星期五, 14. 九月 2018 02:18上午 - BEAUTIFULZZZZ
0) 前言
Zephyr™項目是一個採用Apache 2.0協議許可，Linux基金會託管的協作項目。爲所有資源受限設備，構建了針對低功耗、小型內存微處理器設備而進行優化的物聯網嵌入式小型、可擴展的實時操作系統（RTOS），支持多種硬件架構及多種開發板，可以在小至8 kB內存的系統上運行。
採用深入的安全開發生命週期：安全驗證，模糊和滲透測試，頻繁的代碼審查，靜態代碼分析，威脅建模和審查，以防止代碼中的後門 。
支持Bluetooth, Bluetooth Low Energy, Wi-Fi, 802.15.4，6Lowpan, CoAP, IPv4, IPv6, 和 NFC 等標準，通過社區驅動的發展來改進和增強功能 。
這裏作爲入門篇，將介紹在linux上安裝Zephyr，並基於模擬器和實體開發板進行DEMO編譯運行。
1）下載、克隆到本地
將zephyr克隆到本地home目錄下：
cd ~
git clone [email protected]:zephyrproject-rtos/zephyr.git
2) Zephyr Build系統簡介
Zephyr工程使用CMake作爲管理工程開發的工具。CMake能夠生成不同格式的build文件，當前Zephyr支持下面兩種構建管理工具：
- make: UNIX-Like平臺
- ninja: 全平臺支持
Zephyr工程的大多數DEMO採用ninja作爲build工具，但是make也是能做所有類似工作的。
3) 設置開發環境
Zephyr可以在Windows\MAC\Linux上開發，這裏僅介紹在linux上的設置：
update下：
sudo apt-get update sudo apt-get upgrade安裝依賴：
sudo apt-get install --no-install-recommends git cmake ninja-build gperf \ ccache doxygen dfu-util device-tree-compiler \ python3-ply python3-pip python3-setuptools python3-wheel xz-utils file \ make gcc-multilib autoconf automake libtool librsvg2-bin \ texlive-latex-base texlive-latex-extra latexmk texlive-fonts-recommended安裝開發Zephyr所需要的附加包：
cd ~/zephyr # or to your directory where zephyr is cloned pip3 install --user -r scripts/requirements.txt安裝3.8.2版本及以上的CMake：
mkdir $HOME/cmake && cd $HOME/cmake wget https://cmake.org/files/v3.8/cmake-3.8.2-Linux-x86_64.sh yes | sh cmake-3.8.2-Linux-x86_64.sh | cat echo "export PATH=$PWD/cmake-3.8.2-Linux-x86_64/bin:\$PATH" >> $HOME/.zephyrrc source <zephyr git clone location>/zephyr-env.sh cmake --version安裝Zephyr Software Development Kit（SDK）：
Zephyr的SDK包含所有必須的工具和交叉編譯器，用於支持build內核在不同的系統架構上。除此之外，它包括主機工具，如自定義QEMU二進制文件和主機編譯器，如果需要的話，可以構建宿主工具。
SDK支持以下架構：
- X86
- X86 IAMCU ABI
- ARM
- ARC
- Nios II
- Xtensa
- RISC-V
按照以下步驟在Linux主機系統上安裝SDK：
cd ~/Downloads/ wget https://github.com/zephyrproject-rtos/meta-zephyr-sdk/releases/download/0.9.3/zephyr-sdk-0.9.3-setup.run sh zephyr-sdk-0.9.3-setup.run注：按照屏幕上的安裝說明，工具鏈默認安裝在
/opt/zephyr-sdk/，但是建議在主目錄下安裝，這裏我安裝在~/zephyr-sdk設置全局變量
vim ~/.zephyrrc：export ZEPHYR_TOOLCHAIN_VARIANT=zephyr export ZEPHYR_SDK_INSTALL_DIR=/home/btfz/zephyr-sdk
4) 在QEMU中運行一個示例應用程序
爲了直接在開發環境中快速測試，QEMU是一個很好的選擇，通過配置其可以支持X86 and ARM Cortex-M3架構。
用X86模擬板級配置(qemu_x86)運行一個程序，如下：
cd $ZEPHYR_BASE/samples/hello_world
mkdir build && cd build
# Use cmake to configure a Ninja-based build system:
cmake -GNinja -DBOARD=qemu_x86 ..
# Now run ninja on the generated build system:
ninja
ninja run退出qemu模擬器：ctrl-a，然後按x
可見QEMU並不是支持所有板子，有些時候需要拿真實板子來開發！
5) 在nRF51822-QFAA-PCA10028開發板上運行DEMOM(#2)
這裏首先測試的是Hello World：
第0步：設置編譯環境：
cd zephyr
source zephyr-env.sh第一步：用minicom連接串口，一會用來打印數據：
minicom -D <tty_device> -b 115200第二步：編譯和燒寫：
cd $ZEPHYR_BASE/samples/hello_world
mkdir build && cd build
# Use cmake to configure a Ninja-based build system:
cmake -GNinja -DBOARD=nrf51_pca10028 ..
# Now run ninja on the generated build system:
ninja
ninja flash注： 有的時候會報：ERROR: ld.so: object 'libgtk3-nocsd.so.0' from LD_PRELOAD cannot be preloaded (cannot open shared object file): ignored.的錯誤(cmake時)，和fatal error: 2 No such file or directory: 'nrfjprog'的錯誤(flash時)，解決辦法是在~/.zephyrc中添加環境變量，並重新source下環境變量：
➜ hello_world git:(master) cat ~/.zephyrrc
export PATH=/home/btfz/cmake/cmake-3.8.2-Linux-x86_64/bin:$PATH
export ZEPHYR_TOOLCHAIN_VARIANT=zephyr
export ZEPHYR_SDK_INSTALL_DIR=/home/btfz/zephyr-sdk
export LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgtk3-nocsd.so.0
export PATH=$PATH:/home/btfz/Downloads/AAAA/nRF5x-Command-Line-Tools_9_7_3/nrfjprog用同樣的方法也可以測試nrf51_pca10028板子的下面兩個DEMO：
- samples/basic/blinky
- samples/basic/button
6) 分析一個簡單應用層代碼，帶你更深入一步
和5一樣的nRF51開發板，不僅支持閃燈和按鍵工程，還支持很多騷操作。我們就拿最簡單的beacon分析下吧（畢竟作爲玩藍牙的，所有的文章都得點一下題吧，哈哈）：
- samples/bluetooth/beacon
/* main.c - Application main entry point */
/*
* Copyright (c) 2015-2016 Intel Corporation
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*/
#include <zephyr/types.h>
#include <stddef.h>
#include <misc/printk.h>
#include <misc/util.h>
#include <bluetooth/bluetooth.h>
#include <bluetooth/hci.h>
#define DEVICE_NAME CONFIG_BT_DEVICE_NAME
#define DEVICE_NAME_LEN (sizeof(DEVICE_NAME) - 1)
/*
* Set Advertisement data. Based on the Eddystone specification:
* https://github.com/google/eddystone/blob/master/protocol-specification.md
* https://github.com/google/eddystone/tree/master/eddystone-url
*/
static const struct bt_data ad[] = {
BT_DATA_BYTES(BT_DATA_FLAGS, BT_LE_AD_NO_BREDR),
BT_DATA_BYTES(BT_DATA_UUID16_ALL, 0xaa, 0xfe),
BT_DATA_BYTES(BT_DATA_SVC_DATA16,
0xaa, 0xfe, /* Eddystone UUID */
0x10, /* Eddystone-URL frame type */
0x00, /* Calibrated Tx power at 0m */
0x00, /* URL Scheme Prefix http://www. */
'z', 'e', 'p', 'h', 'y', 'r',
'p', 'r', 'o', 'j', 'e', 'c', 't',
0x08) /* .org */
};
/* Set Scan Response data */
static const struct bt_data sd[] = {
BT_DATA(BT_DATA_NAME_COMPLETE, DEVICE_NAME, DEVICE_NAME_LEN),
};
static void bt_ready(int err)
{
if (err) {
printk("Bluetooth init failed (err %d)\n", err);
return;
}
printk("Bluetooth initialized\n");
/* Start advertising */
err = bt_le_adv_start(BT_LE_ADV_NCONN, ad, ARRAY_SIZE(ad),
sd, ARRAY_SIZE(sd));
if (err) {
printk("Advertising failed to start (err %d)\n", err);
return;
}
printk("Beacon started\n");
}
void main(void)
{
int err;
printk("Starting Beacon Demo\n");
/* Initialize the Bluetooth Subsystem */
err = bt_enable(bt_ready);
if (err) {
printk("Bluetooth init failed (err %d)\n", err);
}
}最核心的就是bt_le_adv_start(BT_LE_ADV_NCONN, ad, ARRAY_SIZE(ad),sd, ARRAY_SIZE(sd))函數，啓動一個ble廣播，其廣播數據爲static const struct bt_data ad[] 定義的數據。在nRF connect APP中可以搜索到該beacon信息：
在搜索列表裏會發現有個叫Eddystone的藍牙設備，其廣播的數據爲zephyr的主頁網址～
時間不早了，其他更好玩的東西會在今後的文章中介紹～
LINKS
[1].getting started.
[2].nrf51_pca10028 doc
[3].ERROR: ld.so: object 'libgtk3-nocsd.so.0' from LD_PRELOAD
@beautifulzzzz
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