似, 就是有联网需求的嵌入式应用, 能直接使用到里面成熟的模块或方案, 功能上保证了可靠性和稳定性, 加速项目的开发进度.

6. 烧录

使用以下命令进行烧录：

west flash

这时, 会提示未安装 openocd 或未正确配置 openocd 的环境变量.
请访问 OpenOCD 官网 下载源代码，
windows安装版本在 OpenOCD 的 GitHub 页面 可以下载到相应版本。
例如: Windows 版本的 OpenOCD。
下载并解压后，将其 bin 目录添加到环境变量 PATH 中。

完成上述操作后，在新的命令提示符窗口中运行以下命令以测试：

openocd
REM 如果返回 Open On-Chip Debugger ... 则 openocd 安装成功

然后，再次尝试烧录和调试：

west flash
west debug
REM 进入 (gdb) 调试模式

如果仍然出现问题，请根据提示信息仔细检查硬件连接和系统配置。例如，首先检查烧录器，然后查看检测到的硬件电压等。具体操作因硬件而异，无法一一详述。

参考资料

• Zephyr Getting Started Guide

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原创于 DRA&PHO