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深入浅出物联网操作系统
Mbed
Version 0.1
作者:吴 昊
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目
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1
概览 ........................................................................................................................... 3
2
Mbed 移植 ................................................................................................................. 4
2.1
移植需要的软硬件环境 .................................................................................... 4
2.2
软件环境准备 .................................................................................................... 5
2.3
硬件环境准备 .................................................................................................... 8
2.4
Mbed 源码结构 .................................................................................................. 9
2.5
工程目录准备 .................................................................................................... 9
2.6
创建工程 .......................................................................................................... 11
2.7
工程设置 .......................................................................................................... 15
2.8
修改工程 .......................................................................................................... 19
2.9
编译工程 .......................................................................................................... 20
2.10
调试工程 ....................................................................................................... 21
3
初识 Mbed 架构 ...................................................................................................... 21
3.1
通用 IO 口 ........................................................................................................ 21
3.2
调试信息输出 .................................................................................................. 23
3.3
外部中断 .......................................................................................................... 26
4
FreeRTOS 移植 ....................................................................................................... 35
4.1
增加 FreeRTOS 源代码 ................................................................................... 35
4.2
修改启动文件 .................................................................................................. 36
4.3
修改工程头文件目录 ...................................................................................... 37
4.4
增加进程 .......................................................................................................... 37
4.5
调试工程 .......................................................................................................... 37

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1
概览
2014 年,ARM 宣布了针对物联网低功耗设备的操作系统 Mbed OS。mbed OS
部分开源,其余部分控制在 ARM 手中,理由是为了确保操作系统不会碎片化。ARM
声称 Mbed OS 只需要 256kb 内存,它希望开发商能使用 Mbed 开发电池使用寿命长
达数年的设备。Mbed OS 将免费提供给所有厂商使用。
Mbed 软件体系架构分为应用层、中间层和硬件层,Mbed 主要实现了中间层功
能部分功能。
图 1-1:Mbed 系统架构图
Mbed 在国内应用比较少,其中主要几个原因:其一,Mbed 主要推荐在线开发,
开发完成后下载编译后固件并运行,这种模式存在几种问题:无法在线调试硬件,
国内网络环境无法访问部分国外网站,在线开发不利于知识产权保护,并且 Mbed
导出本地工程也存在一些问题:其二,国内嵌入式开发以 Keil 为主,而 Keil 对
C++支持比较弱,gcc 主要以命令模式进行开发,使用比较不友好。
本文主要讲述了基本 Visual Studio 2015(后面简称 VS2015)和 VisualGDB
全图形界面物联网操作系统 Mbed 本地化移植和使用方法。

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2
Mbed
移植
要了解和使用一个操作系统最好的办法是使用,为了更好的了解 Mbed 需要移
植,嵌入开发需要软件环境和硬件环境两方面。
2.1
移植需要的软硬件环境
2.1.1 软件环境
Windows 7 X64、Visual Studio 2015、VisualGDB、串口调试工具、Mbed OS
源码
2.1.2 硬件环境
STM32F429 开发板,CMSIS-DAP 调试器,串口转 USB 线
2.1.3 VisualGDB 概述
VisualGDB 和 Visual Studio 相结合,使得跨平台开发非常容易和简便。支
持以下特性:
嵌入式 Barebone 系统和 IoT 模块
C/C++ Linux 应用程序
原生 Android 应用程序及库
Raspbery Pi 及其他的 Linux boards
Linux 内核模块(需要单独的 VisualKernel 产品)
使用扩展 API,可以将你的设备及平台作为目标。
图 1-2:VisualGDB 调试 ARM 控制器

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2.2
软件环境准备
2.2.1 安装 Visual Studio 2015。
2.2.2 安装 VisualGDB
2.2.3 安装工具
打开 VS2015,点“工具”-“Embedded Tools Manager”。
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