到手一块新的开发板，是不是总想赶紧跑上一段代码试试？但是板子芯片没有适配驱动的情况时有发生，本文将带领大家一起全流程操作基于STM32芯片的OneOS驱动适配工作，希望在各位小伙伴遇到此类问题时能有所帮助~

本文使用的软件版本为：OneOS-v2.3.0 

适配的芯片型号为：STM32L073_RZT6芯片

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一、工程建立

Step1 生成工程模板

首先，在git工程中的project目录下，打开OneOS-Cube工具，通过执行project命令进入芯片型号选择界面，根据项目需要适配的芯片来生成默认的工程模板。

Step2 配置MCU工作频率

适配驱动之前需要确认用户需求，工作频率一般越低整体功耗就越低。具体配置参数在CubeMX中根据修改相关分频系数来改变MCU工作频率。

基础功能配置需要工程创建初期就确定下来，否则修改后会影响各个模块功能，导致全部需要重新验证。

Step3 编译优化等级

针对Flash资源紧张，在Keil中选择AC6编译器，优化级别选择-Oz可以提供尽可能小的代码量，减少Flash占用资源。

使用-Oz最高优化等级存在风险，没法预期优化后程序运行是否存在问题，需要把功能全覆盖验证才能确定。

编译优化需要在项目创建初期确定，否则影响后续功能验证。

修改template.uvprojx文件中的编译器为AC6默认版本和对应的优化级别。

选择优化级别-Oz，减少资源占用。

Step4 配置BootLoader

在生成的芯片模板工程目录下，通过OneOS-Cube执行menuconfig命令来配置BootLoader。

首先根据需求是否需要加载BootLoader，配置使能与否。

然后配置Flash起始地址。若不使用BootLoader，根据STM32L0x3芯片参考手册的Flash起始地址从0x08000000 开始，则对应配置为OneOS启动起始地址。

在OneOS-Cube中text section size选项代表烧录程序占用的Flash大小，data section size选项代表芯片的RAM大小，根据芯片手册设置成对应的参数。

本示例中的STM32L073_RZT6芯片Flash是192K，即192*1024转换为16进制即0x00030000。

RAM是20K，即20*1024转换为16进制即0x00005000。

若需要加载BootLoader，根据BootLoader分配的APP起始地址分区，修改text section addr增加相应的地址偏移量，text section size做相应的减少。

二、驱动适配

根据项目具体需求适配需要使用的驱动，裁剪未用到的驱动文件。详细的操作配置可以参考OneOS开发文档中驱动一栏，链接：https://os.iot.10086.cn/oneos-doc-2.0/ 

流程大体为CubeMX配置驱动基本属性，OneOS-Cube工具执行menuconfig命令使能驱动。

2.1 Serial

Step1 通用串口配置

首先根据项目需求，在CubeMX中使能相应配置引脚的UART。

芯片与其他模组通过串口通讯数据量较大时，应配置为DMA循环模式，从而减少丢包情况。

在CubeMX中可以不配置串口波特率，停止位等参数，采用默认即可。后续再使用串口时，通过os_device_control接口来设置对应参数。

根据实际需求在串口驱动中配置收/发的buffer长度，该功能会统一修改所有串口的buffer长度，暂不支持单独设置各个串口。

Step2 标准输出终端

os_kprintf()函数(为减少对栈的使用，此函数不支持浮点数)用于打印调试，使用方法同printf。在CubeMX中配置对应的串口为标准输出终端，属性设置为：波特率115200，数据位8，停止位1，奇偶校验位NONE。

在OneOS-Cube驱动选项中使能控制台功能。配置的串口名需要严格按照小写规则映射，如USART1对应uart1，LPUART1对应lpuart1等。

Step3 Shell工具

Shell工具通过控制台命令行交互。常用命令有help查看注册的测试示例代码，device查看加载的设备驱动信息，show_mem查看RAM使用情况。

使用Shell控制台时遇到提示hard fault in task：shell崩溃的问题，则一般情况为Shell任务栈溢出导致，需要增大配置的栈空间。

MCU串口发送数据正常，但是接收不到数据的问题，可能是串口引脚被其他功能模块占用。本例程中被SN功能占用，导致Shell控制台无法正常接收数据，需要禁能SN配置功能。

2.2 GPIO

GPIO驱动不需要在CubeMX中单独配置每个功能引脚，只需要在使用时，调用GET_PIN()获取引脚值即可。本例程中STM32l073_RZT6引脚映射的规则从PA0(索引数值为0)开始以此递增，具体实现见drv_gpio.h文件。

使能GPIO驱动需要打开Drivers->MISC 下的 "Using push button device drivers" 和"Using led device drivers"两个选项。

2.3 Watchdog

首先在CubeMX中具体配置参考下图

看门狗时间计算：T = Prescaler  * Reload  / 37K

PS: IWDG所用计时时钟是不稳定的（35-60KHz），通常取40KHz计算。本例子配置的是37KHz。

若按照下列所示参数配置，则看门狗复位时间约为：

 T = Prescaler  * Reload  / 37K = 64 * 4096 / 37000 = 7.0849 秒

看门狗测试验证方法：

在工程中增加对应的wdg_test.c文件，路径OneOS\demos\driver\xxx.c

本示例配置Prescaler参数为16，测试效果如下：

os_device_control()设置超时函数失败，不支持设置API设置超时时间，根据配置的参数来决定复位时间。

2.4 Flash

本示例中操作的是片内Flash。根据芯片的参考手册，查看Flash起始地址和大小区间。

可以在BootLoader划分后的app分区内，根据业务需求划分。例如在APP末尾的一段分区划分出作为日志持久化存储区域。

通过read/write/erase 等基本API来对Flash进行相关操作。

修改以下2个文件划分APP使用的Flash分区。擦除最小单元按照配置的block_size来确定，根据对应的芯片手册本示例为128字节。

写操作的最小单元以page_size来确定，最小写入单位4字节对齐操作。

三、功能裁剪

给用户预留Flash和ram使用的空间，需要裁剪未使用到的驱动和组件。

根据project.map文件查看编译代码占用的资源。双击工程名字可以快捷打开该文件。

PS:若双击不能打开，则需要进编译选项中的Listing选项卡界面，把Select Folder for Listings重新指定到project.map路径即可。

 

map文件分析

Code：代码空间，本质是ARM指令（Flash）。

RO-data：即 Read Only-data， 表示程序定义的常量，如 const 类型（Flash）。

RW-data：即 Read Write-data， 非0初始化的全局和静态变量占用的RAM大小，同时还要占用等量的ROM大小用于存放这些非0变量的初值（Flash+RAM）。

ZI-data：即 Zero Init-data， 0初始化的内存区的大小（该区域3个用途：0初始化的全局和静态变量+堆区+栈区）(RAM)。

程序占用Flash=Code + RO-data + RW-data 即map文件中ROM size。

程序占用RAM = RW-data + ZI-data 即map文件中RW size。

RW-data即占用Flash又占用RAM空间。由前文知道RAM掉电数据会丢失，RW-data是非0初始化的数据，已初始化的数据需要被存储在掉电不会丢失的Flash中，上电后会从Flash搬移到RAM中。

映像文件image的内容包含这三个Code 、 RO-data 和 RW-data。不包含ZI-data。

因为ZI-data数据是0，没必要包含，只要在程序运行前把ZI数据区域一律清零即可，包含进去反而浪费Flash存储空间。

堆栈大小在stm32的启动文件，例如本工程是在startup_stm32l073xx_arm.s里面设置。

如果没有用到标准库的malloc，Heap Size值可以设置为0。

四、总结

OneOS系统提供了丰富的基础驱动支持，驱动部分通过对底层代码和厂家 SDK 的统一封装，以 device 设备的方式对外提供统一的接口和较为全面的协议支持，更便于客户上手开发。OneOS 在各类外设的基础上抽象出了设备驱动模型，有效提高了代码可复用性、可移植性，模块分层解耦，降低了各层的开发难度。设备驱动框架设计遵循以下原则：

1.下层向上层提供统一的访问接口；

2.分层设计，屏蔽硬件差异；

3.每一层只跟其相邻的层建立联系；

更多OneOS驱动资料请参考：

https://os.iot.10086.cn/v2/doc/detailPage/documentHtml?proId=2000000000&proName=OneOS&idss=41&versionName=v2.4.0&versionId=3000000000