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NUCLEO-F091RC 是意法半导体推出的基于 ARM Cortex-M0 内核的 ST Nucleo-64 系列开发板，本文以 RT-Thread 开源仓库中 bsp/stm32/stm32f091-st-nucleo 目录下的 BSP（板级支持包）为核心，系统讲解该 BSP 的板载资源、外设驱动支持现状、MDK5 快速上手流程，以及通过 ENV 工具开启 SPI、I2C、TIMER、PWM、ADC、RTC 等片上外设的进阶配置方法。读完本文，你将能够把 RT-Thread 操作系统真正运行在这块开发板上，并根据项目需要按需裁剪与扩展外设驱动。

开发板介绍

STM32F091RC-NUCLEO 开发板是 ST 官方推出的一款基于 ARM Cortex-M0 内核的开发板，最高主频为 48MHz。该开发板具有丰富的扩展接口（Arduino 兼容接口），可以方便地验证 STM32F091 芯片性能，同时板载 ST-LINK 调试器，支持即插即用。

该开发板常用板载资源如下：

• MCU：STM32F091RC，主频 48MHz，256KB FLASH，32KB RAM
• 外部 RAM：无
• 外部 FLASH：无
• 常用外设
  • 按键：1 个 user 按键（兼具唤醒功能，连接 PC13）
• 常用接口：USB 转串口、Arduino 接口等
• 调试接口：标准 SWD

从 BSP 源码 board/board.h 可以看到与资源定义对应的宏：STM32_FLASH_SIZE定义为256 * 1024（256KB），STM32_SRAM_SIZE定义为 32（32KB），HEAP_BEGIN由链接器符号（MDK 的Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit、IAR 的 CSTACK 段或 GCC 的__bss_end）动态确定，HEAP_END为 SRAM 末端地址0x20000000 + 32 * 1024，即系统堆从 BSS 段末尾一直延伸到片内 SRAM 顶部。

外设支持情况

本 BSP 目前对外设的支持情况如下表所示：

外设支持对应的驱动配置

上述外设支持能力均可在 board/Kconfig 中逐一找到对应开关，默认开启的项目与当前仓库中 rtconfig.h 的实际配置一致：

• BSP_USING_USB_TO_USART（板载 USB 转串口，对应 USART2，默认开启，并自动选中BSP_USING_UART与BSP_USING_UART2）
• BSP_USING_GPIO（默认开启，自动选中RT_USING_PIN）
• BSP_USING_UART（默认开启，自动选中RT_USING_SERIAL），其中BSP_STM32_UART_V1_TX_TIMEOUT默认 2000

在 rtconfig.h 中可以看到 BSP 默认的片上外设组合为 GPIO + UART2，控制台设备为uart2（RT_CONSOLE_DEVICE_NAME "uart2"），并启用了RT_USING_SERIAL_V1与RT_SERIAL_USING_DMA，这意味着串口驱动同时具备 DMA 通道扩展能力。

使用说明

使用说明分为快速上手与进阶使用两个章节：

• 快速上手：面向刚接触 RT-Thread 的新手，遵循简单步骤即可将 RT-Thread 操作系统运行在该开发板上并看到实验效果。
• 进阶使用：面向需要在 RT-Thread 上使用更多开发板资源的开发者，通过 ENV 工具对 BSP 进行配置，开启更多板载资源，实现更多高级功能。

快速上手

本 BSP 为开发者提供 MDK4、MDK5 和 IAR 工程，并且支持 GCC 开发环境。下面以 MDK5 开发环境为例，介绍如何将系统运行起来。

请注意！！！

在执行编译工作前请先打开 ENV 执行以下指令（该指令用于拉取必要的 HAL 库及 CMSIS 库，否则无法通过编译）：

pkgs --update

该命令会依据 BSP 内的 Kconfig 中rsource "../libraries/Kconfig"引入的依赖关系，以及 rtconfig.h 中声明的软件包选项（PKG_USING_STM32F0_HAL_DRIVER、PKG_USING_STM32F0_CMSIS_DRIVER、PKG_USING_CMSIS_CORE）自动拉取对应版本的 STM32F0 HAL 库与 CMSIS 库到本地packages目录。

硬件连接

使用数据线连接开发板到 PC，打开电源开关。开发板板载 ST-LINK，数据线同时承担供电、调试与虚拟串口功能。

编译下载

双击 project.uvprojx 文件，打开 MDK5 工程，编译并下载程序到开发板。

工程默认配置使用板载 ST-LINK 仿真器下载程序，在通过 ST-LINK 连接开发板的基础上，点击下载按钮即可下载程序到开发板。

MDK5 工程由 ENV 工具的scons --target=mdk5生成并保持与 rtconfig.py 中的工具链配置一致，该文件同时定义了 GCC（arm-none-eabi-）、MDK（armcc）、IAR（iccarm）三种工具链的编译参数、链接脚本（board/linker_scripts/link.lds/link.sct/link.icf）与烧录后处理动作（生成rtthread.bin）。

运行结果

下载程序成功之后，系统会自动运行。连接开发板对应串口到 PC，在终端工具里打开相应的串口（115200-8-1-N），复位设备后，可以看到 RT-Thread 的输出信息：

\ | / - RT - Thread Operating System / | \ 4.0.0 build Dec 21 2018 2006 - 2018 Copyright by rt-thread team msh >

出现msh >提示符即代表 RT-Thread 内核与 FinSH 命令行组件已成功运行。与此同时，程序入口 applications/main.c 会驱动板载 LED2（PA5）以 500ms 周期闪烁——该示例演示了 RT-Thread PIN 设备接口rt_pin_mode、rt_pin_write与线程延时rt_thread_mdelay的典型用法，可以作为后续 GPIO 应用的模板。

进阶使用

此 BSP 默认只开启了 GPIO 和串口 2（BSP_USING_USB_TO_USART）的功能，如果需使用 SPI、I2C 等更多高级功能，需要利用 ENV 工具对 BSP 进行配置，步骤如下：

1. 在 BSP 目录（bsp/stm32/stm32f091-st-nucleo）下打开 ENV 工具。
2. 输入menuconfig命令配置工程，配置好之后保存退出。
3. 输入pkgs --update命令更新软件包。
4. 输入scons --target=mdk4/mdk5/iar命令重新生成工程（随后用对应 IDE 重新编译下载即可）。

更多详细的外设驱动使用介绍请参考 STM32 系列 BSP 外设驱动使用教程，以及同目录下的 STM32 系列驱动介绍、STM32 系列外设驱动添加指南。

各片上外设的 menuconfig 配置要点

以下配置项均来自 board/Kconfig，配置后建议对照重新生成的 rtconfig.h 确认宏是否生效。

UART（默认开启 USART2，可选 USART1）

• BSP_USING_UART1/BSP_USING_UART2：使能对应串口；每个串口可单独开启BSP_UARTn_RX_USING_DMA、BSP_UARTn_TX_USING_DMA（需先开启RT_SERIAL_USING_DMA）。
• BSP_UARTn_RX_BUFSIZE：串口接收缓冲区大小，范围 64～65535，默认 256（V2 串口框架下生效）。
• BSP_UARTn_TX_BUFSIZE：串口发送缓冲区大小，范围 0～65535，默认 0（V2 串口框架下生效）。
• BSP_UARTn_DMA_PING_BUFSIZE：DMA 乒乓接收缓冲区大小，范围 32～65535，默认 64（需同时开启 RX DMA）。
• BSP_STM32_UART_V1_TX_TIMEOUT：串口 V1 框架发送超时，默认 2000。

SPI（默认关闭）

• BSP_USING_SPI：使能 SPI 总线框架（选中RT_USING_SPI），随后可开启BSP_USING_SPI1，并可选开启BSP_SPI1_TX_USING_DMA与BSP_SPI1_RX_USING_DMA（开启 RX DMA 会自动选中 TX DMA）。

I2C（默认关闭，软件 I2C）

• BSP_USING_SOFT_I2C：使能软件 I2C 总线框架；BSP_USING_SOFT_I2C1使能 swi2c1 总线，默认 SCL 引脚号为 34（PA6 区域）、SDA 引脚号为 35（PA7 区域），可通过RT_SOFT_I2C1_SCL_PIN/RT_SOFT_I2C1_SDA_PIN修改。BSP 同时定义了RT_SOFT_I2C1_SCL_PIN_DEFAULT/RT_SOFT_I2C1_SDA_PIN_DEFAULT作为引脚默认值兜底。

TIMER（默认关闭）

• BSP_USING_TIM：使能定时器设备（选中RT_USING_CLOCK_TIME），可选BSP_USING_TIM14、BSP_USING_TIM16、BSP_USING_TIM17。

PWM（默认关闭）

• BSP_USING_PWM：使能 PWM 设备（选中RT_USING_PWM）；BSP_USING_PWM2使能 TIM2 输出 PWM，BSP_USING_PWM2_CH4使能 TIM2 通道 4。

ADC（默认关闭）

• BSP_USING_ADC：使能 ADC 设备（选中RT_USING_ADC），BSP_USING_ADC1使能 ADC1。

FLASH（默认关闭，FAL 抽象）

• BSP_USING_ON_CHIP_FLASH：使能片上 FLASH。BSP 预置了 FAL 分区表 board/ports/fal_cfg.h：app分区从偏移 0 开始、大小 240KB；param分区从 240KB 开始、大小 16KB，共同覆盖 256KB 片内 Flash。

RTC（默认关闭，可选时钟源）

• BSP_USING_ONCHIP_RTC：使能 RTC（选中RT_USING_RTC）。通过BSP_RTC_USING_LSE/BSP_RTC_USING_LSI二选一选择时钟源，默认使用 LSE 外部低速晶振。该配置与 board/board.c 中的SystemClock_Config相呼应——时钟初始化会打开 LSE、HSI、HSI14、LSI 多个振荡器，并将RTCClockSelection设置为RCC_RTCCLKSOURCE_LSE。

WDT（默认关闭）

• BSP_USING_WDT：使能独立看门狗（选中RT_USING_WDT），对应文档中的 IWG 外设。

系统时钟配置说明

BSP 的系统时钟初始化位于 board/board.c 的SystemClock_Config()，其要点如下：

• 使能备份域访问并配置 LSE 驱动能力为RCC_LSEDRIVE_HIGH；
• 打开 HSI（8MHz 内部高速时钟）、HSI14（ADC 专用）、LSI（内部低速时钟）与 LSE（外部 32.768kHz 晶振）；
• 系统时钟源选择 HSI，经 PLL 6 倍频（RCC_PLL_MUL6、RCC_PREDIV_DIV1）得到 48MHz 主频，AHB 与 APB1 均为 1 分频，Flash 等待周期为 1；
• 外设时钟选择上，USART1/USART2 均挂载 PCLK1，RTC 选择 LSE 作为时钟源。

该时钟树是理解串口波特率（115200）与各类外设分频配置的基础，也决定了 PWM、TIMER 等外设的时基来源。

注意事项

• 初次编译前务必在 ENV 中执行pkgs --update拉取 HAL/CMSIS 依赖，否则编译会因缺少 STM32F0 HAL 驱动而失败；
• 默认 BSP 仅开启 GPIO 与 UART2（虚拟串口），其余外设需通过menuconfig显式开启并重新生成工程；
• 串口参数为 115200-8-1-N，控制台设备固定为uart2，请勿随意修改RT_CONSOLE_DEVICE_NAME以免丢失日志输出；
• 本文所涉配置均以当前仓库 bsp/stm32/stm32f091-st-nucleo 目录内的实际文件为准，若使用 RT-Studio 等其他工具链，请参考 STM32 系列如何创建新项目。

联系人信息

维护人：

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