2.1. 设计框架

2.1.1. 设计目标

Baremetal: 裸机系统，设计规划是既要简单易用又要高效运行，既有现代化的使用方法，又能用最简单的代码满足裸机系统的开发：

  • 兼容目前市面上最流行的几种 RTOS 内核：RT-Thread、FreeRTOS等

  • 支持baremetal模式

  • 提供完整的软件栈生态资源

2.1.2. 设计框架

../../_images/lbl_baremetal_framework.png

2.1.3. 四级抽象模型

Baremetal 是一个跨（软/硬件）平台的 SDK， 它支持多种应用场景：

  • 多个SoC芯片，需要做好驱动和设备的分离、驱动实例化等

  • 多块单板，每块板子的外设、IO、性能配置各不相同

  • 多种应用，1块板子可能支持多个应用

  • 若干组件，驱动、组件、应用的对应存在一对多的依赖

总体上，以上元素形成了 N x N x N 的多对多组合关系。

SDK 在满足以上复杂映射关系的基础上，设计中还坚持了易用性的主旨：

  • 用高内聚提供复用：减少代码冗余，减少维护工作量

  • 用低耦合应对变化：针对某个方案又能灵活配置，满足客户的多元化使用

因此 Barametal SDK 框架中抽象出四个层级的元素：

../../_images/lbl_element.png

在具体的 Barametal 设计中，从用户角度看，以上四级基本元素和SDK目录的对应关系如下图：

../../_images/lbl_prj_struct.png

2.1.4. 编译框架

Barametal SDK 采用了 scons 作为编译框架的基础语言，关于 scons 详细使用请参考 SConstruct

Barametal 编译框架使用了以下树形结构进行层次化的引用：

../../_images/lbl_build_struct.png

有了 scons 框架的加持，Barametal SDK 非常方便的支持 3 种场景的编译：

  • Linux 命令行

  • Windows 命令行，含CMD、Git-bash、Env环境

  • Windows IDE

2.1.5. 配置框架

Barametal SDK 采用了 menuconfig 工具来进行配置，提升用户修改配置的易用性和简洁性。

Barametal menuconfig 配置框架使用了以下树形结构进行层次化的引用：

../../_images/lbl_kconfig_struct.png

在 Barametal 目录中，使用一个 .config 文件同时保存 Driver 和 Device 配置信息

为了更好的管理这些配置信息，对于单个模块来说， Kconfig 被细分成两个：

  • Kconfig.dev，存放Device相关的配置参数，比如UART模块的波特率、停止位参数

  • Kconfig.drv，存放Driver的通用配置参数，比如UART模块的DMA开关

在命令行下，Barametal SDK的 Menuconfig 的配置方法：

$ scons --menuconfig                // Linux 命令行下启动 Menuconfig
$ ....                              // Menuconfig 配置过程

2.1.6. 驱动调试

在 menuconfig 中，特意为 ArtInChip 的每个驱动都设置了一个 DEBUG 开关，用于打开相应模块的调试信息或者调试命令。

并且这些 DEBUG 开关统一放在一个地方，方便客户查找。在 menuconfig 中打开测试代码的配置方法：

../../_images/driver_debug.png

2.1.7. 驱动测试

在 bsp/examples/ 目录中，ArtInChip 实现了一些驱动的测试代码，也可以作为 Sample 供客户的APP设计参考。

这些测试代码，一般是实现了一个 shell 命令，在系统启动后可以通过输入 shell 命令的方式来触发测试代码。

在 menuconfig 中打开测试代码的配置方法：

../../_images/driver_test.png