掌上单片机实验室 – 尝试RT Thread（14）

一、背景

        前面介绍了掌上单片机实验室的构想，以及以 Arduino、Free RTOS为基础的学习过程，如果针对非计算机专业的学生而言，所述内容作为单片机或嵌入式的课程素材，应该够了，因为他们只有大约40~60学时，能把前述的学习内容消化实施，再在此基础上做些拓展，结合自己的兴趣，做些个性化的应用尝试，已经能初步掌握单片机的应用技能。在此，我想说明一点：我认为在如此少的学时中，重点应放在“如何用单片机解决具体应用问题“的能力培养上，而非将某个具体单片机学懂、学透，重在需求分析及软件构思。所以选择了Arduino IDE；而引入RTOS是因为RTOS的设计思路对培养良好的软件构思方式颇有益处。

        但基于Arduino 和 FreeRTOS也有器局限性，主要是实用性略弱，学生基本上不能基于此去应对实际工作。

        为满足这类需求，尝试在“掌上单片机实验室“硬件平台上以RT-Thread 实时操作系统为基础，完成相应的学习内容。因为 RT-Thread 提供了较丰富的资源，在物联网应用上具有相当的实用性；此外，它的软件框架是完全基于对象的分层架构，可以学习不同的编程思路；而且，它是国产的开源软件，在目前的大环境下，有其特有的价值。

二、目的

        通过实现小车的驱动和基本操控，掌握基于 RT-Thread 的编程方式，学会基于 RT-Thread 构建程序的思路。

        在此，特别强调一点：学习过程是以应用RT-Thread为出发点，重点放在“用“上，而非去消化 RT-Thread 的内部是如何实现的？如何移植某款单片机到RT-Thread上？

        因为，作为学生，能在日后工作中用好一款操作系统已属不易，不要想去写一个操作系统了。我并不排斥通过了解操作系统是如何实现，来进一步掌握系统的应用，但这不是在学习过之初！RT-Thread是开源的，完全可以在实际应用中，遇到问题或想提高性能或代码效率时，用单步调试方式，跟踪到系统代码中，琢磨如何结合应用的需求去优化。在此过程中，自然就了解了系统的实现过程。

        而单片机的移植根本不用使用者操心，单片机厂家会去做，而且他们也做的会更好！如果一款单片机厂家都不愿意去做RT-Thread的移植，那你也不必选择它。

        我觉得，网上以及RT-Thread官方的资料中，侧重介绍RT-Thread 内部的内容太多，而将其看成是一个“黑箱“或”灰箱“，侧重于系统介绍如何使用、如何避坑的内容太少，只能靠学习者通过大量的网上资料自己拼凑出应用的方法（这是我初步尝试的感受）。

        目前嵌入式软件（单片机程序）都在逐步API化，其用意就在于封装，让使用者可以比较方便上手，将编程的精力放在解决应用问题上，而非耗在学习、适应开发环境上。

        RT-Thread的框架应该是基于此宗旨设计的，但由于单片机的多样性和灵活性，其在驱动（组件）的添加上有点麻烦；但正因为如此，更应该为使用者提供全面、系统的使用说明，否则会有人因此而放弃选用。

        从使用角度考虑，当然希望RT-Thread能像Arduino那样封装的比较完善，用起来可以“傻“一些。但目前的设备驱动添加模式应该已经成形，有大的改动估计很难。那至少官方能提供比较全面、系统的实现过程说明，通过实际的示例，让初学者可以方便的实现设备组件添加。（我是绕了很大一圈才搞定PWM设备，虽说最后重新梳理后觉得很好理解和实现，但这是通过网上查阅别人的分享、自己摸索后才得到的，我觉得应该通过官方的资料中获得，从别人的分享中得到答案不是正途，因为RT-Thread还在不断完善、更新，网友分享是无法做到同步更新的）。

        尝试RT-Thread的目的是希望通过我的分享，能帮助新人快速上手，使RT-Thread更为普遍的为国人所选用。

三、实施计划

        对照前面用 Arduino和Free RTOS的过程，将编程环境替换为 RT-Thread，实现完全相同的内容。这样可以对照看出不同系统的差异，以及各自的优越性，针对不同需求，做合适的选择。

        在初步摸索过程中，因为使用的是STM32，且STM32CubeMX中可以方便的添加RT-Thread，故首先考虑选择 STM32CubeMX作为开发环境。略加尝试后，觉得还是有诸多不便，主要是由于不但要学习STM32CubeMX，还要学用 STM32CubeIDE，否则就要使用盗版的 IAR或MDK，似有不妥。

        于是就尝试一下 RT-Thread 官方的RT-Thread Studio，初步体验不错。既然是要使用 RT-Thread，官方提供的集成开发环境应该是最完善的，否则不是自己打脸吗？而且考虑到如果替换为别的MCU，如势头正盛的RISC-V内核MCU，用STM32CubeMX开发的经验就全部作废了。所以从学习的潜在价值考虑，选择官方的 RT-Thread Studio 更加合理！

四、结语

        下面就开始我的 RT-Thread 学习之旅吧，但愿能从中获得惊喜，因为这是我尝试的第三个RTOS，前面两个是：uCOSII、FreeRTOS。

        期待国人自己的OS能做的更好。

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