知识锦囊

OneOS主要特点

灵活裁剪

抢占式实时多任务的RTOS。内存资源占用极小，支持多任务处理、软件定时器、信号量、互斥锁、消息队列、邮箱和实时调度等特性。可灵活裁剪，搭配丰富组件，适应不同客户需求。

跨芯片平台

应用程序可无缝移植，大幅提高软件复用率。支持的主流芯片架构有：ARM Cortex-M、MIPS、RISC-V等。支持几乎所有的MCU和主流的NB-IOT、4G、WIFI、蓝牙通信芯片。

丰富组件

提供丰富的组件功能，如互联互通、端云融合、远程升级、室内外定位、低功耗控制等。同时提供开放的第三方组件管理工具，支持添加各类第三方组件，以便扩展系统功能。

超低功耗设计

支持MCU和外围设备的功耗管理，用户可以根据业务场景选择相应低功耗方案，系统会自动采用相应功耗控制策略，进行休眠和调频调压，有效降低设备整体功耗。

FOTA升级

提供免费的FOTA升级服务。支持加密、防篡改、断点续传等功能，同时支持智能还原和回溯机制，拥有完善的版本管理和灵活的升级策略配置机制。

全面彻底的安全设计

针对物联网设备资源受限、海量连接、网络异构等特点，参考等保2.0及《GB/T 36951-2018 信息安全技术 物联网感知终端应用安全技术要求》等规范，在系统安全、通信安全、数据安全等方面提供多维度安全防护能力。

OpenCPU开发框架

支持通信SoC芯片OpenCPU开发模式，为开发者带来屏蔽复杂通信芯片差异的高效开发方式，提供统一开发体验。同时，在同样的业务功能下，减少了设备额外MCU开销和存储器的使用，大幅降低设备成本。

简易开发

一站式开发工具OneOS Studio可用于对内核和组件的功能进行配置，支持组件自由裁剪，让系统按需进行积木式构建，同时可帮助用户跟踪调试，快速定位问题。

OneOS架构

OneOS 总体架构采用分层设计，主体由内核层、组件层、安全框架组成。采用一个轻量级内核加多个系统组件的模式，使物联网操作系统具备极高的可伸缩性。操作系统整体架构如下图：
第12课 OneOS系统（一） - 图1

内核层

极简的硬实时内核，支持多任务管理调度、任务间同步的信号量和互斥量、任务间通信的消息队列和邮箱、以及内存管理等。

组件层

包括网络协议、OneNET接入、远程升级、虚拟文件系统、SHELL命令行工具、日志系统、测试框架等。采用模块化设计，使各个组件的功能独立，易于灵活裁剪。

安全管理框架

终端侧基于信任根实现轻量级的主动检测和可信度量，提供轻量级的密码算法库及轻量级密钥管理与密钥协商机制，实现端到端安全通信。平台侧基于大数据态势感知技术，帮助用户建立端侧安全画像，根据应用场景制定不同的安全管理策略。

实践操作

任务一：安装OneOS系统

背景知识

我们先下载oneos系统，将压缩包解压到桌面上，打开根目录之后我们可以看到这些文件/文件夹：
第12课 OneOS系统（一） - 图2
根目录下各子目录和文件的功能描述如下：

目录或文件名称 描述
arch 存放和 MCU（或 CPU ）架构体系相关的代码。
common 存放一些通用的没有具体业务指向的程序代码，所有模块都可以使用，不通过编译选项控制是否编译，采用默认编译进工程的方式。
components 存放组件代码，可进行裁剪。
demos 存放内核或组件的对外接口如何使用的示例程序。
docs 存放一些文档，如编码规范、编程指南等。
drivers 存放驱动的抽象层代码和具体外设的驱动代码。
kernel 存放内核代码，如任务管理及调度、任务间同步以及通信、内存管理等代码。
libc Libc 库部分硬件相关接口的底层适配。
osal OneOS操作系统接口抽象层，支持Posix接口、CMSIS接口、RT-Thread接口等
projects 各种开发板的示例工程
scripts 存放OneOS-Cube工具在编译构造时所需要的脚本文件。
thirdparty 存放第三方开源社区或第三方厂家的程序，包括组件、工具、协议实现或对接平台的代码等。
Kconfig Menuconfig配置文件，代码工程（如projects目录下的示例工程）中的Kconfig文件会引用此文件
SConscript OneOS操作系统使用Scons构建工具时的根编译脚本，该脚本会引用其它目录的SConscript脚本，若在OneOS操作系统根目录增加新的代码目录，需要修改此文件（参见“从零开始构建代码工程”章节）。
LICENSE License 授权说明。

熟悉了系统中的目录结构之后，接下来我们将OneOS编译安装到Wio LTE开发板上。
首先我们需要大致了解下整个流程原理：

  1. 首先完成OneOS的开发板适配工作（课程中默认使用的OneOS系统已经适配Wio LTE开发板）。
  2. 在对应的project目录下编写好自己的代码。
  3. 使用OneOS-Cube编译固件（当用户代码有更新时，就需要重新编译固件）。
  4. 将固件烧录到Wio LTE开发板上
  5. 使用串口工具连接到开发板（波特率115200）。
  6. 使用命令调出OneOS指令列表运行代码。

编译上传

下载并解压OneOS系统之后，打开文件夹进入 projects\Seeed_atsamd21g18a 路径，然后在空白处鼠标右键选择“OneOS-Cube Here”打开

注意OneOS保存路径不能出现中文！

image.png
打开之后输入编译命令“scons -j8”然后按“回车”键即可开始编译固件。
image.png
当提示“scons: done building targets.”代表完成编译
image.png
编译完成的“oneos.bin ”文件在“OneOS_Wio_LTE\out\Seeed_atsamd21g18a”路径
image.png
接下来在“我的电脑”中打开以下目录：“C:\Users\你的用户名\AppData\Local\Arduino15\packages\Seeeduino\tools\bossac\1.7.0-arduino3”
然后按住“shift”键，再点击鼠标右键选择打开Power shell
image.png
接下来利用Power shell 将固件烧录到开发板中：

首先使用数据线将开发板连接到电脑，然后快速点击2次开发板上的“RST”按键，此时电脑会显示一个新的可移动磁盘接入，然后在打开的Power shell中输入以下命令：

  1.  .\bossac.exe -e -w -v -b C:\Users\Administrator\Desktop\OneOS_Wio_LTE\out\Seeed_atsamd21g18a\oneos.bin -R

注意输入命令时你需要将其中的“C:\Users\Administrator\Desktop\OneOS_Wio_LTE\out\Seeed_atsamd21g18a\”替换为你的oneos.bin生成目录（参考下图）
image.png

然后敲击几次“回车”键运行命令，当出现下图提示时代表OneOS系统烧录成功。
image.png

任务二：在OneOS中点亮RGB LED

烧录成功OneOS之后，接下来我们该运行系统了！让我们从一个简单的点亮RGB灯的示例开始。（在课程中使用的OneOS已经编写好了RGB灯的驱动，我们直接调用即可）

需要注意的是当我们烧录成功OneOS之后，我们不能直接通过USB数据线来访问系统，我们需要一个USB转串口模块连接到主控板的UART接口，然后将USB转串口模块连接到电脑使用。

操作如下：将套件中的Grove转杜邦线与USB转串口模块拿出来，然后Grove一端接入主控板的UART接口，Grove转杜邦线的另外一头会有红黑白黄四根线,
我们再将这4根线分别接：
红>>>3V3
黑>>>GND
白>>>RXD
黄>>>TXD
image.png

成功连接USB转串口模块之后，将USB转串口模块接入电脑的USB接口。此时在设备管理器中应该有一个COM口显示，请记住这个COM口（在下一步连接的时候需要用到）。
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如果打开设备管理器显示一个未安装驱动的设备，那么你就需要下载CP210x_UART_Driver.zip驱动并安装就可以正确识别到了。

接下来下载安装一个串口工具“MobaXterm”软件打开之后应该如下图所示：
image.png
我们点击“Session”选择“serial”再选择正确的COM 将波特率设置为115200，点击“ok”连接到OneOS系统。
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连接成功之后在命令区编写“help”然后回车 验证OneOS有没有正常启动，如果正常启动应该有下图的返回信息。
image.png
接下来你可以在命令区输入“ neopixel XXX ”（这里XXX是亮度值范围是 0-255 ） 就可以使用OneOS来来点亮RGB LED灯。
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image.png
如果你想要改变灯的颜色那么你可以打开以下路径“OneOS_Wio_LTE\projects\Seeed_atsamd21g18a\application”打开“ws2813.c”文件（这是OneOS驱动RGB灯的代码）。
image.png
在代码的第86、87、88更改RGB值，范围为1-16然后保存程序。再按照任务一的操作重新编译系统和烧录。再次输入“neopixel XXX”来查看效果。
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