在 ALIENTEK 阿波罗STM32F429开发板上使用 openvela 点亮 LED（二）

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一、概述

本指南（参考在STM32F411 上使用 openvela 点亮 LED）将引导您基于 ALIENTEK 阿波罗STM32F429开发板上，在 openvela 的 packages/demos 目录下添加、配置并运行一个自定义的 LED 控制应用。区别于在 ALIENTEK 阿波罗STM32F429开发板上使用 openvela 点亮 LED（一），本文创建了一个独立的 APP_DEMOS_LED 选项，而不是复用 EXAMPLES_LEDS，这使得新增的 Demo 逻辑清晰，配置简单，避免了不必要的依赖和混淆。

二、准备工作

在开始之前，请确保您已完成以下准备工作：

  1. 获取源码：参考文档快速入门下载最新代码。
  2. 了解 openvela 架构：建议您预先阅读 openvela 架构以理解其分层设计。
  3. 查阅系统启动流程文档，获取更详细的启动时序和函数调用关系图。
  4. 准备好硬件及配套软件。
  5. 已完成前期的移植验证操作。

三、新增 Demo

本章将指导您如何在 openvela 的 packages/demos 目录下添加、配置并运行一个自定义的 LED 控制应用。

1、核心步骤概述

在 openvela 中集成一个新应用，主要遵循以下流程：

  1. 创建应用文件：在 packages/demos/ 下创建新目录，并编写应用的 C 源码、Kconfig 和 Makefile。
  2. 注册应用到编译系统：创建并编辑 packages/demos/Make.defs 文件，让构建系统能够发现您的新应用。
  3. 配置与编译：创建apollo-stm32f429i/configs/leds_demo/deconfig，启用新应用的配置，并编译生成包含新应用的固件。
  4. 运行与验证：烧录固件，并通过终端命令运行您的 Demo。

2、创建 Demo 源码及配置文件

  1. 创建 leds 目录：

    # 确保当前位于 openvela 源码根目录
mkdir -p packages/demos/leds

  2. 创建 C 语言源文件 (packages/demos/led/leds_main.c)： 此文件是 Demo 的核心逻辑，它通过 ioctl 系统调用与底层 LED 驱动进行交互。

    /****************************************************************************
 * packages/demos/leds/leds_main.c
 ****************************************************************************/

/****************************************************************************
 * Included Files
 ****************************************************************************/

#include <nuttx/config.h>

#include <sys/ioctl.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sched.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

#include <nuttx/leds/userled.h>

/****************************************************************************
 * Private Data
 ****************************************************************************/

static bool g_led_daemon_started;

/****************************************************************************
 * Private Functions
 ****************************************************************************/

/****************************************************************************
 * Name: sigterm_action
 ****************************************************************************/

static void sigterm_action(int signo, siginfo_t *siginfo, void *arg)
{
  if (signo == SIGTERM)
    {
      printf("SIGTERM received\n");

      g_led_daemon_started = false;
      printf("led_daemon: Terminated.\n");
    }
  else
    {
      printf("\nsigterm_action: Received signo=%d siginfo=%p arg=%p\n",
             signo, siginfo, arg);
    }
}

/****************************************************************************
 * Name: led_daemon
 ****************************************************************************/

static int led_daemon(int argc, char *argv[])
{
  userled_set_t supported;
  userled_set_t ledset;
  int ret;
  int fd;
  int loop_num;
  pid_t mypid;
  struct sigaction act;

  /* SIGTERM handler */

  memset(&act, 0, sizeof(struct sigaction));
  act.sa_sigaction = sigterm_action;
  act.sa_flags     = SA_SIGINFO;

  sigemptyset(&act.sa_mask);
  sigaddset(&act.sa_mask, SIGTERM);

  ret = sigaction(SIGTERM, &act, NULL);
  if (ret != 0)
    {
      fprintf(stderr, "Failed to install SIGTERM handler, errno=%d\n",
              errno);
      return (EXIT_FAILURE + 1);
    }

  /* Indicate that we are running */

  mypid = getpid();

  g_led_daemon_started = true;
  printf("\nled_daemon (pid# %d): Running\n", mypid);

  /* Open the LED driver */

  printf("led_daemon: Opening %s\n", CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_DEVPATH);
  fd = open(CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_DEVPATH, O_WRONLY);
  if (fd < 0)
    {
      int errcode = errno;
      printf("led_daemon: ERROR: Failed to open %s: %d\n",
             CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_DEVPATH, errcode);
      goto errout;
    }

  /* Get the set of LEDs supported */

  ret = ioctl(fd, ULEDIOC_SUPPORTED,
              (unsigned long)((uintptr_t)&supported));
  if (ret < 0)
    {
      int errcode = errno;
      printf("led_daemon: ERROR: ioctl(ULEDIOC_SUPPORTED) failed: %d\n",
             errcode);
      goto errout_with_fd;
    }

  /* Excluded any LEDs that not supported AND not in the set of LEDs the
   * user asked us to use.
   */

  printf("led_daemon: Supported LEDs 0x%02x\n", (unsigned int)supported);
  supported &= CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_LEDSET;

  /* Now loop for a while, changing the LED set */

  loop_num = 5;

  while (g_led_daemon_started == true)
    {
        ledset = (1 << (loop_num % 2) ) & supported;
        printf("led_daemon: LED set 0x%02x\n", (unsigned int)ledset);
        
        ret = ioctl(fd, ULEDIOC_SETALL, (unsigned long)ledset);
        if (ret < 0)
        {
            printf("ioctl(ULEDIOC_SETALL) failed: %d\n", ret);
            close(fd);
            return -1;
        }
        sleep(1); 

      if (loop_num-- == 0)
        {
            goto sigtermout;
        }

     
    }

  /* treats signal termination of the task
   * task terminated by a SIGTERM
   */
sigtermout: 
  g_led_daemon_started = false;
  close(fd);
  printf("led_daemon: Terminating\n");
  printf("LED Demo finished.\n");
  exit(EXIT_SUCCESS);

errout_with_fd:
  close(fd);

errout:
  g_led_daemon_started = false;
  printf("led_daemon: Terminating\n");

  return EXIT_FAILURE;
}

/****************************************************************************
 * Public Functions
 ****************************************************************************/

/****************************************************************************
 * leds_main
 ****************************************************************************/

int main(int argc, FAR char *argv[])
{
  int ret;

  printf("leds_main: Starting the led_daemon\n");
  if (g_led_daemon_started)
    {
      printf("leds_main: led_daemon already running\n");
      return EXIT_SUCCESS;
    }

  ret = task_create("led_daemon", CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_PRIORITY,
                    CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_STACKSIZE, led_daemon,
                    NULL);
  if (ret < 0)
    {
      int errcode = errno;
      printf("leds_main: ERROR: Failed to start led_daemon: %d\n",
             errcode);
      return EXIT_FAILURE;
    }

  printf("leds_main: led_daemon started\n");
  return EXIT_SUCCESS;
}

  3. 创建 Kconfig 文件。此文件用于在 menuconfig 中生成一个独立的配置选项来控制是否编译此 Demo。

    packages/demos/leds/Kconfig:

    # Defines the configuration option for the custom LED Demo.
# This will appear under "Application Configuration -> Demos".
config APP_DEMOS_LEDS
    bool "Custom LED control demo"
    default n
    depends on USERLED  # This demo requires the base USERLED driver
    ---help---
        Enable this to build the custom LED control demo, which
        demonstrates how to turn an LED on and off via ioctl.

if APP_DEMOS_LEDS

config APP_DEMOS_LEDS_PROGNAME
	string "Program name"
	default "leds_demo"
	---help---
		This is the name of the program that will be used when the NSH ELF
		program is installed.

config APP_DEMOS_LEDS_PRIORITY
	int "LED task priority"
	default 100

config APP_DEMOS_LEDS_STACKSIZE
	int "LED stack size"
	default DEFAULT_TASK_STACKSIZE

config APP_DEMOS_LEDS_DEVPATH
	string "LED device path"
	default "/dev/userleds"

config APP_DEMOS_LEDS_LEDSET
	hex "Subset of LEDs to use"
	default 0x0f

endif # APP_DEMOS_LEDS

说明：我们创建了一个独立的 APP_DEMOS_LED 选项，而不是复用 EXAMPLES_LEDS，这使得新增的 Demo 逻辑清晰，配置简单，避免了不必要的依赖和混淆。

  1. 创建 Makefile 文件： 此文件定义了本应用的编译规则，如程序名、优先级和堆栈大小。
    packages/demos/leds/Makefile:

    include $(APPDIR)/Make.defs
ifeq ($(CONFIG_APP_DEMOS_LEDS), y)
# Application details, linked to the Kconfig option
PROGNAME  = $(CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_PROGNAME)
PRIORITY  = $(CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_PRIORITY)
STACKSIZE = $(CONFIG_APP_DEMOS_LEDS_STACKSIZE)
MODULE = $(CONFIG_APP_DEMOS_LEDS)
# Source file for the application
MAINSRC = leds_main.c
endif

include $(APPDIR)/Application.mk

3、注册新 Demo 到编译系统

编辑 packages/demos/ 目录下的 Make.defs 文件，将我们的 led Demo 加入编译列表。

  1. 打开 packages/demos/leds/Make.defs 文件。

  2. 在文件末尾添加以下代码：

    ifneq ($(CONFIG_APP_DEMOS_LEDS),)
CONFIGURED_APPS += $(APPDIR)/packages/demos/leds
endif

4、创建新的配置

以为ALIENTEK 阿波罗STM32F429开发板移植openvela :: 二、代码实现步骤 :: 1.创建代码目录结构 为基础，在nuttx/boards/arm/stm32/apollo-stm32f429i/configs目录下，创建一个名为 leds_demo的新目录，并在此目录中创建LED示例的默认配置文件deconfig。

nuttx/boards/arm/stm32/apollo-stm32f429i/configs/leds_demo/deconfig

#
# This file is autogenerated: PLEASE DO NOT EDIT IT.
#
# You can use "make menuconfig" to make any modifications to the installed .config file.
# You can then do "make savedefconfig" to generate a new defconfig file that includes your
# modifications.
#
# CONFIG_ARCH_FPU is not set
# CONFIG_ARCH_LEDS is not set
# CONFIG_NSH_ARGCAT is not set
# CONFIG_NSH_CMDOPT_HEXDUMP is not set
CONFIG_APP_DEMOS_LEDS=y
CONFIG_ARCH="arm"
CONFIG_ARCH_BOARD="apollo-stm32f429i"
CONFIG_ARCH_BOARD_APOLLO_STM32F429I=y
CONFIG_ARCH_BUTTONS=y
CONFIG_ARCH_CHIP="stm32"
CONFIG_ARCH_CHIP_STM32=y
CONFIG_ARCH_CHIP_STM32F429I=y
CONFIG_ARCH_STACKDUMP=y
CONFIG_BOARD_LATE_INITIALIZE=y
CONFIG_BOARD_LOOPSPERMSEC=13984
CONFIG_BUILTIN=y
CONFIG_DEBUG_SYMBOLS=y
CONFIG_EXAMPLES_LEDS=y
CONFIG_FS_PROCFS=y
CONFIG_HAVE_CXX=y
CONFIG_HAVE_CXXINITIALIZE=y
CONFIG_INIT_ENTRYPOINT="nsh_main"
CONFIG_INTELHEX_BINARY=y
CONFIG_MM_REGIONS=2
CONFIG_NSH_BUILTIN_APPS=y
CONFIG_NSH_FILEIOSIZE=512
CONFIG_NSH_READLINE=y
CONFIG_PREALLOC_TIMERS=4
CONFIG_RAM_SIZE=114688
CONFIG_RAM_START=0x20000000
CONFIG_RAW_BINARY=y
CONFIG_RR_INTERVAL=200
CONFIG_SCHED_WAITPID=y
CONFIG_START_DAY=6
CONFIG_START_MONTH=12
CONFIG_START_YEAR=2011
CONFIG_STM32_DISABLE_IDLE_SLEEP_DURING_DEBUG=y
CONFIG_STM32_JTAG_SW_ENABLE=y
CONFIG_STM32_PWR=y
CONFIG_STM32_USART1=y
CONFIG_SYSTEM_NSH=y
CONFIG_TASK_NAME_SIZE=0
CONFIG_USART1_SERIAL_CONSOLE=y
CONFIG_USERLED=y
CONFIG_USERLED_LOWER=y

四、运行Demo

1、编译代码

切换到 openvela 的根目录，distclean 之后 build:

# (Optional but recommended) Clean previous build artifacts
./build.sh nuttx/boards/arm/stm32/apollo-stm32f429i/configs/leds_demo distclean
# Build the project with the new configuration
./build.sh apollo-stm32f429i:leds_demo -j8

编译完成后，生成的文件位于 nuttx 目录下，包括：

  • nuttx.bin
  • nuttx.hex

2、烧录固件

参考在 STM32F411 上使用 openvela 点亮 LED: ： 四、运行Demo:：5、烧录固件

3、连接串口

参考在 STM32F411 上使用 openvela 点亮 LED: ： 四、运行Demo:：6、连接串口

4、运行 LED 示例

  1. 重新打开 minicom，连接成功后，在 Minicom 终端中按回车，您会看到 nsh> 提示符。

  2. 运行 LED 示例，请输入以下命令：

    leds_demo

  3. 您将看到开发板上的用户 LED 开始交替闪烁，同时串口终端会输出运行日志。

leds_demo_new

# stm32
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openvela 操作系统专为 AIoT 领域量身定制，以轻量化、标准兼容、安全性和高度可扩展性为核心特点。openvela 以其卓越的技术优势，已成为众多物联网设备和 AI 硬件的技术首选，涵盖了智能手表、运动手环、智能音箱、耳机、智能家居设备以及机器人等多个领域。

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