教你怎样在主控芯片GD32V上运行RT-Thread？
去年九月份的时候 rt-thread 的 andy chen 组织定做了一块 gd32v 开发板，托 andy 的福，我也搭车买了一块。
这块开发板小巧精美，供电、烧录、调试信息打印都是通过一个 type-c usb 接口进行，更重要的是它所搭载的主控芯片 gd32vf103 是一颗采用 risc-v 内核设计的 mcu，这对于对 risc-v 感兴趣的同学来说，具有十足的吸引力。
gd32vf103 系列 soc 是兆易创新与芯来科技合作，基于 risc-v 架构设计的一款面向 iot 领域的 mcu，主频最高 108 mhz，根据定位差异，片内 flash 16~128 kb，片上 sram 8~32 kb。
在定制这块板子的时候，陈老大为我们选了 flash 和 sram 容量最大的那颗，所以在选择上大家不用纠结。
更加难能可贵的是兆易开放了完整的用户手册，有 500 多页。这颗芯片采用的 risc-v 内核是芯来科技设计的，代号 bumblebee，芯来科技也开放了一份关于 bumblebee 的指令架构手册，详细描述了这颗芯片采用的 risc-v 指令集、内核特权架构、中断异常、timer 以及低功耗相关的机制，总的来说，用这颗芯片来做 risc-v 相关的研究学习，还是很合适的。
sdk
随开发板配套了一份 rt-thread nano sdk，里面还包含有开发板的原理图和简单的使用手册以及代码烧写工具 gigadevice mcu isp programmer ，整套 sdk 可以在 https://realthread.cowtransfer.com/s/8350a2c039b740 下载。
由于当时为了让大家尽快拿到开发板，所以仓促中板子上的 jtag 口留下了一点小瑕疵——如果要连 jtag 的话，需要做一点小修改，这个在开发板原理图《gd32vf_evb_v1_20190901》中有说明。
参考配套文档《gd32vf使用说明_20190919》 即可完成 rt-thread 代码的编译，然后根据该文档描述的固件烧录方法，按着板子的 boot0 按键，再按 reset 按键使板子进入烧写模式，然后通过gigadevice mcu isp programmer 烧录固件到板子上。
需要注意的是，板子烧录固件是通过板子上的 uart 转 usb 烧写的，烧录时串口波特率需要设置为 256000，系统启动后，rt-thread 也通过这个 uart 打印调试信息，打印调试信息的波特率为 115200，注意不要搞错了。
另外，同一时刻，串口调试工具和 gigadevice mcu isp programmer 烧录软件，只有一个能占用串口，所以在烧录固件之前要记得关闭串口调试工具，否则有可能会无法正常进入烧录模式。
运行 rt-thread mainline
如果是做产品的话，使用芯片供应商提供的 sdk 是最靠谱的，如果是学习研究的话，我一向喜欢尝试最新的代码，所以 rt-thread mainline 是一定要试一试的。
安装 env 工具 和 risc-v toolchain
rt-thread 支持 windows 和 linux 两种编译开发环境，这里我打算在 windows 下编译开发，所以需要先去 rt-thread 官网下载一个 env 工具：https://www.rt-thread.org/page/download.html
工具下载下来后解压到任何你喜欢的地方，但是记住路径里面不要有中文字符，双击 env.exe 可执行程序就可以启动进入命令行模式，还可以通过右键把它添加到 windows 的开始工具栏。
关于 env 的详细使用说明可以参考《env用户手册》和 《rt-thread 编程指南》，这两份文档在 rt-thread 官网都可以下载：https://www.rt-thread.org/document/site/
我发现工具里面默认只带了 arm_gcc 的 toolchain，这里要编译 risc-v，所以还需要下载 risc-v 的 toolchain，risc-v 官方的 toolchain 在 github 上，地址如下：https://github.com/xpack-dev-tools/riscv-none-embed-gcc-xpack/releases ：
选择对应的版本，下载后解压到 env 工具的 /tools/gnu_gcc/risc-v/目录下。
为了能在 env 命令行里面认到 riscv-none-embed-gcc 相关的命令，还需要做如下修改：
即在 env 的 tools/conemu/conemu/cmdinit.cmd 文件里重新设置 rtt_exec_path 环境变量，把原来的 arm_gcc 路径替换成刚才下载的 risc-v toolchain 的安装路径。
我查阅了前面提到的两份rt-thread 文档和官网论坛上关于 env 的常见问题问答贴，没找到关于在 env 里面添加 命令的修改说明，所以上面这个修改方法是我尝试出来的，不一定科学，如果有人知道更科学的修改方法，请告诉我。
当然，前面的 sdk 包里也提供了 env 和 risc-v toolchain，但是在这里我想用最新的工具和代码从头开始尝试下整个过程。
修改 rt-thread mainline 代码
rt-thread 的官方代码托管在 github 上，可以通过 git 下载：
git clone https://github.com/rt-thread/rt-thread.git
其实 rt-thread mainline 已经支持了 gd32vf103 ，不过对应的开发板是 gigadevice 官方的 gd32vf103-eval。
这块开发板和我手上的开发板有个很重要的区别——这块开发板上面有贴一颗外部高速晶振，而我手上的板子没有贴，芯片是依靠内部的 8m rc 振荡时钟工作的，内部振荡时钟的精度要低一些，但是对于不使用以太网的场合，基本是够用的。
所以在系统时钟配置部分需要做如下修改：
即把 __system_clock_108m_pll_irc8m 这个宏打开， __system_clock_108m_pll_hxtal 这个宏屏蔽。
我们板子上有带 三个 led、所以流水灯这种经典项目必须加上：
在 bsp/gd32vf103v-eval/applications/main.c 文件的 main 函数中加入如下内容：
rt_kprintf（“hello gd32vf103vbt6！ build %s %s
”， __date__， __time__）;
// gpio clk rcu_periph_clock_enable（rcu_gpioe）; // gpio init gpio_init（gpioe， gpio_mode_out_pp， gpio_ospeed_2mhz， gpio_pin_3）; gpio_init（gpioe， gpio_mode_out_pp， gpio_ospeed_2mhz， gpio_pin_4）; gpio_init（gpioe， gpio_mode_out_pp， gpio_ospeed_2mhz， gpio_pin_5）;
while （1） { gpio_bit_reset（gpioe， gpio_pin_3）;rt_thread_mdelay（300）;
gpio_bit_reset（gpioe， gpio_pin_4）;rt_thread_mdelay（300）;
gpio_bit_reset（gpioe， gpio_pin_5）;rt_thread_mdelay（300）;
gpio_bit_set（gpioe， gpio_pin_3）;rt_thread_mdelay（30）;
gpio_bit_set（gpioe， gpio_pin_4）;rt_thread_mdelay（30）;
gpio_bit_set（gpioe， gpio_pin_5）;rt_thread_mdelay（30）; }
修改后的代码我推送到了gitee 上，如果有同学感兴趣，可以直接 clone 下来 have a try：
git clone https://gitee.com/andyshrk/rt-thread.git
编译
打开 env 工具，进入 rt-thread 源码的 /bsp/gd32vf103v-eva/ 目录下运行 scons 命令进行编译：
编译成功会生成 rtthread.bin 文件，参考提到的文档使用 gigadevice mcu isp programmer 烧写到开发板上。
系统成功启动后在串口中会看到如下打印，并且板子上的 3 个 led 灯会轮流闪烁：
这个 warning 似乎是因为某个堆栈设置的太小了，等我后面具体看下代码再处理掉。
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在定制这块板子的时候，陈老大为我们选了 flash 和 sram 容量最大的那颗，所以在选择上大家不用纠结。
更加难能可贵的是兆易开放了完整的用户手册，有 500 多页。这颗芯片采用的 risc-v 内核是芯来科技设计的，代号 bumblebee，芯来科技也开放了一份关于 bumblebee 的指令架构手册，详细描述了这颗芯片采用的 risc-v 指令集、内核特权架构、中断异常、timer 以及低功耗相关的机制，总的来说，用这颗芯片来做 risc-v 相关的研究学习，还是很合适的。
sdk
随开发板配套了一份 rt-thread nano sdk，里面还包含有开发板的原理图和简单的使用手册以及代码烧写工具 gigadevice mcu isp programmer ，整套 sdk 可以在 https://realthread.cowtransfer.com/s/8350a2c039b740 下载。
由于当时为了让大家尽快拿到开发板，所以仓促中板子上的 jtag 口留下了一点小瑕疵——如果要连 jtag 的话，需要做一点小修改，这个在开发板原理图《gd32vf_evb_v1_20190901》中有说明。
参考配套文档《gd32vf使用说明_20190919》 即可完成 rt-thread 代码的编译，然后根据该文档描述的固件烧录方法，按着板子的 boot0 按键，再按 reset 按键使板子进入烧写模式，然后通过gigadevice mcu isp programmer 烧录固件到板子上。
需要注意的是，板子烧录固件是通过板子上的 uart 转 usb 烧写的，烧录时串口波特率需要设置为 256000，系统启动后，rt-thread 也通过这个 uart 打印调试信息，打印调试信息的波特率为 115200，注意不要搞错了。
另外，同一时刻，串口调试工具和 gigadevice mcu isp programmer 烧录软件，只有一个能占用串口，所以在烧录固件之前要记得关闭串口调试工具，否则有可能会无法正常进入烧录模式。
运行 rt-thread mainline
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安装 env 工具 和 risc-v toolchain
rt-thread 支持 windows 和 linux 两种编译开发环境，这里我打算在 windows 下编译开发，所以需要先去 rt-thread 官网下载一个 env 工具：https://www.rt-thread.org/page/download.html
工具下载下来后解压到任何你喜欢的地方，但是记住路径里面不要有中文字符，双击 env.exe 可执行程序就可以启动进入命令行模式，还可以通过右键把它添加到 windows 的开始工具栏。
关于 env 的详细使用说明可以参考《env用户手册》和 《rt-thread 编程指南》，这两份文档在 rt-thread 官网都可以下载：https://www.rt-thread.org/document/site/
我发现工具里面默认只带了 arm_gcc 的 toolchain，这里要编译 risc-v，所以还需要下载 risc-v 的 toolchain，risc-v 官方的 toolchain 在 github 上，地址如下：https://github.com/xpack-dev-tools/riscv-none-embed-gcc-xpack/releases ：
选择对应的版本，下载后解压到 env 工具的 /tools/gnu_gcc/risc-v/目录下。
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rt_kprintf（“hello gd32vf103vbt6！ build %s %s
”， __date__， __time__）;
// gpio clk rcu_periph_clock_enable（rcu_gpioe）; // gpio init gpio_init（gpioe， gpio_mode_out_pp， gpio_ospeed_2mhz， gpio_pin_3）; gpio_init（gpioe， gpio_mode_out_pp， gpio_ospeed_2mhz， gpio_pin_4）; gpio_init（gpioe， gpio_mode_out_pp， gpio_ospeed_2mhz， gpio_pin_5）;
while （1） { gpio_bit_reset（gpioe， gpio_pin_3）;rt_thread_mdelay（300）;
gpio_bit_reset（gpioe， gpio_pin_4）;rt_thread_mdelay（300）;
gpio_bit_reset（gpioe， gpio_pin_5）;rt_thread_mdelay（300）;
gpio_bit_set（gpioe， gpio_pin_3）;rt_thread_mdelay（30）;
gpio_bit_set（gpioe， gpio_pin_4）;rt_thread_mdelay（30）;
gpio_bit_set（gpioe， gpio_pin_5）;rt_thread_mdelay（30）; }
修改后的代码我推送到了gitee 上，如果有同学感兴趣，可以直接 clone 下来 have a try：
git clone https://gitee.com/andyshrk/rt-thread.git
编译
打开 env 工具，进入 rt-thread 源码的 /bsp/gd32vf103v-eva/ 目录下运行 scons 命令进行编译：
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