Nordic有2套并存的SDK

1、老的nRF5 SDK

2、新的NCS SDK

兩套SDK相互獨(dú)立，

大家選擇其中一套進(jìn)行開(kāi)發(fā)即可。

一般而言，如果你選擇的芯片是nRF51或者nRF52系列，那么推薦使用nRF5 SDK

如果你選擇的是Nordic最新產(chǎn)品系列，比如nRF53或者nRF9160，那么請(qǐng)選擇NCS SDK

還有一種特殊情況，雖然你選擇的是nRF52芯片，但需要使用最新的一些射頻技術(shù)，比如藍(lán)牙測(cè)向，藍(lán)牙Mesh v1.1，低功耗藍(lán)牙音頻，那么也需要使用NCS SDK。

換句話(huà)說(shuō)，最新的射頻技術(shù)，Nordic都只會(huì)在NCS上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而nRF5 SDK將進(jìn)入維護(hù)階段不再增加新的特性（如發(fā)現(xiàn)bug，會(huì)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)的）。

目錄

1、NCS SDK介紹

2、NCS SDK 安裝

2.1 - 百度網(wǎng)盤(pán)下載 （僅適用于Windows）

2.2 - 通過(guò)nRF connect桌面版直接下載GitHub下載（Windows/ Linux/ macOS）

2.3 - nRF command line tools安裝

3、NCS SDK開(kāi)發(fā)環(huán)境說(shuō)明

3.1 - SES 開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建

3.1.1. nRF52項(xiàng)目示例

3.1.2.nRF53項(xiàng)目示例

3.1.3.nRF9160項(xiàng)目示例

3.1.4. 自定義項(xiàng)目裝載示例

3.2 - 命令行方式開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建

3.2.1.nRF52項(xiàng)目示例

3.2.2. nRF53項(xiàng)目示例

3.2.3. nRF9160項(xiàng)目示例

3.3 - 命令行方式開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建

4、NCS SDK項(xiàng)目的配置或選項(xiàng)

4.1 - NSC項(xiàng)目配置介紹（autoconf.h和devicetree_unfixed.h）

4.1.1.Kconfig (Kconfig, prj.conf及autoconf.h)

4.1.2.Device Tree (*.dts, *.overlay及devicetree_unfixed.h)

4.1.3. 配置程序起始地址和大小

4.2 - 圖形化查看Kconfig選項(xiàng)

4.2.1.SES查看

4.2.2.命令行方式查看

5、NCS SDK中幾個(gè)比較重要的目錄

5.1- 例子目錄

5.2 - API目錄

5.3 板子定義目錄

6、開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)NCS程序

6.1- 修改hello_world main.c文件

6.2 - 在項(xiàng)目中添加一個(gè)新的文件blinky.c

6.3 修改blinky.c文件

6.4 編譯和運(yùn)行你的第一個(gè)hello_world程序

6.5 使用prj.conf和.overlay配置項(xiàng)目

7、開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)multi-image（多image）應(yīng)用

7.1 - 分區(qū)管理 (Partition Manager)

7.2 多image的hello_world程序開(kāi)發(fā)

8、NCS編譯系統(tǒng)幾個(gè)要注意的點(diǎn)

8.1 - NCS幾個(gè)重要的編譯系統(tǒng)變量

8.2 - conf文件命名規(guī)則及編譯順序

8.3 - overlay 文件命名規(guī)則及編譯順序

nRF5 SDK的介紹

關(guān)于nRF5 SDK的介紹，請(qǐng)參考這篇博文之前的博文，基本上都是基于nRF5 SDK進(jìn)行闡述的，尤其是這篇：

Nordic nRF51/nRF52開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建

詳細(xì)講解了nRF5 SDK開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建，這里不再贅述。下面將只對(duì)NCS SDK進(jìn)行闡述，以期讓大家快速了解這個(gè)Nordic最新SDK，并盡快熟悉和上手。

1、NCS SDK介紹

NCS全稱(chēng)nRF Connect SDK，是Nordic最新的SDK平臺(tái)，該平臺(tái)將支持Nordic所有產(chǎn)品線(xiàn)，包括低功耗藍(lán)牙，蜂窩網(wǎng)，2.4G，藍(lán)牙Mesh，Zigbee，Thread，CHIP等。

換句話(huà)說(shuō)，由于短距離無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共用同一個(gè)SDK，將使得你同時(shí)具備兩種網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)樗麄兊目蚣苁且粯拥模?qū)動(dòng)是一樣的，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的編寫(xiě)風(fēng)格也是相仿的。

只要你熟悉了其中一種網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)，那么相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)可以迅速?gòu)?fù)制到新網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上。

NCS SDK內(nèi)嵌Zephyr RTOS，并沿用了Zephyr project的編譯系統(tǒng)。Zephyr Project是Linux基金會(huì)推出的一個(gè)Apache2.0開(kāi)源項(xiàng)目，版權(quán)非常友好，適合用于商業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

°Zephyr Project

Zephyr Project是一個(gè)合作社區(qū)，其產(chǎn)品就是Zephyr，具體包括Zephyr RTOS，Zephyr組件以及Zephyr編譯系統(tǒng)等

Zephyr很多地方都模擬了Linux，比如使用了DeviceTree和Kconfig，對(duì)Linux很熟的同學(xué)，閱讀Zephyr代碼會(huì)感到很親切的

經(jīng)常有人問(wèn)：為什么NCS要使用Zephyr RTOS？

其實(shí)答案就蘊(yùn)含在Zephyr Project的愿景中：The Zephyr Project strives to deliver thebest-in-class RTOS for connected resource-constrained devices, built be secureand safe

Zephyr的愿景跟Nordic的產(chǎn)品策略高度吻合，這也是為什么Nordic要選Zephyr的主要原因

NCS SDK和Zephyr Project兩者最大的區(qū)別有3個(gè)：

owner不同，NCS SDK由Nordic負(fù)責(zé)，Zephyr SDK由Linux基金會(huì)負(fù)責(zé)。NCS開(kāi)發(fā)中碰到的所有問(wèn)題，Nordic都將負(fù)責(zé)解決

產(chǎn)品管理不一樣，NCS SDK將由Nordic完成所有相關(guān)測(cè)試和考核，并符合Nordic產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，測(cè)試，發(fā)布和質(zhì)量控制流程，因此NCS有自己的版本，并跟Zephyr版本控制解耦

NCS具有很多增強(qiáng)特性，比如Nordic特有的藍(lán)牙鏈路層等

所以，從產(chǎn)品角度看，NCS SDK和Zephyr SDK是兩套完全不同的SDK。但是，如果從代碼角度看，那么NCS SDK和Zephyr SDK又基本上是一樣的。

在本文章的下面部分，在不引起混淆的情況下，經(jīng)常會(huì)把NCS和Zephyr兩個(gè)概念換著使用，因?yàn)楸举|(zhì)上他們是一個(gè)東西。

°NCS使用了CMake編譯系統(tǒng)

并使用了大量Python腳本以輔助生成一些頭文件，代碼和hex，這些都大大增加開(kāi)發(fā)的可移植性和便利性。

°NCS SDK放在GitHub上

里面包含多個(gè)代碼庫(kù)，其主代碼庫(kù)（Manifest）是nrf，同時(shí)還包含Zephyr，MCUBoot，mbedtls，nrfxlib等其他代碼庫(kù)。NCS SDK可以同時(shí)在Windows，macOS和Linux上運(yùn)行。

°于Zephyr和NCS的build系統(tǒng)是一樣的

于Zephyr和NCS的build系統(tǒng)是一樣的，如果你正在學(xué)習(xí)Zephyr RTOS，那么也可以參考本篇文章，從NCS SDK開(kāi)始學(xué)習(xí)Zephyr。由于NCS SDK新增了很多特性，比如圖形化的DEBUG，豐富的例程，你會(huì)發(fā)現(xiàn)從NCS SDK學(xué)習(xí)Zephyr是一條便捷通道。

2、NCS SDK安裝

NCS SDK開(kāi)發(fā)包比較大，目前大概4G（后續(xù)有可能會(huì)更大），由于GitHub網(wǎng)絡(luò)帶寬的問(wèn)題，很多人下載的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)超時(shí)錯(cuò)誤，為此我們提供如下兩種安裝方案。

如果你能在早上6點(diǎn)左右起床，請(qǐng)參考2.2方案（GitHub直接下載）；如果你不想早點(diǎn)起來(lái)，請(qǐng)參考2.1方案（百度網(wǎng)盤(pán)下載）。

°2.1 百度網(wǎng)盤(pán)下載（僅適用于Windows）

代碼鏈接

地址如下所示：

下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1FKTfY3Q_zBVvviO7KC7Gyg#list/path=%2Fblog

提取碼：y8fb

進(jìn)入目錄“開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)NCS(Zephyr)應(yīng)用程序”，選擇相應(yīng)的版本，推薦使用最新版本。本篇博文完成之時(shí)最新量產(chǎn)tag為：

ncs_v1.4.1

后續(xù)還會(huì)有ncs_v1.5.0，ncs_v1.6.0等。

直接把相應(yīng)的壓縮包下載下來(lái)并解壓到本地目錄，SDK即算安裝完成。

注意，這個(gè)壓縮包只能在Windows系統(tǒng)上運(yùn)行，不能在Linux和macOS上運(yùn)行。

*注：ncs_v1.4.99-dev1是專(zhuān)為nRF53準(zhǔn)備的一個(gè)臨時(shí)開(kāi)發(fā)版本，量產(chǎn)版本需要等到v1.5.0或者更新。

°2.2 通過(guò)nRF connect桌面版直接GitHub下載（同時(shí)支持Windows, Linux和macOS）

采用這個(gè)方案，你必須早上6:00左右起床，切記！

首先，下載桌面版nRF connect (同時(shí)支持Windows/macOS/Linux平臺(tái))。下載鏈接為：

https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Development-Tools/nRF-Connect-for-desktop/Download#infotabs，選擇你的平臺(tái)和版本。

桌面版nRF connect安裝成功后，將如下所示：

在nRF connect桌面版中有2個(gè)app都可以完成NCS SDK安裝：

一個(gè)是Toolchain Manager

一個(gè)是Getting Started Assistant

如果你是GitHub老手，可以按照Getting Started Assistant的步驟一步一步來(lái)安裝。如果你嫌一步一步安裝麻煩，那么建議你使用Toolchain Manager一鍵安裝。

下面將會(huì)以Toolchain Manager的方式（支持Windows和macOS）來(lái)講解安裝過(guò)程（Getting Started Assistant的方式自己有興趣可以自己去摸索，而且Linux系統(tǒng)目前只能采用這種方式）。

首先install Toolchain Manager，然后open，進(jìn)入settings界面，選擇安裝目錄，如下：

然后重新選擇SDK ENVIRONMENTS頁(yè)面，并選擇SDK相應(yīng)版本進(jìn)行安裝，如下所示：

根據(jù)網(wǎng)速不同，這個(gè)過(guò)程持續(xù)時(shí)間變化很大，我這邊網(wǎng)絡(luò)大概需要20分鐘完成所有下載和安裝，安裝成功后你將得到如下目錄內(nèi)容：

°2.3nRF command line tools安裝

下載完SDK壓縮包，再下載 “nRF-Command-Line-Tools_10_11_1_Installer.exe”， 即nRF command line tools，nRFcommand line tools包括Jlink驅(qū)動(dòng)以及Nordic自己開(kāi)發(fā)的一些命令行工具，如nrfjprog，nrfutil以及mergehex等，這些工具對(duì)開(kāi)發(fā)非常有幫助。nRF command line tools下載鏈接為： https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Development-Tools/nRF-Command-Line-Tools/Download#infotabs

3、NCS SDK開(kāi)發(fā)環(huán)境說(shuō)明

NCS支持的工具鏈有2套：

一套是SEGGER Embedded Studio，簡(jiǎn)稱(chēng)SES，圖形化的IDE

一套是命令行方式（沿用了Zephyr工具鏈），其實(shí)就是GCC工具鏈

兩套工具鏈選其一即可，推薦大家使用SES，因?yàn)樗膁ebug功能非常好使。（GCC工具鏈的debug功能使用起來(lái)就比較復(fù)雜了）。

下面將分別對(duì)SES和命令行方式兩種開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行介紹，大家可以參考其中一種或者兩種結(jié)合一起使用。

°3.1SES開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建

通過(guò)百度網(wǎng)盤(pán)或者Toolchain Manager安裝的SDK，必須進(jìn)入如下目錄：install folder oolchain并雙擊SEGGER Embedded Studio.cmd以打開(kāi)SES，而不能在其他地方直接打開(kāi)SES，如下所示：

SES啟動(dòng)成功后，進(jìn)入Tools->Options，我們需要先對(duì)IDE進(jìn)行配置。

如下兩種方式的配置有可能都能工作起來(lái)，選擇一種適合你的（一般來(lái)說(shuō)，推薦配置二，這個(gè)配置方式可以適用任何電腦環(huán)境）。

°配置一：

°配置二：

配置好了之后，我們就可以打開(kāi)一個(gè)工程進(jìn)行編譯了。進(jìn)入File->Open nRF Connect SDK Project。

在NCS中，項(xiàng)目是通過(guò)CMakeLists.txt表示的，如下：

而開(kāi)發(fā)板一般是在如下目錄的：

選擇開(kāi)發(fā)板，就是選擇芯片，除此之外，開(kāi)發(fā)板還規(guī)定了芯片的一些外設(shè)使能情況，以及一些基本外圍電路連接情況，這個(gè)跟Keil如下選擇Device的操作是異曲同工的，而且NCS這種做法更靈活，功能也更多，擴(kuò)展性也更好。

如下為hello_world項(xiàng)目的裝載圖：

下面將對(duì)nRF52/nRF9160/nRF53項(xiàng)目，以及客戶(hù)自定義項(xiàng)目，分別進(jìn)行闡述，以詳細(xì)說(shuō)明如何裝載一個(gè)項(xiàng)目，編譯一個(gè)項(xiàng)目，下載一個(gè)項(xiàng)目和debug一個(gè)項(xiàng)目。 °3.1.1nRF52項(xiàng)目示例 以nrfapplications rf_desktop項(xiàng)目為例，開(kāi)發(fā)板選擇支持LLPM的gaming mouse：nrf52840gmouse_nrf52840

裝載成功后，編譯，如下所示：

然后下載，如下所示：

如果要Debug，按如下界面進(jìn)入：

°3.1.2nRF53項(xiàng)目示例 Nordic第一個(gè)支持nRF53的tag是v1.4.99-dev1，v1.5.0將正式支持nRF53的量產(chǎn)開(kāi)發(fā)，如果你需要開(kāi)發(fā)nRF53，請(qǐng)使用v1.4.99以上版本。 由于nRF53包括兩個(gè)核：

app核：用來(lái)運(yùn)行應(yīng)用程序

network核：network核用來(lái)運(yùn)行射頻協(xié)議棧

所以每次下載的時(shí)候需要同時(shí)把兩個(gè)核的hex都下載進(jìn)去，但是SES只支持一次下載一個(gè)核（west可以同時(shí)下載兩個(gè)核，具體請(qǐng)參考第3.2節(jié)）。 在使用SES開(kāi)發(fā)nRF53的時(shí)候，項(xiàng)目裝載/編譯/下載/debug跟其他芯片是一樣的，但這些操作只是針對(duì)一個(gè)核（一般來(lái)說(shuō)都是app核），此時(shí)如果還需要network核配合的話(huà)，那么需要你手動(dòng)先把network核的image下載進(jìn)去，這個(gè)可以通過(guò)nrfjprog或者west來(lái)完成。

這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，當(dāng)你選擇一個(gè)藍(lán)牙項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目默認(rèn)會(huì)同時(shí)把a(bǔ)pp核和network核對(duì)應(yīng)的工程都進(jìn)行編譯，然后生成各自的hex文件，然后你通過(guò)nrfjprog或者west把network核的image下載進(jìn)去，通過(guò)SES本身的Target->Download菜單把a(bǔ)pp核的image下載進(jìn)去。 以nrfsamplesluetoothperipheral_uart藍(lán)牙透?jìng)黜?xiàng)目為例：

編譯如下所示：

編譯成功后，先下載network核里面的image，我們以west flash來(lái)下載。進(jìn)入目錄： nrfsamplesluetoothperipheral_uartuild_nrf5340dk_nrf5340_cpuapphci_rpmsg，然后在cmd輸入： west flash 即可將image下載到network核里面，如下所示：

如果west flash在你的環(huán)境跑不通，那么你可以直接使用nrfjprog來(lái)下載network核的image，進(jìn)入目錄： nrfsamplesluetoothperipheral_uartuild_nrf5340dk_nrf5340_cpuapphci_rpmsg，然后在cmd輸入如下命令： nrfjprog -f NRF53 --coprocessor CP_NETWORK --sectorerase--program merged_CPUNET.hex --verify

然后下載app核image，app核image可以直接通過(guò)SES下載，如下：

如需debug，按如下界面進(jìn)入：

°3.1.3 nRF9160項(xiàng)目示例 以nrfsamples rf9160mqtt_simple項(xiàng)目為例：

編譯如下所示：

下載如下所示：

如需debug，按如下界面進(jìn)行：

°3.1.4 自定義項(xiàng)目裝載示例 如果是你的自定義項(xiàng)目或者Zephyr項(xiàng)目或者不使用toolchain自帶的SES，此時(shí)就不能使用SES自帶的快捷方式來(lái)裝載項(xiàng)目，而需要自己去相應(yīng)的目錄找到項(xiàng)目工程和開(kāi)發(fā)板，比如我們裝載Zephyr的blinky例子。先選擇項(xiàng)目工程CMakeLists.txt所在的目錄，如下：

再選擇相應(yīng)的開(kāi)發(fā)板，如下：

然后項(xiàng)目就裝載成功了，如下：

后面編譯，下載和調(diào)試，和之前一樣，就不再贅述。 °3.2 命令行方式開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建 NCS或者Zephyr項(xiàng)目命令行編譯的時(shí)候，一般使用west命令，west語(yǔ)法可以通過(guò)west –help獲得，如下：

如果你能看到上面的界面，那么你的環(huán)境基本上就沒(méi)問(wèn)題了。 一個(gè)典型的west命令如下所示： west build -bnrf52840dk_nrf52840 *注：-b指定開(kāi)發(fā)板，這里使用nRF52840開(kāi)發(fā)板 通過(guò)百度網(wǎng)盤(pán)或者Toolchain Manager安裝的SDK，必須進(jìn)入如下目錄：install folder oolchain并雙擊git-cmd.cmd以打開(kāi)命令行，而不能直接打開(kāi)CMD，如下所示：

git-cmd.cmd會(huì)自動(dòng)把環(huán)境變量設(shè)好，否則后續(xù)編譯會(huì)有問(wèn)題。 下面分別以nRF52/nRF53/nRF9160開(kāi)發(fā)為例，展示相應(yīng)的編譯和下載命令。 °3.2.1 nRF52項(xiàng)目示例

下面以編譯nrfapplications rf_desktop項(xiàng)目為例來(lái)講解。首先進(jìn)入項(xiàng)目所在的目錄

cd nrfapplications rf_desktop 界面將如下所示：

由于已經(jīng)進(jìn)入了項(xiàng)目所在的目錄，編譯的時(shí)候就無(wú)需再指定項(xiàng)目目錄了，由于nrf_desktop支持多個(gè)開(kāi)發(fā)板，我們還需要指定用哪一個(gè)開(kāi)發(fā)板，如下所示： west build -bnrf52840gmouse_nrf52840 或者 west build -bnrf52840gmouse_nrf52840 -p *注：-p用來(lái)清除build目錄緩存

由于上面沒(méi)有指定build目錄，上面的命令會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)build目錄（名字就是build），然后所有的編譯文件會(huì)自動(dòng)放在該build目錄下： build目錄如下所示：

編譯成功后，就可以燒寫(xiě)了，使用如下命令進(jìn)行燒寫(xiě)： west flash 或者 west flash –erase

°3.2.2nRF53項(xiàng)目示例 以nrfsamplesluetoothperipheral_uart為例來(lái)講解。首先進(jìn)入目錄：nrfsamplesluetoothperipheral_uart，然后輸入如下編譯命令： west build -bnrf5340dk_nrf5340_cpuapp--build-dir build_nrf5340dk_nrf5340_cpuapp -p *注：-b指定開(kāi)發(fā)板，--build-dir指定編譯目錄，-p清除老的編譯目錄內(nèi)容

編譯成功后，就可以燒寫(xiě)了，使用如下命令進(jìn)行燒寫(xiě)：

west flash--build-dir build_nrf5340dk_nrf5340_cpuapp

°3.2.3nRF9160項(xiàng)目示例

以nrfsamples rf9160mqtt_simple為例來(lái)講解。首先進(jìn)入目錄： nrfsamples rf9160mqtt_simple 然后輸入如下編譯命令： west build -bnrf9160dk_nrf9160ns --build-dir build_nrf9160dk_nrf9160ns -p *注：-b指定開(kāi)發(fā)板，--build-dir指定編譯目錄，-p清除老的編譯目錄內(nèi)容

編譯成功后，就可以燒寫(xiě)了，使用如下命令進(jìn)行燒寫(xiě)： west flash--build-dir build_nrf9160dk_nrf9160ns

°3.3 NCS SDK版本說(shuō)明 NCS SDK開(kāi)發(fā)包目錄如下所示：

可以看出，NCS SDK包含nrf，zephyr，bootloader，nrfxlib，modules等多個(gè)代碼庫(kù)，其中nrf代碼庫(kù)就是NCS SDK的主代碼庫(kù)（manifest），nrf代碼庫(kù)的版本就是NCS SDK的版本，所以要查看NCS SDK當(dāng)前版本號(hào)，進(jìn)入nrf目錄，輸入git branch，如下：

熟悉git的同學(xué)都知道，一個(gè)SDK如果包含多個(gè)代碼庫(kù)，那么每個(gè)代碼庫(kù)都有自己的版本，而且代碼庫(kù)版本之間是相互關(guān)聯(lián)的。 以NCS SDK為例，當(dāng)nrf版本切換為v1.4.0時(shí)，其他代碼庫(kù)的版本也需要做相應(yīng)切換。 那么對(duì)應(yīng)nrf v1.4.0的Zephyr代碼庫(kù)版本是多少呢？mcuboot代碼庫(kù)版本是多少呢？

如果直接使用git工具，那么你需要一個(gè)一個(gè)記，然后一個(gè)一個(gè)checkout。在NCS或者Zephyr中，引入了west工具，這樣通過(guò)管理nrf代碼庫(kù)版本就可以間接管理其他代碼庫(kù)的版本，比如我們現(xiàn)在把NCS SDK版本切換到v1.4.0，指令如下所示： git checkout v1.4.0 然后通過(guò)west update命令，就可以讓其他代碼庫(kù)版本自動(dòng)跟v1.4.0 nrf代碼庫(kù)同步，這樣你不需要記住或者管理其他代碼庫(kù)版本，只需管理nrf代碼庫(kù)版本即可。 west update

4、NCS 項(xiàng)目的配置或選項(xiàng)

°4.1 NCS項(xiàng)目配置介紹（autoconf.h和devicetree_unfixed.h）

每一個(gè)NCS或者Zephyr項(xiàng)目都包含了非常多的配置項(xiàng)或選項(xiàng)，總數(shù)有可能達(dá)幾千項(xiàng)之多，然而絕大多數(shù)配置項(xiàng)我們都不需要去管他們，只需要使用默認(rèn)值即可，所以開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的NCS應(yīng)用程序，有可能我們不需做任何配置，就可以跑起來(lái)。

當(dāng)你開(kāi)發(fā)復(fù)雜的應(yīng)用程序的時(shí)候，你又會(huì)體會(huì)到NCS配置的靈活性和方便性了，這其實(shí)也是NCS一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。

本章我們先講如何查看配置項(xiàng)，后面一章我們?cè)僖岳觼?lái)說(shuō)明如何更改配置項(xiàng)。

NCS或者Zephyr里面主要包含兩種配置項(xiàng)：

Kconfig：主要負(fù)責(zé)軟件的配置

DeviceTree：主要負(fù)責(zé)板子硬件的配置

兩者最終都會(huì)生成一個(gè).h文件，其Kconfig生成的頭文件為：autoconf.h，而DeviceTree生成的頭文件為devicetree_unfixed.h，他們都在如下目錄：

autoconf.h文件示例如下：

devicetree_unfixed.h文件示例如下：

如果大家開(kāi)發(fā)過(guò)nRF5 SDK的話(huà)，一定記得里面有個(gè)：sdk_config.h，從機(jī)理上，sdk_config.h和上面的autoconf.h/devicetree_unfixed.h并沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，他們都是完成同樣的功能。 但是很多人都覺(jué)得Kconfig和DeviceTree很復(fù)雜，其實(shí)他們復(fù)雜之處在于如何生成這兩個(gè)頭文件，但是頭文件本身并不復(fù)雜。 在nRF5 SDK中，用戶(hù)可以直接修改sdk_config.h文件，由于sdk_config.h文件太大，所以Nordic使用了CMSIS_Configuration_Wizard來(lái)格式化這個(gè)頭文件，以形成如下的圖形化界面方便大家去修改它：

在NCS或者Zephyr里面，由于autoconf.h/devicetree_unfixed.h是由Python腳本自動(dòng)生成的，所以用戶(hù)不能直接修改autoconf.h/devicetree_unfixed.h這兩個(gè)頭文件。 用戶(hù)只能去修改生成這兩個(gè)頭文件的輸入，以達(dá)到間接修改他們的目的。這樣做的好處是：更靈活，而且不容易出錯(cuò)（Python會(huì)自動(dòng)幫你找出配置不合理的地方或者語(yǔ)法錯(cuò)誤）。 可以說(shuō)，一旦你熟悉了這套配置機(jī)制，你就會(huì)愛(ài)上它。 下面分別對(duì)autoconf.h和devicetree_unfixed.h兩者的生成過(guò)程進(jìn)行闡述。 °4.1.1 Kconfig（Kconfig, prj.conf及autoconf.h） 我們先把生成autoconf.h文件的整體流程圖貼出來(lái)，后面再對(duì)這個(gè)圖進(jìn)行解釋?zhuān)?

autoconf.h文件是由許許多多的Kconfig文件生成的（注：其實(shí)Kconfig來(lái)源于Linux系統(tǒng)，NCS或者Zephyr對(duì)其進(jìn)行了繼承和定制），基本上每個(gè)模塊都有自己的Kconfig文件，比如藍(lán)牙controller模塊：

使用文本編輯器打開(kāi)Kconfig，你將會(huì)看到它的內(nèi)容大概如下所示：

除了系統(tǒng)模塊可以定義Kconfig文件，你自己的項(xiàng)目模塊也可以定義自己的Kconfig文件。 如何定義？ 依葫蘆畫(huà)瓢，仿照例子來(lái)即可。 記住，在NCS或者Zephyr里面，只要可以用文本編輯器打開(kāi)的文件，他們的語(yǔ)法都是直接可讀的，不需要你另外去學(xué)習(xí)他們，直接仿照例子，你就可以定制自己的內(nèi)容。 除了Kconfig，autoconf.h還有一個(gè)輸入來(lái)源： 本項(xiàng)目的配置文件。 前面說(shuō)過(guò)，Kconfig文件都是模塊自帶的，模塊為每一個(gè)選項(xiàng)都設(shè)了一個(gè)默認(rèn)值。 如果你想修改這個(gè)默認(rèn)值，怎么辦？ 你不需要跑到模塊下面直接把Kconfig文件改了（這樣不方便，而且也會(huì)影響到其他項(xiàng)目工程的運(yùn)行）。為此NCS或者Zephyr引入了prj.conf文件，prj.conf文件內(nèi)容大概如下所示：

通過(guò)prj.conf，大家就可以更改默認(rèn)的Kconfig選項(xiàng)了，而且這個(gè)更改是永久的，并只適用于本項(xiàng)目。 所有的Kconfig和prj.conf結(jié)合，先生成一個(gè).conf文件，最后再生成autoconfig.h。.conf文件在如下目錄：

其內(nèi)容大概如下所示：

可以看出，.config文件格式更接近Kconfig和prj.conf，起到了一個(gè)中間橋梁作用。 .config和autoconfig.h兩者內(nèi)容是可以一一對(duì)應(yīng)的，因此大部分圖形配置系統(tǒng)都是直接調(diào)用.config文件來(lái)完成圖形化配置Kconfig的，后面我們會(huì)講解如何使用SES和menuconfig來(lái)圖形化配置.config文件。 .config是一個(gè)臨時(shí)文件，編譯系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)以它為基準(zhǔn)來(lái)生成autoconfig.h，所以一旦你的Kconfig或者prj.conf更新了，記得一定要重新裝載項(xiàng)目，以更新.config文件，從而生成新的autoconfig.h文件。 °4.1.2Device Tree （*.dts, *.overlay及devicetree_unfixed.h） 同樣我們先把生成devicetree_unfixed.h的整體流程圖列出來(lái)，后面再對(duì)其進(jìn)行解釋?zhuān)?

DeviceTree也是Linux里面的概念，NCS或者Zephyr對(duì)其進(jìn)行了繼承和定制。在DeviceTree里面，每一種硬件比如芯片或者板子，都可以使用DeviceTree語(yǔ)言進(jìn)行描述。 DeviceTree使用了樹(shù)形結(jié)構(gòu)，按照層級(jí)關(guān)系把板子包含的組件一一描述清楚，每塊板子都會(huì)定義一個(gè)dts文件，比如nrf52840dk_nrf52840開(kāi)發(fā)板，它對(duì)應(yīng)的dts文件是nrf52840dk_nrf52840.dts，其內(nèi)容如下所示：

可以看到板子dts文件包含了一個(gè)nrf52840_qiaa.dtsi，nrf52840_qiaa.dtsi對(duì)應(yīng)的就是nRF52840這顆芯片本身的dts文件。nrf52840 dtsi里面定義的內(nèi)容，nRF52840dk開(kāi)發(fā)板直接包含進(jìn)來(lái)，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定制。 比如dtsi里面將UART0配置為關(guān)閉，nRF52840dk可以將其改配為使能；另一種需要修改的情況，nRF52840dk增加了一些其他組件 比如LED/Button/外部Flash等，這些設(shè)備都可以成為nrf52840dk_nrf52840.dts里面的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

nrf52840dk_nrf52840.dts是一種比較簡(jiǎn)單的板子，因此一個(gè)dts文件就可以將其表達(dá)清楚。我們還會(huì)碰到一種情況，幾塊板子大部分特性都是相同的，只有少數(shù)組件不一樣，這個(gè)時(shí)候，我們會(huì)把相同的地方拎出來(lái)組成一個(gè)common.dts，然后這幾塊板子再引用這個(gè)common.dts文件，比如目錄： zephyroardsarm rf9160dk_nrf9160，里面包含兩塊開(kāi)發(fā)板：

nrf9160dk_nrf9160ns

nrf9160dk_nrf9160

兩塊開(kāi)發(fā)板內(nèi)容基本上是一樣的，所以在這里把相同的內(nèi)容拎出來(lái)組成了一個(gè)：

nrf9160dk_nrf9160_common.dts

然后nrf9160dk_nrf9160ns.dts和nrf9160dk_nrf9160.dts

再引用nrf9160dk_nrf9160_common.dts

這樣拆分一下，邏輯關(guān)系更清晰，將使系統(tǒng)變得更靈活，擴(kuò)展性更好。

除了.dts，devicetree_unfixed.h還有一個(gè)輸入來(lái)源： 本項(xiàng)目的硬件配置文件，即overlay文件。 剛才說(shuō)了，每塊板子都有自己的dts文件，里面描述了各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，有時(shí)候我們會(huì)有多個(gè)項(xiàng)目共用同一塊板子的情況，比如我們的開(kāi)發(fā)板支持很多例子工程，每個(gè)例子工程的配置都不一樣，有的例子需要打開(kāi)uart，有的例子需要關(guān)閉uart。 這種情況怎么辦？ 你不需要跑到開(kāi)發(fā)板定義目錄下去更改.dts或者_common.dts，你只需要在本項(xiàng)目下定義一個(gè).overlay文件就可以實(shí)現(xiàn)你的目標(biāo)，.overlay文件內(nèi)容示例如下所示：

通過(guò).overlay，大家就可以更改板子的默認(rèn)配置，而且這個(gè)更改是永久的，并只適用于本項(xiàng)目。 .dts和.overlay結(jié)合先生成一個(gè)zephyr.dts文件，最后再生成devicetree_unfixed.h。zephyr.dts文件在如下目錄：

其內(nèi)容大概如下所示：

可以看出zephyr.dts就是.dts和.overlay兩個(gè)文件最終合并的結(jié)果，而且zephyr.dts和devicetree_unfixed.h是可以一一對(duì)應(yīng)的，因此大家可以通過(guò)查看zephyr.dts來(lái)獲知自己的硬件配置到底對(duì)不對(duì)，符不符合預(yù)期。 °4.1.3 配置程序起始地址和大小 每個(gè)應(yīng)用都需指定其image的ROM起始地址和大小，以及運(yùn)行時(shí)所占RAM的起始地址和大小，這些都需要在工具鏈中進(jìn)行配置的，比如Keil，是在如下界面完成相關(guān)配置：

在NCS或者Zephyr中，如果是一個(gè)單image應(yīng)用，程序的起始地址和大小是在DeviceTree中配置的，如下：

對(duì)于單image應(yīng)用，最有用的就是上面三個(gè)紅框標(biāo)出來(lái)的地方，其他配置選項(xiàng)你可以忽略不管，一般來(lái)說(shuō)能改的就一項(xiàng)： storage_partition的起始地址和大小， storage_partition就是分配給用戶(hù)用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的區(qū)域。 一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線(xiàn)IoT應(yīng)用都是要求具有固件升級(jí)功能，為了升級(jí)固件，BootLoader就必不可少，此時(shí)一個(gè)應(yīng)用至少有兩個(gè)image：BootLoader對(duì)應(yīng)的image，以及app對(duì)應(yīng)的image，對(duì)于這種多image應(yīng)用，程序起始地址和大小配置一般不通過(guò)DeviceTree直接來(lái)修改，而是交由partition manager（PM）模塊來(lái)管理，具體請(qǐng)參考第7章：開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)multi-image(多image)應(yīng)用。

°4.2圖形化查看Kconfig選項(xiàng) 上面說(shuō)了，大家可以通過(guò).config文件去查看最終的Kconfig配置，然后通過(guò)zephyr.dts文件去查看最終的DeviceTree配置。 zephyr.dts文件不是很大，因此推薦使用這種方法去查看。但是.config文件有點(diǎn)長(zhǎng)，直接查看它有點(diǎn)累，而且容易搞錯(cuò)，為此NCS推出了兩個(gè)圖形化查看工具：SES配置和基于命令行方式的menuconfig或者guiconfig °4.2.1SES查看項(xiàng) 進(jìn)入Project->Configure nRF Connect SDK Project，如下所示：

由于一個(gè)項(xiàng)目的配置項(xiàng)太多，我們一般在右上角搜索配置項(xiàng)名字，找到它，然后查看它的說(shuō)明。同時(shí)我們可以去嘗試修改它，修改成功后，點(diǎn)擊“Configure”，配置才能生效。 通過(guò)圖形化界面進(jìn)行修改，我們可以很快找到合適的配置選項(xiàng)，當(dāng)大家對(duì)系統(tǒng)還不是很熟的時(shí)候，推薦使用這種方式去試錯(cuò)。這里強(qiáng)調(diào)一下，通過(guò)這種方式所做的修改是臨時(shí)的，一旦項(xiàng)目重啟或者緩存刷新了，這里的更改就會(huì)失效，所以我們一般推薦使用上面的prj.conf去永久修改配置項(xiàng)。

對(duì)于multi-image（多image）應(yīng)用，點(diǎn)擊Project->Configure nRF Connect SDK Project，會(huì)同時(shí)出現(xiàn)所有image的配置菜單，其中“menuconfig”對(duì)應(yīng)的是主應(yīng)用的配置項(xiàng)（其他menuconfig對(duì)應(yīng)的是子image的配置項(xiàng)，具體請(qǐng)參考第7章：開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)multi-image(多image)應(yīng)用），如下：

°4.2.2命令行方式查看項(xiàng) 命令行方式使用如下命令查看項(xiàng)目配置： west build -tmenuconfig 執(zhí)行上述命令后，將顯示如下界面：

注：上述命令需要先安裝windows-curses ，即在cmd中執(zhí)行如下命令：pip install windows-curses –user，此命令的執(zhí)行需要聯(lián)網(wǎng)。如果你的電腦無(wú)法聯(lián)網(wǎng)，建議使用guiconfig查看工程配置，其對(duì)應(yīng)的命令為： west build -tguiconfig 執(zhí)行上述命令后顯示的界面如下所示：

由于一個(gè)項(xiàng)目的配置項(xiàng)太多，我們一般使用Jump to進(jìn)行搜索，找到它，然后查看它的說(shuō)明。同時(shí)我們可以去嘗試修改它，修改成功后，選擇“Save”，配置才能生效。 通過(guò)圖形化界面進(jìn)行修改，我們可以很快找到合適的配置選項(xiàng)，當(dāng)大家對(duì)系統(tǒng)還不是很熟的時(shí)候，推薦使用這種方式去試錯(cuò)。這里強(qiáng)調(diào)一下，通過(guò)這種方式所做的修改是臨時(shí)的，一旦項(xiàng)目重啟或者緩存刷新了，這里的更改就會(huì)失效，所以我們一般推薦使用上面的prj.conf去永久修改配置項(xiàng)。 5、NCS SDK中幾個(gè)比較重要的目錄

如前所述，NCS SDK中包括了多個(gè)代碼庫(kù)，每個(gè)代碼庫(kù)都是相互獨(dú)立的，而且每個(gè)代碼庫(kù)包含的代碼都很多，如果一行一行代碼讀下去，那將是一個(gè)無(wú)底洞。所以實(shí)際開(kāi)發(fā)中，我們都是參考例子，按照例子去做，碰到不懂的API，再去看API說(shuō)明，循環(huán)往復(fù)，最終完成自己的開(kāi)發(fā)。 °5.1例子目錄 我們先說(shuō)說(shuō)例子所在的目錄。NCS中商業(yè)級(jí)的應(yīng)用程序是放在如下目錄： nrfapplications

如果你的應(yīng)用跟上面的應(yīng)用相似，那么推薦使用上面的例子，因?yàn)樗麄兓旧蠈儆趖urn-key級(jí)的方案，跟成熟的商業(yè)應(yīng)用差不多，你需要的開(kāi)發(fā)工作量最少。 其次是如下例子目錄nrfsamples，這個(gè)都是Nordic自己開(kāi)發(fā)的一些例程：

然后就是Zephyr自帶的例子zephyrsamples：

大家有時(shí)候會(huì)覺(jué)得NCS或者Zephyr例子還是不夠多，比如很多驅(qū)動(dòng)API怎么用，好像沒(méi)有例子。其實(shí)Zephyr所有API的的使用，都可以在zephyr ests下面找到示例，所以當(dāng)你找不到例子的時(shí)候，不妨在這里找一找：

°5.2API目錄 NCS里面這么多API，到底該使用哪些API？API說(shuō)明又在哪里？ 一般而言，我們只使用代碼庫(kù)里面的include目錄下的API，API說(shuō)明也在那里。 比如nrf代碼庫(kù)的include目錄： nrfinclude

Zephyr標(biāo)準(zhǔn)API的include目錄zephyrinclude：

其他代碼庫(kù)也是遵守這個(gè)規(guī)范的，比如Nordic開(kāi)發(fā)的底層驅(qū)動(dòng)API（與RTOS無(wú)關(guān)）： moduleshal ordic rfxdriversinclude

*注：有些人會(huì)問(wèn)：

moduleshal ordic rfxdriversinclude

zephyrincludedrivers

兩個(gè)目錄里面的驅(qū)動(dòng)API，我到底該使用哪個(gè)呢？

zephyrincludedrivers這個(gè)是Zephyr標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)API，按照Z(yǔ)ephyr標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義的，它調(diào)用了底層API：

moduleshal ordic rfxdriversinclude

moduleshal ordic rfxdriversinclude這里面的API都是Nordic自己實(shí)現(xiàn)的，跟平臺(tái)無(wú)關(guān)。

所以說(shuō)，一般推薦使用zephyrincludedrivers這里面的API，只有這里面沒(méi)有或者實(shí)現(xiàn)不了的功能（比如將同一個(gè)引腳動(dòng)態(tài)分配給UART和SPI，Zephyr標(biāo)準(zhǔn)API就無(wú)能為力），這個(gè)時(shí)候才使用moduleshal ordic rfxdriversinclude這里面的API。 °5.3 板子定義目錄 通過(guò)在cmd輸入： west boards 就可以查看目前Zephyr支持哪些標(biāo)準(zhǔn)板子：

上面這些板子都是在如下目錄定義的：
zephyroardsarm。 由于Cortex-M33內(nèi)核支持secure和non-secure（ns）兩種應(yīng)用，所以每一個(gè)Cortex-M33內(nèi)核都包含兩種硬件定義：安全和非安全。 比如nrf9160dk，雖然物理上只有一塊板子，邏輯上我們把它劃分成兩塊板子：

nrf9160dk_nrf9160是跑安全應(yīng)用

而nrf9160dk_nrf9160ns是跑非安全應(yīng)用

同樣nRF5340dk，雖然物理上只有一塊板子，但是它有兩個(gè)核都可以供用戶(hù)使用，其中app核既可以跑安全應(yīng)用又可以跑非安全應(yīng)用，而網(wǎng)絡(luò)核只能跑一種應(yīng)用類(lèi)型，所以nrf5340dk在邏輯上就劃分成三塊板子：

nrf5340dk_nrf5340_cpuapp（app核，跑安全應(yīng)用）

nrf5340dk_nrf5340_cpuappns（app核，跑非安全應(yīng)用）

以及nrf5340dk_nrf5340_cpunet（network核，跑非安全應(yīng)用）

除了這些標(biāo)準(zhǔn)Zephyr板子，NCS還有一些自定義板子，他們?cè)谌缦履夸洠? nrfoardsarm

如果你要自定義自己的板子，可以參考上面例子來(lái)。 6、開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)NCS 程序

現(xiàn)在我們開(kāi)始我們第一個(gè)NCS程序或者Zephyr程序的開(kāi)發(fā)，在NCS中，有如下兩個(gè)現(xiàn)成的例子：

zephyrsampleshello_world：hello_world例子就是在串口中打印一串字符串

zephyrsamplesasiclinky：而blinky例子就是讓開(kāi)發(fā)板的LED1一閃一閃

這兩個(gè)程序直接就可以編譯和運(yùn)行，而且應(yīng)該所有的Zephyr開(kāi)發(fā)板都可以跑這兩個(gè)程序。現(xiàn)在我們把這兩個(gè)程序合成一個(gè)程序，即既打印字符串給串口助手，又讓開(kāi)發(fā)板LED1一閃一閃，同時(shí)我們把字符串打印變成循環(huán)打印，并將字符串同時(shí)輸出到串口助手和RTT viewer。 下面我們一步一步給大家演示這個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程。

開(kāi)發(fā)NCS程序

本章所有代碼可以到如下百度網(wǎng)盤(pán)鏈接獲取，進(jìn)入“開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)NCS(Zephyr)應(yīng)用程序”->“hello_world”，下載hello_world_ncsv140.rar：

下載鏈接：

https://pan.baidu.com/s/1FKTfY3Q_zBVvviO7KC7Gyg#list/path=%2Fblog

提取碼：y8fbz

°6.1 修改hello_world main.c文件 首先，我們以hello_world例子為基礎(chǔ)，將這個(gè)例子拷到一個(gè)其他目錄下（任何目錄都可（不要有中文和空格等），只要你的環(huán)境變量都設(shè)好了，所有NCS例子的目錄可以隨意更改，這個(gè)真是非常方便！），這里讓大家拷貝到其他目錄，只是為了演示NCS編譯路徑的依賴(lài)性做得非常好，沒(méi)有別的意思。 如果你不想拷貝，也沒(méi)關(guān)系，咱們可以直接在原始目錄上進(jìn)行修改，NCS自帶git管理系統(tǒng)，非常方便你進(jìn)行版本管理。我們做如下修改，以循環(huán)打印同一條日志：

°6.2 在項(xiàng)目中添加一個(gè)新文件blinky.c 然后把blinky代碼加到hello_world，這里面就會(huì)用到添加一個(gè)新文件的技能。我們先把zephyrsamplesasiclinkysrc里面的main.c改名為blinky.c，然后拷貝到hello_worldsrc目錄下。 如何把blinky.c添加到項(xiàng)目中來(lái)呢？ 推薦的方法是修改CMakelists.txt文件，通過(guò)它加入新的編譯文件或者庫(kù)，或者包含新的目錄。我們做如下修改，就可以把blinky.c加進(jìn)來(lái)了：

這種方式不管是NCS項(xiàng)目還是Zephyr項(xiàng)目，都能工作成功，而且是我們首推的方式。 至于CMakeLists的語(yǔ)法怎么理解和使用？ 還是那句話(huà)： 參考例子，不要專(zhuān)門(mén)去學(xué)習(xí)。除了修改CMakeLists方法外，NCS還引入了一種圖形化方法，使用SES來(lái)添加文件，如下所示：

這種方式只有nrfsamples這個(gè)目錄下的例子才支持，zephyrsamples這個(gè)目錄下的例子默認(rèn)不支持這種方式。 其實(shí)通過(guò)SES添加文件，本質(zhì)上跟修改CMakeLists方法一樣，它只不過(guò)在CMakeLists文件里面預(yù)先放入如下兩行標(biāo)識(shí)，這樣SES就可以把新添加的文件塞到這兩行標(biāo)識(shí)之間：

我們把這兩行標(biāo)識(shí)放在我們的hello_world例子里面，這樣我們也可以通過(guò)SES添加文件了。blinky.c文件添加成功后，相應(yīng)的CMakelists文件也更新了，如下所示：

°6.3 修改blinky.c文件 好了，現(xiàn)在blinky.c文件已經(jīng)添加成功了，我們?cè)賹?duì)其進(jìn)行修改，修改代碼如下所示：

如上，我們直接把blinky代碼變成另外一個(gè)線(xiàn)程以達(dá)到我們的目的（當(dāng)然你也可以把blinky代碼變成一個(gè)模塊，以供hello_world的main調(diào)用，這里就不演示這種方式了）。 °6.4編譯和運(yùn)行你的第一個(gè)hello_world程序 上述修改結(jié)束后，我們可以使用任何Zephyr標(biāo)準(zhǔn)板運(yùn)行這個(gè)例子，以nrf52840dk為例，SES工程裝載如下所示，然后編譯和下載。

或者使用west命令進(jìn)行編譯和下載，命令如下所示： west build -b nrf52840dk_nrf52840 -dbuild_nrf52840dk_nrf52840 -p west flash --build-dirbuild_nrf52840dk_nrf52840 不管是SES下載完程序還是west下載完程序，可以看到程序正常執(zhí)行，串口助手在循環(huán)打印“Hello World! nrf52840dk_nrf52840”，然后開(kāi)發(fā)板上LED1在一閃一閃。串口截圖如下：

我們第一個(gè)hello_world程序算是 正式大功告成了。 °6.5 使用prj.conf和.overlay配置項(xiàng)目 我們現(xiàn)在對(duì)hello_world再做一個(gè)修改：把log輸出到RTT viewer而不是串口助手。傳統(tǒng)的nRF5 SDK需要做兩件事來(lái)達(dá)到這個(gè)目的：

一是修改sdk_config.h文件

二是添加相應(yīng)文件

但是在NCS SDK里面，你只需在prj.conf里面做如下修改即可達(dá)到同樣的目的：

運(yùn)行后結(jié)果如下所示：

按道理說(shuō)，上面的例子已經(jīng)把日志輸出改為RTT Viewer了，這時(shí)去測(cè)量nrf52840dk電流，應(yīng)該很低才對(duì)，但實(shí)際上此時(shí)電流大概為500多微安。 這是什么原因呢？ 我們看一下zephyr.dts文件，如下：

可以看出，uart0和uart1都處于使能狀態(tài)，從而導(dǎo)致功耗偏高。我們通過(guò)nrf52840dk_nrf52840.overlay文件，將uart0和uart1關(guān)閉，修改如下所示：

同時(shí)在prj.conf把serial模塊關(guān)掉（注：serial模塊在所有項(xiàng)目默認(rèn)是打開(kāi)的），如下： CONFIG_SERIAL=n 實(shí)際上，serial模塊只使用了uart0模塊，所以只需把uart0關(guān)掉即可，如下：

重新編譯和下載，這時(shí)我們?cè)偃y(cè)量nrf52840dk電流，此時(shí)電流只有幾微安，符合預(yù)期。 7、開(kāi)發(fā)multi-image應(yīng)用

°第一個(gè)multi-image（多image）應(yīng)用

有時(shí)一個(gè)應(yīng)用會(huì)包含多個(gè)image，最典型的情況有兩種：

一是BootLoader+app，BootLoader一個(gè)image，app一個(gè)image

二是spm+app，spm一個(gè)image，app一個(gè)image

*注：spm是Nordic為Cortex-M33非安全應(yīng)用設(shè)計(jì)的一個(gè)引導(dǎo)程序，像nRF9160/nRF5340這種M33內(nèi)核，所有非安全應(yīng)用都會(huì)默認(rèn)使能spm。 在NCS SDK中，編譯一個(gè)項(xiàng)目，會(huì)同時(shí)生成多個(gè)不同image，這種應(yīng)用就稱(chēng)為multi-image應(yīng)用。單image應(yīng)用其生成的hex名為：zephy.hex，multi-image應(yīng)用其生成的hex名為：merged.hex merged.hex意味著這個(gè)項(xiàng)目會(huì)生成多個(gè)image，然后將他們合并（merge）成一個(gè)hex： merged.hex 因此multi-image應(yīng)用對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，最終也只有一個(gè)image，用戶(hù)只需下載這個(gè)image即可。 nrfsamples rf9160http_application_update為例，這是一個(gè)典型的多image應(yīng)用，它包含3個(gè)image：

BootLoader image

spm image

以及app image

這三個(gè)image都是在nrfsamples rf9160http_application_update編譯目錄下生成的，編譯成功后，我們將同時(shí)看到三個(gè)image的編譯目錄，如下所示：

°7.1 分區(qū)管理（Partition Manager） 傳統(tǒng)的SDK，如果一個(gè)產(chǎn)品包含多個(gè)image，那么每個(gè)image都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)項(xiàng)目，用戶(hù)需要同時(shí)維護(hù)多個(gè)項(xiàng)目，而且需要同時(shí)維護(hù)這幾個(gè)項(xiàng)目的版本關(guān)聯(lián)關(guān)系。 NCS中引入了partition manager（PM）模塊（注：PM和前面的SPM是兩個(gè)完全不同的模塊，二者之間沒(méi)有任何聯(lián)系），由PM完成對(duì)多個(gè)image的管理，以及存儲(chǔ)劃分。 在PM中，主應(yīng)用稱(chēng)為parent應(yīng)用，其他應(yīng)用稱(chēng)為child應(yīng)用，通過(guò)使能parent應(yīng)用的某些Kconfig，可以自動(dòng)裝載child應(yīng)用，然后自動(dòng)編譯child應(yīng)用，然后生成child應(yīng)用的hex，并將child應(yīng)用的hex和parent應(yīng)用的hex合并在一起生成前文所述的merged.hex，這一切都發(fā)生在parent應(yīng)用的build目錄中。

PM是如何工作的呢？ PM首先假定有一個(gè)app image，也就是我們的parent應(yīng)用，這個(gè)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的hex就是前文所述的zephyr.hex。 那么app image放在Flash什么地方呢？ 這個(gè)是由PM動(dòng)態(tài)決定的，PM將根據(jù)各個(gè)image的相對(duì)位置，來(lái)決定最終的image排列。 一般來(lái)說(shuō)，parent應(yīng)用是默認(rèn)應(yīng)用，它不需要特別去指定自己的位置，而child應(yīng)用則需要告訴PM自己的位置在哪里，這個(gè)是通過(guò)child應(yīng)用目錄下面的pm.yml文件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，pm.yml會(huì)告訴PM本child應(yīng)用會(huì)放在那里，pm.yml文件內(nèi)容大概如下所示：

pm.yml是按照相對(duì)位置來(lái)決定本child應(yīng)用的位置的，而且里面會(huì)用到Kconfig或者DeviceTree的宏定義，所以前面的.dts文件會(huì)定義很多image slot，其實(shí)也是為了給PM引用的。 pm.yml看起來(lái)又是一種新格式文件，讓人覺(jué)得有點(diǎn)不適應(yīng)，其實(shí)還是那句話(huà)，你不需要專(zhuān)門(mén)去學(xué)習(xí)這個(gè)文件的原理，它的語(yǔ)法和格式都是你直接可以讀懂的，多看看例子，自然就明白了。

而且一般開(kāi)發(fā)過(guò)程中，大家也不需要關(guān)心child應(yīng)用目錄下的文件，大家只需關(guān)心parent應(yīng)用目錄下的相關(guān)PM文件即可。 那么parent應(yīng)用目錄下有哪些PM文件呢？ 首先就是build根目錄下多image最終布局的partitions.yml文件，以nrfsamples rf9160http_application_update為例，其partitions.yml文件如下所示：

partitions.yml文件是由PM模塊自動(dòng)生成的，用戶(hù)不能直接修改。 然后就是pm.config 和pm_config.h文件，這兩個(gè)文件一一對(duì)應(yīng)，pm.config和partitions.yml放在同一個(gè)目錄下，其內(nèi)容大概如下所示：

而pm_config.h是C語(yǔ)言代碼直接引用的文件，它在buildzephyrincludegenerated目錄下。 nrfsamples rf9160http_application_update為例，其pm_config.h文件如下所示：

一般來(lái)說(shuō)，使用PM自動(dòng)生成的存儲(chǔ)layout就可以了，只有一個(gè)配置有可能需要改： settings_storage的大小。 這個(gè)可以通過(guò)Kconfig選項(xiàng)CONFIG_PM_PARTITION_SIZE_SETTINGS_STORAGE直接修改就可以了。 如果需要人為指定某個(gè)image的位置，也就是說(shuō)需要對(duì)自動(dòng)生成的partitions.yml進(jìn)行修改， 怎么辦呢？

其實(shí)很簡(jiǎn)單，把partitions.yml這個(gè)文件拷出來(lái)，放在項(xiàng)目的根目錄下，然后將其重新命名為： pm_static.yml 然后大家就可以按照自己的需求將里面的值進(jìn)行修改。這里補(bǔ)充一下PM的另一個(gè)工作機(jī)理，當(dāng)PM檢測(cè)到parent應(yīng)用目錄下面有pm_static.yml文件，它就不會(huì)再自動(dòng)去分配存儲(chǔ)空間，而是直接使用這個(gè)靜態(tài)的存儲(chǔ)空間layout。 °7.2 多image的hello_world程序開(kāi)發(fā)

多image的hello_world程序開(kāi)發(fā)

本節(jié)所有代碼可以到如下百度網(wǎng)盤(pán)鏈接獲取，進(jìn)入“開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)NCS(Zephyr)應(yīng)用程序”->“hello_world”，下載hello_world_ncsv140.rar：

下載鏈接： https://pan.baidu.com/s/1FKTfY3Q_zBVvviO7KC7Gyg#list/path=%2Fblog

提取碼：y8fb

我們現(xiàn)在將第6章的hello_world程序跑在多image環(huán)境下。 現(xiàn)在我們以nrf9160dk_nrf9160ns為例，重新編譯一下前述的hello_world程序，由于nrf9160dk_nrf9160ns為非安全應(yīng)用，前面也說(shuō)過(guò)，所有Cortex-M33非安全應(yīng)用都會(huì)默認(rèn)使能spm模塊，所以spm image將會(huì)自動(dòng)加載進(jìn)來(lái)并進(jìn)行編譯。

裝載成功后，你可以看到build和download的target都變成： merged.hex，而不是以前的zephyr.hex，如下：

而且build目錄也會(huì)多一個(gè)spm的build目錄，如下所示：

程序跑起來(lái)后，log如下所示：

跟第6章一樣，我們?cè)俣x一個(gè)overlay文件，以將uart0關(guān)掉，此時(shí)我們?nèi)y(cè)9160dk的電流，應(yīng)該只有幾微安，但實(shí)際上我們測(cè)下來(lái)還是500多微安。 這是為什么呢？ 因?yàn)閟pm還使能了serial和uart0，這個(gè)可以從spm的.config和zephyr.dts文件得到驗(yàn)證，如下：

所以u(píng)art0在spm中打開(kāi)了，然后程序跳到app，uart0還是處于打開(kāi)狀態(tài)，從而導(dǎo)致功耗偏高。 那么我們?cè)趺纯梢员憬莸年P(guān)閉spm里面的serial模塊和uart0？

方法一，大家跑到spm例子里面，然后定義前述的prj.conf和.overlay以關(guān)閉serial模塊和uart0，但這種方法會(huì)影響其他例子

方法二，我們?cè)趐arent應(yīng)用中定義spm的prj.conf和.overlay文件，這樣spm只在這個(gè)parent應(yīng)用中關(guān)閉了serial模塊和uart0，對(duì)其他應(yīng)用不產(chǎn)生任何影響。

為了將parent應(yīng)用中的conf和overlay文件傳給spm，需要用到NCS編譯系統(tǒng)的編譯變量，給相應(yīng)的變量賦值，從而可以將相關(guān)文件傳遞給spm，具體請(qǐng)參考第8章。 我們對(duì)CMakelists文件做如下修改：

通過(guò)設(shè)置spm_CONF_FILE和spm_DTC_OVERLAY_FILE兩個(gè)變量，我們將spm.conf和spm.overlay兩個(gè)文件傳給了spm image編譯過(guò)程，從而達(dá)到控制spm image編譯配置目的。 spm.conf我們定義如下選項(xiàng)：

spm.overlay我們定義如下節(jié)點(diǎn)：

我們?cè)僦匦卵b載hello_world程序，可以看到在spm中，serial和uart0都關(guān)閉了，如下：

此時(shí)再去測(cè)量9160dk電流，就降到幾微安了。 上面日志要不打印到串口助手，要不打印到RTT viewer，而且都是堵塞式打印。 我們現(xiàn)在將打印改成異步的，而且同時(shí)打印到串口助手和RTT viewer。為此我們將logging模塊打開(kāi)，同時(shí)設(shè)置如下Kconfig：

只需做上述修改，就可以達(dá)到我們前述的目的，非常方便（無(wú)需添加文件，無(wú)需修改include目錄，這就是NCS！）。這次大家可以使用nrf5340dk_nrf5340_cpuapp跑一下試試。 *注：上述日志配置直接從nrf_desktop拷貝過(guò)來(lái)，大家以后也可以參考它來(lái)使能自己的log模塊。 8、NCS 編譯系統(tǒng)幾個(gè)要注意的點(diǎn)

°8.1 NCS幾個(gè)重要的編譯系統(tǒng)變量 在NCS或者Zephyr編譯系統(tǒng)中，有幾個(gè)變量非常重要，每個(gè)人最好掌握他們，把他們使用好，會(huì)讓你的編譯變得得心應(yīng)手，這幾個(gè)變量是：

ZEPHYR_BASE：用來(lái)指示你的Zephyr代碼庫(kù)的絕對(duì)目錄，比如取值：C:NordicNCSSDK agv1.4.0zephyr

BOARD：用來(lái)指定編譯用的板子，比如取值：nrf52840dk_nrf52840

CONF_FILE：用來(lái)指定項(xiàng)目的conf文件，如果沒(méi)有指定，默認(rèn)用prj.conf，詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)8.1節(jié)

DTC_OVERLAY_FILE：用來(lái)指定項(xiàng)目的overlay文件，如果沒(méi)有指定，默認(rèn)用.overlay，詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)8.2節(jié)

PM_STATIC_YML_FILE：用來(lái)指定parent應(yīng)用，即app的pm_static文件，如果沒(méi)有指定，默認(rèn)用pm_static.yml，詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)7.1節(jié)

CMAKE_BUILD_TYPE：命令行可以通過(guò)這個(gè)變量傳遞一個(gè)參數(shù)給CMakelists.txt文件或者其他build過(guò)程

°上述變量量不分大小寫(xiě)

所以CONF_FILE和conf_file是一樣的，其他類(lèi)同。因?yàn)檫@些變量是針對(duì)每一個(gè)image的，所以每一個(gè)image都有自己的board，conf_file，dtc_overlay_file等。

對(duì)于單image應(yīng)用，這個(gè)好理解也好區(qū)分。 那如果是多image應(yīng)用，該如何區(qū)分每個(gè)image的conf_file和dtc_overlay_file呢？ 這可以通過(guò)使用image專(zhuān)用變量來(lái)實(shí)現(xiàn)。如前所述，conf_file這個(gè)變量本身是作用于app image的，實(shí)際上你可以把這個(gè)變量看成：app_conf_file，只不過(guò)默認(rèn)都是app image，所以就把a(bǔ)pp_省略了。

當(dāng)你需要在parent應(yīng)用中去設(shè)置child應(yīng)用的conf_file，你就不能直接使用conf_file這個(gè)變量了（因?yàn)樗怯脕?lái)設(shè)置parent應(yīng)用本身的conf文件），而需使用childImageName_conf_file。 比如上面的hello_world程序，我們使用了spm_conf_file這個(gè)變量，用來(lái)設(shè)置子image spm的conf_file。跟conf_file變量一樣，dtc_overlay_file變量使用了同樣的規(guī)則。NCS中目前主要有如下4個(gè)child image：

mcuboot。可升級(jí)的BootLoader

b0。不可升級(jí)的BootLoader

spm。Cortex-M33非安全應(yīng)用的引導(dǎo)程序，Nordic自己開(kāi)發(fā)的

tfm。trusted-firmware-m，作用跟spm相似，但是符合PSA標(biāo)準(zhǔn)，由第三方開(kāi)發(fā)

除了上述child image，在編譯nRF5340 app核的時(shí)候，我們也可以自動(dòng)包含如下network核的child image：

b0n。nRF5340 network核的b0程序

hci_rpmsg。nRF5340 network核的藍(lán)牙controller

802154_rpmsg。nRF5340 network核的802.15.4 controller

通過(guò)上面的childImage名字加上前面的編譯系統(tǒng)變量，就可以通過(guò)parent應(yīng)用去控制child應(yīng)用的編譯過(guò)程，大大方便了多image的開(kāi)發(fā)流程。 關(guān)于上述編譯系統(tǒng)變量的使用，大家可以參考：

nrfapplications rf_desktop

和nrfapplicationsasset_tracker

nrf_desktop雖然只有一個(gè)CMakeLists.txt，但實(shí)際上這個(gè)CMakeLists.txt包含了20多個(gè)項(xiàng)目。 它是怎么做到的呢？ 它就是通過(guò)board和cmake_build_type這兩個(gè)變量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。比如要設(shè)置某一塊板子對(duì)應(yīng)的某一個(gè)項(xiàng)目的conf文件，它使用了如下語(yǔ)句：

比如說(shuō)： $BOARD=nrf52840dk_nrf52840，$CMAKE_BUILD_TYPE=ZDebug_keyboard，那么它對(duì)應(yīng)的conf文件就是如下這個(gè)：

asset_tracker的CMakeLists.txt文件定義了子image spm的conf文件，以及定義了一個(gè)靜態(tài)的pm文件，如下所示：

大家在寫(xiě)自己的multi image應(yīng)用的時(shí)候，可以多借鑒上面的例子，尤其是nrf_desktop，這是一個(gè)非常全面的例子，基本上你要的功能，它都可能有參考。 °8.2 conf文件命名規(guī)則及編譯順序 如前所述，可以通過(guò)多種方法指定用戶(hù)自定義Kconfig文件，除了上面講的prj.conf，符合如下命名標(biāo)準(zhǔn)的conf文件也可以被系統(tǒng)自動(dòng)加載進(jìn)來(lái)。

首先讀取CONF_FILE變量，我們可以將多個(gè)conf文件都賦給這個(gè)變量（每個(gè)conf文件之間以分號(hào)或者空格隔開(kāi)），這些配置文件最終會(huì)合并成一個(gè)。我們可以通過(guò)三種方式設(shè)置CONF_FILE變量

通過(guò)命令行方式傳遞：-DCONF_FILE=

在CMakeLists.txt中并且必須在調(diào)用find_package(Zephyr)之前（也就是包含boilerplate.cmake之前）

通過(guò)CMake變量cache

否則，系統(tǒng)將使用應(yīng)用目錄下的prj_.conf和boards/_.conf兩者的合并結(jié)果

否則，系統(tǒng)將使用應(yīng)用目錄下的prj_.conf

否則，系統(tǒng)將使用應(yīng)用目錄下的boards/.conf和prj.conf的合并結(jié)果

否則，系統(tǒng)將使用應(yīng)用目錄下的prj.conf

記住：如果同一個(gè)Kconfig選項(xiàng)或者符號(hào)被配置多次，以最后一次配置為準(zhǔn)。 °8.3 overlay文件命名規(guī)則及編譯順序 系統(tǒng)也可以有多個(gè)overlay文件，overlay文件裝載的順序是：

首先讀取DTC_OVERLAY_FILE變量，我們可以同時(shí)將多個(gè)overlay文件賦給這個(gè)變量（每個(gè)overlay文件之間以分號(hào)或者空格隔開(kāi)），這些overlay文件最終合并為一個(gè)文件。我們可以通過(guò)如下方式設(shè)置DTC_OVERLAY_FILE變量

通過(guò)命令行方式傳遞：-DDTC_OVERLAY_FILE="file1.overlay;file2.overlay"

在CMakeLists.txt中并且必須在調(diào)用find_package(Zephyr)之前（也就是包含boilerplate.cmake之前）

否則，系統(tǒng)將使用應(yīng)用目錄下的boards/.overlay

否則，系統(tǒng)將使用應(yīng)用目錄下的.overlay

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：【Nordic博文分享系列】開(kāi)發(fā)你的第一個(gè)NCS(Zephyr)應(yīng)用程序

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