教程：生成支持实时的应用程序

• 安装适用于 Windows 或 Linux 的 CMake 和 Ninja。

• 安装适用于 Windows 或 Linux 的 Visual Studio Code。
• 安装适用于 Windows 或 Linux 的 CMake 和 Ninja。

• 安装 Visual Studio 和 Azure Sphere 扩展。

设置硬件以显示输出

目前，每个实时核心都支持仅限 TX 的 UART。 RTApps 可以使用此 UART 从设备发送日志输出。 在应用程序开发和调试期间，通常需要一种方法来读取和显示输出。 HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal示例演示了应用程序如何写入 UART。

使用 USB 转串行适配器（如 FTDI 友元）将实时核心上的 UART 连接到计算机上的 USB 端口。 还需要一个 终端模拟器 来建立串行连接，该串行连接具有 115200-8-N-1 终端设置 (115200 bps、8 位、无奇偶校验位、一个停止位) 以显示输出。

若要设置硬件以显示来自 RTApp 的输出，请执行以下步骤。 你需要参考硬件制造商的文档来确定引脚位置。 如果你使用遵循 MT3620 参考板设计 (RDB) 硬件的硬件（如 Seeed Studio 中的 MT3620 开发工具包），则查看 RDB 接口标头 可以帮助你确定引脚位置。

1. 将 USB 转串行适配器上的 GND 连接到开发工具包上的 GND。 在 MT3620 RDB 硬件上，GND 为标头 3，引脚 2。
2. 将 USB 到串行适配器上的 RX 连接到开发工具包上的 IOM4-0 TX。 在 MT3620 RDB 硬件上，IOM4-0 TX 为标头 3，引脚 6。
3. 将 USB 转串行适配器连接到开发计算机上的可用 USB 端口，并确定串行设备连接到哪个端口。 在 Windows 上，启动设备管理器，选择“按容器查看>设备”，然后查找“USB UART”。 例如，FT232R USB UART 指示 FTDI 友元适配器。
4. 启动终端模拟器程序，并打开适配器使用的 COM 端口的 115200-8-N-1 终端。 请参阅终端模拟器的文档，了解如何指定端口和速度。

设置硬件以显示输出

目前，每个实时核心都支持仅限 TX 的 UART。 RTApps 可以使用此 UART 从设备发送日志输出。 在应用程序开发和调试期间，通常需要一种方法来读取和显示输出。 HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal示例演示了应用程序如何写入 UART。

使用 USB 转串行适配器（如 FTDI 友元）将实时核心上的 UART 连接到计算机上的 USB 端口。 还需要一个 终端模拟器 来建立串行连接，该串行连接具有 115200-8-N-1 终端设置 (115200 bps、8 位、无奇偶校验位、一个停止位) 以显示输出。

若要设置硬件以显示来自 RTApp 的输出，请执行以下步骤。 你需要参考硬件制造商的文档来确定引脚位置。 如果你使用遵循 MT3620 参考板设计 (RDB) 硬件的硬件（如 Seeed Studio 中的 MT3620 开发工具包），则查看 RDB 接口标头 可以帮助你确定引脚位置。

1. 将 USB 转串行适配器上的 GND 连接到开发工具包上的 GND。 在 MT3620 RDB 硬件上，GND 为标头 3，引脚 2。

2. 将 USB 到串行适配器上的 RX 连接到开发工具包上的 IOM4-0 TX。 在 MT3620 RDB 硬件上，IOM4-0 TX 为标头 3，引脚 6。

3. 将 USB 转串行适配器连接到开发计算机上的可用 USB 端口，并确定串行设备连接到哪个端口。

   • 在 Windows 上，启动设备管理器，选择“按容器查看>设备”，然后查找“USB UART”。 例如，FT232R USB UART 指示 FTDI 友元适配器。

   • 在 Linux 上，键入以下命令：

     dmesg | grep ttyUSB
     

     端口应命名为 ttyUSBn，其中 n 指示端口号。 dmesg如果命令列出了多个 USB 端口，则连接到 的端口通常报告为已附加的最后一个端口。 例如，在以下示例中，将使用 ttyUSB4：

   ~$ dmesg | grep ttyUSB
   [  144.564350] usb 1-1.1.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0
   [  144.564768] usb 1-1.1.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB1
   [  144.565118] usb 1-1.1.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB2
   [  144.565593] usb 1-1.1.2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB3
   [  144.570429] usb 1-1.1.3: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB4
   [  254.171871] ftdi_sio ttyUSB1: FTDI USB Serial Device converter now disconnected from ttyUSB1
   

4. 启动终端模拟器程序，并打开适配器使用的 COM 端口的 115200-8-N-1 终端。 请参阅终端模拟器的文档，了解如何指定端口和速度。

使用 Visual Studio 生成并运行 HelloWorld RTApp 应用程序

1. 启动 Visual Studio。 选择“ 打开本地文件夹”，导航到提取下载 Azure_Sphere___Hello_World.zip 文件的文件夹，然后选择HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal文件夹。

2. 如果不使用 MT3620 RDB，请更新 app_manifest.json 文件和 示例代码以指定正确的 UART，例如 ISU1。

3. 如果 CMake 生成未自动启动，请选择 CMakeLists.txt 文件。

4. 在 Visual Studio 输出 窗口中，CMake 输出应显示消息 CMake generation started. 和 CMake generation finished.。

5. 选择“全部生成>”。 如果该菜单不存在，请打开解决方案资源管理器，右键单击 CMakeLists.txt 文件，然后选择“生成”。 HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal应用程序的输出位置将显示在 “输出 ”窗口中。

6. 在 “选择启动项 ”菜单上，选择 HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal (RTCore) 。

7. 按 F5 部署应用程序。

8. 连接的终端模拟器应显示来自HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal程序的输出。 程序每隔一秒发送以下单词：

   Tick

   Tock

9. 使用调试器可以设置断点、检查变量，并尝试执行其他调试任务。

使用 Visual Studio Code 生成并运行 HelloWorld RTApp 应用程序

1. 在 Visual Studio Code中，打开解压缩下载的 Azure_Sphere___Hello_World.zip 文件的文件夹中的 HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal 文件夹。 如果系统提示你选择工具包，请选择“ 不使用工具包”。

2. 如果不使用 MT3620 RDB 硬件，请更新 app_manifest.json 文件和 示例代码以指定正确的 UART，例如 ISU1。

3. 按 F5 启动调试器。 如果之前尚未生成项目，或者文件已更改并需要重新生成，Visual Studio Code将在调试开始之前生成项目。

4. Azure Sphere 输出窗口应显示“正在部署映像...”后跟 SDK 和编译器的路径。

5. 连接的终端模拟器应显示来自HelloWorld_RTApp_MT3620_Baremetal程序的输出。 程序每隔一秒发送以下单词：

   Tick

   Tock

6. 使用Visual Studio Code调试功能设置断点、检查变量并尝试其他调试任务。

故障 排除

在 OpenOCD 建立连接之前，应用程序可能会开始执行。 因此，在代码早期设置的断点可能会丢失。 一个简单的解决方法是延迟应用启动，直到 OpenOCD 连接。

1. 在应用程序入口点 RTCoreMain 的开头插入以下代码。 这将导致应用程序进入并保留在循环中， while 直到变量 f 设置为 true。

    volatile bool f = false;
    while (!f) {
       // empty.
    }
   

2. 按 F5 启动应用并调试 (F5) ，然后中断执行。

3. 在 “局部变量 调试”窗格中，将 的值 f 从零更改为 1。

4. 像往常一样单步执行代码。

生成示例

1. 使用 PowerShell、Windows 命令提示符或 Linux 命令行界面打开命令行界面。 导航到项目生成目录。

2. 在命令提示符下，在项目生成目录中，使用以下参数运行 CMake：

   cmake --preset <preset-name> <source-path>
   

   • --preset <preset-name>

     CMakePresets.json 中定义的生成配置预设名称。

   • --build <cmake-path>

     包含 CMake 缓存的二进制目录。 例如，如果在 Azure Sphere 示例上运行 CMake，则生成命令将为 cmake --build out/ARM-Debug。

   • <source-path>

     包含示例应用程序的源文件的目录的路径。 在此示例中，Azure Sphere 示例存储库已下载到名为 AzSphere 的目录。

     CMake 参数由空格分隔。 行延续字符 (^ for Windows 命令行、\ for Linux 命令行或 ' for PowerShell) 可用于提高可读性，但不是必需的。

   以下示例显示了 RTApp 的 CMake 命令。 如果指示，请将文件路径>替换为<系统上 GNU Arm Embedded Toolchain 的安装路径。

   • 窗户
   • Linux

   Windows 命令提示符

   cmake ^
   --preset "ARM-Debug" ^
   "C:\AzSphere\azure-sphere-samples\Samples\HelloWorld\HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal"
   

   Windows PowerShell

   cmake `
   --preset "ARM-Debug" `
   "C:\AzSphere\azure-sphere-samples\Samples\HelloWorld\HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal"
   

3. 运行 Ninja 以生成应用程序并创建映像包文件：

   ninja -C out/ARM-Debug
   

   Ninja 将生成的应用程序和 .imagepackage 文件放在指定的目录中。

   还可以使用以下命令通过 CMake 调用 Ninja：

   cmake --build out/<binary-dir>
   

   设置为 <binary-dir> 包含 CMake 缓存的二进制目录。 例如，如果在 Azure Sphere 示例上运行 CMake，则生成命令将为 cmake --build out/ARM-Debug。

故障排除时，尤其是在对 CMake 命令进行任何更改后，请删除整个生成，然后重试。

运行示例

1. 删除已部署到设备的任何应用程序：

   az sphere device sideload delete
   

2. 在命令提示符下，从项目目录加载 ninja 创建的映像包：

   az sphere device sideload deploy --image-package <path-to-imagepackage>
   

   应用程序将在加载后不久开始运行。 连接的终端仿真器上将显示以下内容：

   Tick
   
   Tock
   
   Tick
   .
   .
   .
   

3. 获取映像的组件 ID：

   az sphere image-package show --image-package <path-to-imagepackage>
   

   命令返回映像包的所有元数据。 应用程序的组件 ID 显示在应用程序映像类型的“标识”部分中。 例如：

   ...
     "Identity": {
       "ComponentId": "<component-id>",
       "ImageId": "<image-id>",
       "ImageType": "Application"
     },
   ...
   

   可以使用以下命令停止、启动和获取应用程序的状态：

   az sphere device app stop --component-id <component id>
   

   az sphere device app start --component-id <component id>
   

   az sphere device app show-status --component-id <component id>
   

调试示例

1. 如果应用程序正在运行，请停止该应用程序。

   az sphere device app stop --component-id <component id>
   

2. 重新启动应用程序进行调试。

   az sphere device app start --debug-mode true  --component-id <component id>
   

   此命令返回运行应用程序的核心。

   <component id>
   App state   : running
   Core        : Real-time 0
   

3. 导航到生成应用程序的 sysroot 的 Openocd 文件夹。 sysroot 安装在 Azure Sphere SDK 安装文件夹中。 例如，在 Windows 上，文件夹默认 C:\Program Files (x86)\Microsoft Azure Sphere SDK\Sysroots\*sysroot*\tools\openocd 安装在 ，Linux 上的 安装位置为 /opt/azurespheresdk/Sysroots/*sysroot*/tools/sysroots/x86_64-pokysdk-linux。

4. 如以下示例所示运行 openocd 。 该示例假定应用在核心 0 上运行。 如果应用在核心 1 上运行，请将“targets io0”替换为“targets io1”。

   • 窗户
   • Linux

   openocd -f mt3620-rdb-ftdi.cfg -f mt3620-io0.cfg -c "gdb_memory_map disable" -c "gdb_breakpoint_override hard" -c init -c "targets io0" -c halt -c "targets"
   

5. 导航到包含应用程序 .out 文件的文件夹，并启动 arm-none-eabi-gdb，这是 GNU Arm Embedded Toolchain 的一部分：

   • 窗户
   • Linux

   Windows 命令提示符

   "C:\Program Files (x86)\GNU Arm Embedded Toolchain\9 2020-q2-update\bin\arm-none-eabi-gdb" HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal.out
   

   Windows PowerShell

   & "C:\Program Files (x86)\GNU Arm Embedded Toolchain\9 2020-q2-update\bin\arm-none-eabi-gdb" HelloWorld_RTApp_MT3620_BareMetal.out
   

6. OpenOCD 服务器在 ：4444 上提供 GDB 服务器接口。 设置调试目标。

   target remote :4444

7. 现在可以运行 gdb 命令。

8. 连接的终端模拟器应显示来自应用程序的输出。