Trimension SR250开发板快速入门

本文档内容

  • 1

    开箱即用
  • 2

    连接
  • 3

    获取软件
  • 4

    搭建构建环境
  • 5

    使用West命令行构建和加载
  • 6

    使用VS Code构建和加载
  • 7

    VS Code故障排除
  • 8

    VS Code故障排除(续)

1. 开箱即用

Trimension SR250开发板提供了一个灵活的平台,可轻松将UWB测距与雷达功能集成至消费电子及工业物联网解决方案中。它支持轻松集成Trimension SR250,实现存在检测、定位及运动检测,助力提升效率与安全性。

本页面将指导您完成Trimension SR250开发板的设置与操作流程。

1.1 套件内含物/装箱单

该套件内含物包括:

  • 完成组装和测试的评估板,放在防静电袋中

1.2 更多硬件

除套件内含物外,还需要以下硬件。

FRDM-RW612开发板:需要进行少量改装,将API接口引脚链接到Arduino接头,以便与SR250-ARD板进行正常通信。

为使SR250-ARD Shield扩展板能够通过SPI与FRDM-RW612板进行通信,需要稍作改装,将SPI信号引出至Arduino接头。

FRDM-RW612 Development Board

或者,也可以直接使用跳线导线,将FRDM-RW612的Arduino兼容接头上的引脚D0连接至D11,将D1连接至D12

FRDM-RW612 Development Board

2. 连接

2.1 连接

在第1步中,通过Arduino接头将两块板组装在一起:

Plug it in the board

确保FRDM-RW612板的两个USB-C端口连接至笔记本电脑。

如需更多指导,请参阅《SR250 UWB即插即用应用》 。

3. 获取软件

搭建开发环境时,需要以下软件:

3.1 Git

Git 的最新版本。

3.2 CMake

CMake  V3.21.1及以上版本。

3.3 Python

Python  3.8及以上版本。

以下依赖项:

  • Ninja:最新版本
  • West:Zephyr的元工具
# Install Python dependencies
pip3 install west ninja
# Verify installations
python3 --version
cmake --version
ninja --version
west --version

3.4 Zephyr SDK

Zephyr SDK  0.16.0及以上版本

3.5 串行监测应用

需要串行终端,以查看日志和进行中的事务(例如,Teraterm 、Putty 、Minicom 等)。

4. 搭建构建环境

以下步骤将指导您为基于Zephyr的项目搭建构建环境。

4.1 第1步:获取适用于SR250的UWBIoT中间件

# Download SR250 Software to working directory
git clone https://github.com/nxp-uwb/sr250-uwbiot-zephyr.git

4.2 第2步:初始化West工作区

# Initialize west workspace
cd ~/sr250-uwbiot-zephyr
west init -l --mf west.yml uwbiot-top

4.3 第3步:更新依赖项

# Download Zephyr OS and all dependencies
west update

4.4 第4步:安装Python依赖项

# Install Zephyr Python dependencies
pip install -r zephyr/scripts/requirements.txt

4.5 第5步:搭建环境

# Set the environment (required for each new terminal session)
# Windows:
zephyr\zephyr-env.cmd
# Linux:
source zephyr/zephyr-env.sh

5. 使用West命令行构建和加载

5.1 构建演示应用

# Example: Build ranging controller demo
west build -b frdm_rw612 -p auto uwbiot-top/demos/common/demo_ranging_controller/zephyr
# Example: Build radar demo
west build -b frdm_rw612 -p auto uwbiot-top/demos/radar/demo_radar/zephyr

请将演示路径替换为要构建的具体演示路径。

  • uwbiot-top/demos/SR2xx/demo_sr2xx_fw_update
  • uwbiot-top/demos/SR2xx/demo_device_calibration

5.2 烧写应用

# Flash built application using west flash

5.3 运行应用

打开串行终端应用,通过虚拟COM端口连接到FRDM-RW612 HS-USB接口,并设置以下配置:

  • 波特率:3000000
  • 数据位:8;奇偶校验位:无
  • 停止位:1位
  • 流控:无
  • 新行接收:AUTO

复位FRDM-RW612板后,演示应用程序将在终端窗口中显示初始化消息、状态更新和运行日志。

Running the application

6. 使用VS Code构建和加载

在本步骤中,需确保MS Visual Studio (VS) Code 已正确安装。

6.1 安装VS Code扩展

按照以下步骤安装Zephyr开发所需的VS Code扩展:

第1步:打开扩展视图

  1. 启动VS Code
  2. 进入“扩展”视图(或使用快捷键Ctrl+Shift+X,macOS上为Cmd+Shift+X)

第2步:安装所需扩展

要设置VS Code,需要安装以下扩展:

  • C/C++扩展包:提供IntelliSense、调试和代码浏览功能
  • CMake工具:CMake语言支持与构建集成
  • Zephyr IDE (可选):其他Zephyr专用功能
Installing VS Code extensions - step 2

第3步:安装MCUXpresso Zephyr依赖项

在设置过程中,Zephyr集成开发环境(IDE)扩展会提示您安装MCUXpresso Zephyr开发所需的依赖项。

打开MCUXpresso安装程序 Installing VS Code extensions - step 3

第1部分:Zephyr依赖项安装

在安装Zephyr依赖项的第1部分过程中,屏幕上将显示如下图所示内容。

Installing VS Code extensions - step 4

第2部分:Zephyr依赖项安装

在安装Zephyr依赖项的第2部分过程中,屏幕上将显示如下图所示内容。

Installing VS Code extensions - step 5

导入FRDM-RW612 Zephyr存储库

  1. 在VS Code中,打开命令面板(Ctrl+Shift+P,macOS上为Cmd+Shift+P)
  2. 找到已完成west更新的本地存储库
  3. 选择存储库文件夹
Installing VS Code extensions - step 6

了解项目结构

FRDM-RW612 Zephyr项目基于CMake,提供以下功能:

  • 完整的开发环境集成
  • 自动化构建配置
  • 集成调试支持
  • IntelliSense和代码浏览

导入CMake项目

在接下来的步骤中,完成CMake的导入。

  1. 点击VS Code活动栏(左侧边栏)中的MCUXpresso IDE图标
  2. 在MCUXpresso IDE面板中,点击“存储库”选项卡下的“导入示例”
  3. 找到并选择要导入的演示项目文件夹(例如uwbiot-op/demos/ranging)
  4. 从下拉列表中选择板(frdmrw612)
  5. 点击“导入”,完成项目导入过程
Installing VS Code extensions - step 7

6.2 构建并烧写应用

在接下来的步骤中,构建并烧写应用。

选择构建配置

  1. 点击VS Code状态栏中的构建版本选择器
  2. 选择目标配置:
    • Debug:包含调试符号,为调试进行了优化
    • Release:为性能和尺寸进行了优化
Installing VS Code extensions - step 8

构建应用

  1. 点击状态栏中的Build(构建)按钮,或打开命令面板并选择CMake: Build
  2. 等待构建过程完成

构建输出位置

编译生成的二进制文件将位于与所选配置对应的构建目录中:

  • build/Debug/ (用于Debug构建)
  • build/Release/ (用于Release构建)

6.3 调试环境设置

在接下来的步骤中,对开发环境进行调试。

配置调试设置

  1. 确保硬件调试器(如J-Link、CMSIS-DAP)已正确连接到FRDM-RW612板
  2. 将硬件调试器通过USB连接到PC
  3. 在VS Code中,进入“运行与调试”视图(或使用快捷键:Ctrl+Shift+D)
  4. 从下拉列表中选择合适的调试配置
Debug environment setup - step 1

硬件连接检查清单

在开始调试之前,需确认以下事项:

  • 硬件调试器已连接至FRDM-RW612 SWD/JTAG接头
  • FRDM-RW612板已通电(通过USB或外部电源)
  • 硬件调试器已连接到PC
  • 已为硬件调试器安装相应的驱动程序

开始调试

  1. F5,或点击“运行与调试”视图中的绿色启动按钮
  2. 应用将被烧写到板上,并开始调试会话
  3. 在调试过程中,根据需要设置断点、逐行单步执行代码,并检查变量值

7. VS Code故障排除

本章节涵盖VS Code和命令行构建的常见问题。

7.1 West命令未找到(Linux)

# Install west via pip
pip install --user west
export PATH=$PATH:~/.local/bin

7.2 构建失败(“无该文件或目录”)

# Ensure west update completed successfully
west update
# Try a pristine build
west build -b frdm_rw612 -p always 

7.3 Windows:现有文件出现“文件未找到”错误

症状:

即使工作区中存在相关文件,仍可能遇到如下所示的错误:

  • fatal error: : No such file or directory
  • CMake Error: Cannot find source file:
  • Error: The system cannot find the path specified

原因:

Windows默认的MAX_PATH限制为260个字符。当文件路径超过该字符限制时,Windows将无法访问这些文件,从而导致“找不到文件”错误。

解决方案:

要找到这些文件,可以使用较短的工作区路径(如C:\uwb),或者通过以下方法之一启用长路径支持:

# first method: in registry editor 
1. Press Win + R, type "regedit" and press Enter
2. Go to: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem
3. Find or create a DWORD value: LongPathsEnabled
4. Set value to: 1
5. Restart your computer
# Second method: in Group policy editor
1. Press Win + R, type "gpedit.msc" and press Enter
2. Navigate to: Computer Configuration > Administrative Templates > System > Filesystem
3. Enable "Enable Win32 long paths"
4. Restart your computer
# Third method: via PowerShell command (to be run as Administrator) 
New-ItemProperty -Path "HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem" -Name "LongPathsEnabled" -Value 1 -PropertyType DWORD -Force

7.4 Windows:使用WSL2 (推荐的替代方案)

当遇到兼容性问题时,请尝试使用Windows Subsystem for Linux (如下所示)。

# Install WSL2 from PowerShell (Administrator)
wsl --install
# Then work within WSL2 Ubuntu environment
# Follow Linux instructions from there

7.5 CMake错误(“致命错误:打开依赖文件”或“无该文件或目录”)

当CMake无法找到生成的依赖文件时,会出现上述错误,常见原因包括:

  • west更新不完整
  • 缺少模块或构建缓存损坏
  • Windows系统下的路径长度问题
  • 依赖项解析不完整

错误示例

使用CMake时,可能会遇到以下情况:

fatal error: opening dependency file modules\psa_crypto_driver\...
\mcuxClPsaDriver_generate_ecp_key.c.obj.d: No such file or directory
fatal error: opening dependency file build/CMakeFiles/myproject.dir/src/
main.c.obj.d: No such file or directory

出现此问题的原因可能包括:

  1. 模块/目录不完整
  2. West更新不完整
  3. 构建缓存损坏或不完整
  4. CMake依赖跟踪文件缺失
  5. 可用磁盘空间不足
  6. 与Windows系统类似,需要启用长路径支持(见上文)

解决方案

以下是为解决CMake错误而提供的建议。

# 1. Clean build directory completely
rm -rf build/
# 2. Re-run west update to ensure all dependencies are fetched
west update
# 3. Try pristine build
west build -b frdm_rw612 -p always 
# 4. If still failing, check if all modules are present
west list
# 5. Verify CMake can find the toolchain
cmake --version

7.6 Python版本不匹配

如果遇到Python版本不匹配问题,请参考以下内容:

# Ensure Python 3.8 or later
python --version
# Upgrade if needed
sudo apt install python3.10 # Linux

7.7 CMake版本过低

为排除CMake版本过时问题,请参考以下内容:

# Check version
cmake --version
# Upgrade via pip
pip install --upgrade cmake
# Or install from official source
# Linux: https://cmake.org/download/
# macOS: brew install cmake

7.8 Ninja未找到

如果未找到Ninja,请参考以下内容:

# Install Ninja
pip install ninja
# Or via package manager
sudo apt install ninja-build # Linux
brew install ninja # macOS

7.9 Zephyr SDK未找到(Linux)

如果未找到SDK,请参考以下内容:

# Set environment variable
export ZEPHYR_SDK_INSTALL_DIR=~/zephyr-sdk-0.16.5
# Add to ~/.bashrc for persistence
echo 'export ZEPHYR_SDK_INSTALL_DIR=~/zephyr-sdk-0.16.5' >> ~/.bashrc

7.10 构建过程中内存不足

如果系统提示内存不足,请参考以下内容:

# Limit parallel jobs
west build -b frdm_rw612 -p auto  -- -j2
# Or set in environment (Linux)
export CMAKE_BUILD_PARALLEL_LEVEL=2

7.11 磁盘空间问题

如果遇到磁盘空间错误,请参考以下内容:

# Check available space
df -h .
# Clean old builds
rm -rf build/
# Clean west cache (if needed)
rm -rf ~/.west/

7.12 Python中的模块导入错误

如果遇到模块导入错误,请参考以下内容:

# Reinstall requirements
pip install -r zephyr/scripts/requirements.txt --force-reinstall
# Clear pip cache
pip cache purge

7.13 烧写时权限被拒绝(Linux)

如果在烧写时权限被拒绝,请参考以下内容:

sudo usermod -a -G dialout $USER
# Log out and log back in

7.14 烧写失败/设备未找到

如果因未找到设备而导致烧写失败,请参考以下内容:

# Check if device is connected
# Check J-Link connection
JLinkExe # Should detect device (Linux)

7.15 “板未找到”错误

如果遇到“未找到板”错误,请参考以下内容:

# List available boards
west boards
# Ensure you're using the correct board name
# For FRDM-RW612: frdm_rw612

8. VS Code故障排除(续)

本节继续介绍VS Code和命令行构建的常见问题。

8.1 SR250固件(FW)版本错误

在运行演示应用时,如果日志中出现如下所示的错误,则表示SR250固件版本与UWBIOT中间件版本不匹配。

SR250 FW version error

运行演示应用uwbiot-top/demos/SR2xx/demo_sr2xx_fw_update将允许更新SR250固件。

8.2 多个Python版本冲突

如果遇到与多个Python版本相关的冲突,请参考以下内容:

# Use virtual environment
python -m venv ~/Myvenv
source ~/Myvenv/bin/activate
# Then proceed with setup

8.3 有用的调试命令

以下是可用于辅助完成调试过程的更多命令:

# Verbose build
west build -b frdm_rw612 -p auto  -v
# Show west configuration
west config
# List all projects and their status
west list
# Show build system info
west build -b frdm_rw612 -p auto  -- --trace
# Check environment variables
env | grep ZEPHYR

8.4 获取帮助

如果问题仍然存在,请参阅以下附加资源:

  1. 查看《Zephyr故障排除指南》
  2. 在build/zephyr/directory中查看构建日志
  3. 启用详细的构建输出(west build -v)
  4. 查看Zephyr相关问题
  5. 验证所有必要依赖项均已正确安装

8.5 更多有用的调试命令

以下是用于辅助完成调试过程的更多命令:

# Verbose build
west build -b frdm_rw612 -p auto  -v
# Show west configuration
west config
# List all projects and their status
west list
# Show build system info
west build -b frdm_rw612 -p auto  -- --trace
# Check environment variables
env | grep ZEPHYR