系統架構¶

同一份原始碼樹涵蓋兩款晶片與兩種 RTOS：apps/ 下 40 個 FreeRTOS 應用（IPRO7 與 IPRO7AI 37 個、IPRO6S 3 個），以及給 IPRO7 用的 Zephyr v4.4.0 模組。兩條路徑共用 HAL、SoC 驅動與預編譯函式庫。建置流程與記憶體配置見建置系統與設定。

重點

分層：應用（apps/）→ 元件（components/）→ RTOS（FreeRTOS V11.1.0 或 Zephyr v4.4.0）→ BSP（bsp/）→ 晶片。
IPRO7 與 IPRO7AI：RISC-V RV32IMAFC（含 DSP 擴充）、BLE 5.4 與 LE Audio、IEEE 802.15.4；IPRO7AI 另有 NPU 與 ISP。連網方式為乙太網路（RMII），或經 SDIO 接 IPRO6S 使用 Wi-Fi；在 IPRO7AI Reef EVK 上，這顆 IPRO6S 就是插在 microSD 插槽的 FIN 卡。
IPRO6S：相同核心、晶片內建 Wi-Fi 6，僅支援 FreeRTOS。
BLE 控制器、RF 驅動、Wi-Fi 6 MAC、低功耗框架、AI 推論執行庫、ISP 演算法與 LC3 編解碼器以預編譯函式庫提供，其餘為原始碼。
本站所有範例都在 IPRO7AI Reef EVK 上執行；需要其他 INTELPRO 板卡的應用會另外註明。

系統總覽¶

應用 apps/ai · bluetooth · multimedia · platform · test

元件 components/BLE Host · lwIP · mbedTLS · CherryUSB · audio · ai · fs · shell

RTOSFreeRTOS V11.1.0 · Zephyr v4.4.0（模組，IPRO7）

BSP bsp/HAL · SoC 驅動 · 板級設定 · 連結腳本

晶片IPRO7／IPRO7AI：BLE 5.4 · 802.15.4 · ISP · NPU；IPRO6S：Wi-Fi 6

層	位置	職責
應用	`apps/<分類>/<應用>/`	每個應用自帶 `.config`、`CMakeLists.txt` 與 `Makefile`，可單獨建置
元件	`components/`	中介軟體與函式庫；依應用 `.config` 中的 `CONFIG_*` 加入建置
RTOS	`components/os/`、`zephyr/`	FreeRTOS 排程、佇列與計時器，加上共用的 `freertos_app_hooks`；或 Zephyr kernel
BSP	`bsp/`	HAL API、暫存器與 SoC 驅動、板級標頭、連結腳本產生器

預編譯函式庫連同公開標頭一起提供，建置時自動連結，不需額外設定。函式庫已移除除錯資訊，但保留符號名稱，map 檔與 nm 仍可使用。

FreeRTOS 與 Zephyr¶

flowchart TB
  A["apps/ 的 FreeRTOS 應用"] -->|"make／build_freertos.sh"| C["bsp/hal · SoC 驅動 · 預編譯函式庫"]
  B["zephyr/samples 與 Zephyr 範例"] -->|"west build"| D["zephyr/drivers · zephyr/hal_glue"]
  D --> C

項目	FreeRTOS	Zephyr
應用與範例	`apps/` 下 40 個應用	`zephyr/samples/` 的 SDK 範例與 Zephyr 上游範例；驅動測試在 `zephyr/tests/`
建置	`make -C apps/<分類>/<應用>` 或 `./build_freertos.sh`	`tools/zephyr/bootstrap.sh` 建立工作區後以 `west build` 建置
晶片	IPRO7、IPRO7AI、IPRO6S	IPRO7、IPRO7AI
板卡	IPRO7AI Reef EVK（9 個應用、11 組設定）與其他 INTELPRO 板卡	`ipro7_evb`、`ipro7ai_evk`；本版沒有 Reef 板卡定義
BLE	Zephyr v4.4 Host 經移植層執行於 FreeRTOS，搭配 IPRO BLE 控制器（預編譯函式庫）	Zephyr Host 搭配同一組控制器函式庫
IEEE 802.15.4／Thread	未提供	Zephyr IEEE 802.15.4 驅動與 OpenThread
低功耗、相機、音訊 codec、USB、SD Host、乙太網路、NPU	提供	尚未提供
主控台	依應用 `CONFIG_PLATFORM_UART_BAUDRATE`，未設定時 115200	UART0，2,000,000 baud

在 Reef 上，以及需要低功耗、相機、音訊或 NPU 的產品，請走 FreeRTOS 路徑。Zephyr 的板卡、範例與燒錄見 Zephyr RTOS。

元件¶

以下路徑都在 components/ 之下。

類別	路徑	內容
藍牙	`wireless/bluetooth/ipro_bt_host/`	BLE Host，移植自 Zephyr v4.4.0（原始碼）
	`wireless/bluetooth/ipro_ble_controller/`	IPRO7 BLE 控制器（預編譯函式庫）
射頻	`wireless/rf/ipro7_rf/`、`wireless/rf/ipro6_rf/`	IPRO7 與 IPRO6S 的 RF 驅動（預編譯函式庫）
	`wireless/ieee802154/`	Zephyr 用的 IEEE 802.15.4 MAC（預編譯函式庫）
Wi-Fi 6（IPRO6S）	`wireless/macsw/`、`wireless/wifi6/`	MAC、fhost API、wpa_supplicant 與 lwIP 轉接層（預編譯函式庫）
網路	`network/lwip/`	lwIP 2.1.2
	`network/ipronet_host/`	經 SDIO 透過 IPRO6S 使用 Wi-Fi 的 IPRO7 端（netif `iproeth0`）；Reef 的 FIN 卡就是用它
	`network/rtsp_server/`	RTSP MJPEG 影像串流
安全	`crypto/mbedtls/`	mbedTLS 2.28.2
作業系統	`os/freertos/`	FreeRTOS V11.1.0 核心與共用 hook（`freertos_app_hooks`）
	`os/freertos_posix/`、`os/ipro_osal/`	POSIX 層、OS 抽象層
系統服務	`sys/shell/`、`sys/ipro_event/`、`sys/ipro_pm/`、`sys/usb_console/`	Shell、事件框架、電源管理、USB 主控台
	`utils/`	日誌（`ipro_log.h`）與共用工具
音訊	`audio/`	音訊擷取與輸出（DAC、I2S、UAC）、重取樣、喇叭等化、MP3 解碼
AI	`ai/`	NPU 推論執行庫（`lib/libai.a` 與標頭）
影像	`isp_firmware/`、`isp_algorithm/`、`isp_iq_param/`、`isp_iq_cmd/`	ISP 控制、ISP 演算法（預編譯）、IQ 參數
	`sensor/`	相機感測器驅動
板卡函式庫	`board/ipro7ai_evk/`	IPRO7AI EVK（另一款 INTELPRO 板卡）的函式庫，Reef 不使用
USB	`cherryusb/`	USB 裝置類別：CDC、CDC-ECM、HID、MSC、UAC、UVC
檔案系統	`fs/`	FatFS、LittleFS、EasyFlash4、EVFS、ROMFS
第三方	`3rdparty/`	LC3（預編譯）、SBC、Opus、minimp3、TensorFlow Lite Micro、NMSIS-NN、TinyMaix、cJSON、xz、zmodem、Agora RTC SDK（預編譯）等

IPRO7 如何連上網路，以及 SDIO 另一端的 IPRO6S 應用，見網路。

目錄結構¶

IPRO-SDK-V2.2.1/
├── apps/                    FreeRTOS 應用（40 個）
│   ├── ai/                  NPU 與 Edge AI 應用
│   ├── bluetooth/ble/       BLE 範例
│   ├── bluetooth/le_audio/  LE Audio 耳機
│   ├── multimedia/          USB 攝影機、JPEG 解碼、PDM 錄音、雲端語音
│   ├── platform/            晶片與板卡參考、IPRO6S Wi-Fi；common/ 為共用 OTA 程式碼
│   ├── test/                驅動測試、硬體驗證與效能量測（19 個）
│   └── turnkey/common/      共用 USB 主控台程式碼
├── bsp/                     HAL、SoC 驅動（ipro7_soc、ipro6_soc）、板級設定、連結腳本
├── components/              中介軟體與函式庫
├── cmake/                   工具鏈偵測、建置巨集、autoconf.h 產生器
├── tools/                   serial_monitor.py、create_ota.py、teach_web/、zephyr/ 腳本、隨附 CMake、Android 範例 App 原始碼
├── zephyr/                  Zephyr 模組：boards、soc、dts、drivers、samples、tests
├── build_freertos.sh        FreeRTOS 建置、燒錄、監看的前端腳本
├── project.build            各應用 Makefile 呼叫的建置驅動
├── west.yml                 Zephyr west manifest
├── CMakeLists.txt
├── Kconfig
└── VERSION.txt

完整應用清單可執行 ./build_freertos.sh -l，或見範例。

BLE 協定堆疊¶

應用Zephyr bt_* API

BLE Host（Zephyr v4.4.0）ipro_bt_host：GAP · GATT · L2CAP · SMP · ISO · LE Audio

晶片內 HCI記憶體內位元組串流（ipro_ble_ctlr_hcitl）

IPRO BLE 控制器（預編譯函式庫）ipro_ble_controller/lib/ · RF 驅動 ipro7_rf

Host 以原始碼提供，經 ipro_bt_host/port/ 移植層執行於 FreeRTOS；Host 與控制器之間沒有 UART HCI。控制器依 .config 的三個設定值，從 16 個 IPRO7 控制器封存檔中選一個連結。本版不含 IPRO6S 的藍牙控制器，IPRO6S 應用只有 Wi-Fi。控制器選擇、初始化順序與 API 用法見 BLE 開發。

BSP 與驅動¶

路徑	內容
`bsp/hal/`	HAL API（`inc/hal_.h`、`src/hal_.c`）
`bsp/hal/lp_framework/`	低功耗框架：IPRO7 PDS（預編譯 `liblp_framework.a`）、IPRO6S 低功耗韌體映像
`bsp/drivers/ipro7_soc/`	暫存器定義、啟動碼（`startup/`）、標準驅動（`std_drv/`）、NMSIS-DSP 預編譯函式庫（`DSP/`）
`bsp/drivers/ipro6_soc/`	IPRO6S SoC 驅動
`bsp/drivers/soc_common/`	跨晶片共用的驅動
`bsp/board/ipro7/`	板級標頭與 `board.c`；`board_config.h` 依板型設定選用標頭，`CONFIG_IPRO7AI_REEF` 對應 `ipro7ai_reef_board_config.h`（見板型設定）
`bsp/board/ipro6/`	IPRO6S 板級檔案
`bsp/board/linker/`	連結腳本產生器（範本與 `configs/ipro7_flash.cmake`）
`bsp/common/platform_utils/`	平台初始化、主控台 UART 鮑率

HAL 涵蓋的周邊：

類別	HAL
通訊	UART、SPI、I2C、I2S、SDIO
儲存	SPI Flash、PSRAM、SD Host（SDH）、PIO 軟體 SD Host
類比與計時	ADC、DAC、AUADC（音訊 ADC）、類比比較器、PWM、計時器、RTC、看門狗
輸入	GPIO、QDEC、Keyscan
影像與 AI	DVP 相機、ISP、MJPEG 編碼、NPU
網路	EMAC 乙太網路、lwIP netif、乙太網路 PHY
安全	AES、SHA、ECDSA、P-256、GMAC、TRNG
系統	DMA、時脈、電源管理、boot2 分割表

Reef 的腳位、喇叭致能等定義，以 BOARD_* 巨集寫在 bsp/board/ipro7/ipro7ai_reef_board_config.h；板卡腳位見 IPRO7AI Reef EVK，晶片腳位功能見腳位與周邊對照。

在 Reef 上動手做¶

從出廠韌體 ipro7ai_reef_demo 看各層如何銜接：.config 選定 RTOS 與元件，main.c 呼叫共用的平台初始化並使用板級標頭，執行時再由 FreeRTOS shell 看結果。

設定檔決定用哪些層。 隨附 .config 的這幾行選定晶片、板級標頭、FreeRTOS 與 shell：

apps/platform/ipro7ai_reef_demo/.config（節錄）

CONFIG_IPRO7=y
CONFIG_CHIP="IPRO7"
CONFIG_IPRO7AI_REEF=y
CONFIG_BOARD="IPRO7AI_REEF"
CONFIG_USE_PSRAM=y
CONFIG_PLATFORM_UART_BAUDRATE=115200
CONFIG_FREERTOS_SUPPORT=y
CONFIG_COMPONENTS_FREERTOS_ENABLE=y
CONFIG_SHELL=y
CONFIG_IPRO_LOG_ENABLE=y

main() 各層各碰一次。 ipro_platform_init() 來自 components/os/freertos/freertos_app_hooks，BOARD_* 腳位來自 bsp/board/ipro7/ 的 Reef 板級標頭，任務則交給 FreeRTOS：

apps/platform/ipro7ai_reef_demo/main.c（節錄）

int main(void)
{
    static StackType_t  s_app_stack[2048];
    static StaticTask_t s_app_tcb;

    ipro_platform_init();   /* heap + boot2 + log + shell */
    ...
    IPRO_LOGI(LOG_TAG, "  IPRO7AI Reef carrier demo");
    IPRO_LOGI(LOG_TAG, "  UART0 TX=%d RX=%d  RGB=G%d  SPK_EN=G%d(hi)",
              BOARD_UART_TX_PIN, BOARD_UART_RX_PIN, BOARD_RGB_LED_PIN, BOARD_SPK_EN_PIN);
    ...
    xTaskCreateStatic(app_task, "evk_app",
                      sizeof(s_app_stack) / sizeof(StackType_t), NULL,
                      configMAX_PRIORITIES - 2,
                      s_app_stack, &s_app_tcb);
    vTaskStartScheduler();
    ...
}

建置。
```
make -C apps/platform/ipro7ai_reef_demo
```
連結 map apps/platform/ipro7ai_reef_demo/build/build_out/ipro7ai_reef_demo_IPRO7.map 列出映像用到的每個元件封存檔。
燒錄，再以 115200 baud 開啟主控台，步驟見燒錄與序列埠。
看執行中的系統。 開機標語印出來自板級標頭的腳位（略去日誌前綴）：
```
  IPRO7AI Reef carrier demo
  UART0 TX=20 RX=21  RGB=G24  SPK_EN=G25(hi)
```
接著輸入 free 與 ps，這兩個是 components/sys/shell 提供的 FreeRTOS 指令：
```
Heap: total <bytes>, free <bytes>, min free <bytes>

Task             State  Prio  Stack   #   CPU%
---------------------------------------------------
```
任務清單中有 evk_app，也就是 main() 建立的應用任務。help 會列出映像註冊的所有指令。

接下來：依建立第一個自己的應用自己搭出同樣的結構，再用測試你的應用驗證。

建置系統與設定：建置流程、.config、記憶體配置、建立新應用
BLE 開發：控制器選擇、初始化順序、GATT 範例
網路：乙太網路、lwIP，經 SDIO 透過 IPRO6S 使用 Wi-Fi
Zephyr RTOS：Zephyr 板卡、範例與燒錄
IPRO7AI Reef EVK：所有範例使用的板卡
IPRO7、IPRO7AI、IPRO6S：晶片規格