对于 ING916/ING918 的 NoOS 软件包，可以使用 Zephyr OS 作为实时内核。SDK v8.4.1 提供了完整的 Controller 接口，可以对接 Zephyr BLE Host 协议栈。这里我们将为 ING916 搭建 Zephyr 开发环境。在这个环境下，开发者可以使用 Zephyr RTOS 及其 BLE 协议栈。

1. 开发环境配置

请参考 Zephyr Getting Started 文档， 大致了解配置步骤。

对于 Windows，与 Zephyr 文档相反，我们推荐在 WSL 1 + Ubuntu 中配置开发环境。在 WSL 1 中配置具有下列优点：

  • 无阻碍的跨系统文件访问，可使用 SDK 里的各种 Windows 工具；
  • 比 Windows 本地安装相比，在 WSL 1+ Ubuntu 里安装步骤更简单。

下面介绍安装步骤时，都以 Ubuntu 为例，其它操作系统请参考 Zephyr 文档相应修改。

1.1 安装依赖

安装依赖这一步骤主要是把保证以下几项工具满足最低版本要求：

工具 最低版本
CMake 3.20.5
Python 3.8
Devicetree Compiler 1.4.6

请参考 Zephyr 文档 完成。

1.2 安装 Zephyr SDK 工具

Zephyr SDK 包含 Zephyr 工具链。这里 是针对 Ubuntu 的剪裁版，删除了不必要的工具，体积小。 也可以下载完整版。 两种版本在使用上没有任何区别。

将 Zephyr SDK 解压到推荐的目录下， 执行 setup.sh 完成安装。

从现在开始，假设工作目录为 ~/zephyrproject。Zephyr 代码仓库、外部模仓库等都将克隆到这个目录，代码开发、程序编译也发生在这里。 对于 WSL 1 + Ubuntu 的情况，建议将 zephyrproject 创建在 Windows 文件系统内。

1.3 安装 Python 包

这一步只安装 west，其它的 Python 包需要在获取代码后再安装。

Python 包有两种安装方式：全局安装；借助 venv 只为单个项目安装。

1.3.1 全局安装

安装 west：pip install west

1.3.2 使用 venv

对于 Ubuntu，此时需要安装 venv 包：

sudo apt install python3-venv

创建并激活虚拟环境，然后安装 west：

python3 -m venv ~/zephyrproject/.venv
source ~/zephyrproject/.venv/bin/activate
pip install west

1.4 获取 INGCHIPS SDK

  • Windows

    对于 Windows 系统，如果尚未安装 SDK，请下载安装。

  • 其它操作系统

    对于其它操作系统，请克隆 SDK 代码仓库，参考 说明 生成必要的文件。

2. 获取代码

2.1 获取代码仓库

Breezing 是 Zephyr 剪裁适配版，删除了不必要的芯片型号、代码， 以及所有的版本历史记录，克隆更快捷。开发者也可以使用 完整版。 两种版本在使用上没有任何区别。

选用 Breezing，克隆所有的代码仓库：

west init -m https://github.com/ingchips/breezing.git ~/zephyrproject
cd ~/zephyrproject
west update

2.2 继续安装 Python 包

  • 自动安装其它包：

    pip install -r ~/zephyrproject/zephyr/scripts/requirements.txt

  • 或者只安装必要的包：

    pip install pyelftools

对于全局安装方式，Python 包安装已完成，后续不再需要任何操作。对于 venv 安装方式：

  • 如果再次克隆了代码仓库，需要在新的目录下重新执行上述步骤；
  • 调用 Python 工具时，注意检查项目里的虚拟环境是否已激活。

2.3 链接到 INGCHIPS SDK

  • 对于 SDK 安装到 Windows 的情况

    假设安装目录为 C:\Programs\ING_SDK。如果 Zephyr 配置在 WSL 1 + Ubuntu 里，那么执行这个命令将 Zephyr 链路到该目录：

    python3 ~/zephyrproject/zephyr/scripts/utils/select_sdk.py /mnt/c/Programs/ING_SDK/sdk

    如果 Zephyr 配置在 Windows 里，那么执行这个命令将 Zephyr 链路到该目录：

    python path\to\zephyrproject\zephyr\scripts\utils\select_sdk.py C:\Programs\ING_SDK\sdk

    请将 path\to\zephyrproject 替换为 zephyrproject 的实际路径。

  • 其它情况

    假设克隆到目录 ~/ING_SDK，执行命令将 Zephyr 链路到该目录：

    python3 ~/zephyrproject/zephyr/scripts/utils/select_sdk.py ~/ING_SDK
注意: 每次更新 INGCHIPS SDK 后，请重新运行 select_sdk.py 脚本。

3. 编译、运行

3.1 代码编译

cd ~/zephyrproject/zephyr
west build -b ing9168_mini samples/bluetooth/direct_adv

当需要完全重新编译（如修改设备树、更新 INGCHIPS SDK 时），可添加 -p 选项。

3.2 代码烧录

根据使用的操作系统不同，代码烧录方法也不尽相同。

3.2.1 WSL 1 + Ubuntu

  • 用图形界面版本的 Flash Downloader 烧录

    用 Flash Downloader 打开 ~/zephyrproject/zephyr/flash_download.ini。如果 bin 路径非法，请手动更正。

  • 使用 Windows 下的 icsdw.py 脚本

    同样使用 ~/zephyrproject/zephyr/flash_download.ini 作为项目文件（第 1 个参数）。如果 bin 路径非法，请手动更正。

3.2.2 其它情况

在宿主操作系统上运行 icsdw.py 下载：

python3 icsdw.py ~/zephyrproject/zephyr/flash_download.ini

3.2.3 远程下载

还可以在非 Zephyr 所在的机器上使用 icsdw.py 进行远程下载。比如 Zephyr 在 MacOS 或 Ubuntu 上开发、编译， 下载则在 Windows 上完成。

  1. 在开发机上启动 HTTP 服务器，比如

     cd ~/zephyrproject/zephyr/build/zephyr`
 python3 -m http.server

    假设服务器 IP 地址为 192.168.206.128。

  2. 在 Windows 远程读取文件并下载

     python icsdw.py http://192.168.206.128:8000/zephyr.bin --addr 0x02027000 --loop

    这里 --addr 指定下载地址；--loop 表示多次下载，根据屏幕提示可重复多次下载，适合开发阶段频繁更新程序的场景。

4. 代码说明

SoC 相关代码位于 zephyr/soc/arm/ingXXXX 目录下，实现了 gen_os_driver 接口和低功耗。

BLE HCI 相关代码位于 zephyr\drivers\bluetooth\hci\h4_ingchips.c，对接了 platform 内的 Controller 和 Zephyr Host。