Zephyr RTOS¶

IPRO SDK 同时也是一个 Zephyr v4.4.0 模块：SDK 的 HAL 与 SoC 驱动通过 Zephyr 的设备驱动 API 提供，可以改用 Zephyr 而不是 FreeRTOS 开发应用。本页是 Zephyr 侧的参考：支持的开发板、工作区、west 构建与烧录、示例与限制。FreeRTOS 应用及其构建方式不受影响。

要点

开发板：ipro7_evb（IPRO7 EVB）与 ipro7ai_evk（IPRO7AI EVK）。V2.2.1 没有 IPRO7AI Reef EVK 的 Zephyr 开发板定义；在 Reef 上请使用 FreeRTOS 应用。
可用：常用外设驱动、BLE（Zephyr host 配合预编译的 IPRO BLE 控制器）、IEEE 802.15.4 与 OpenThread、MCUboot 配合 MCUmgr 经 BLE 更新。
不可用：低功耗模式，以及摄像头、音频编解码器、USB、SD host、以太网与 NPU 的 Zephyr 驱动。
控制台：UART0，2,000,000 baud。主机需要：带 venv 的 Python 3、git、能访问 GitHub 的网络、CMake 3.20 或更高版本。
第一次构建：先看工作区，再看构建、烧录与控制台。

概览¶

文件／目录	作用
`west.yml`	SDK 本身是 west manifest repository：固定 Zephyr v4.4.0，只导入允许列表中的模块
`zephyr/module.yml`	把 SDK 注册为 Zephyr 模块，带入开发板、SoC、devicetree binding 与 `west flash` runner
`zephyr/boards/`、`soc/`、`dts/`	开发板定义、SoC 定义、devicetree binding
`zephyr/drivers/`、`hal_glue/`、`include/`	Zephyr 驱动，以及与 SDK HAL 的对接
`zephyr/patches.yml`、`patches/`	SDK 对 Zephyr 的两个补丁，创建工作区时应用
`zephyr/samples/`、`zephyr/tests/`	SDK 示例与测试
`tools/zephyr/`	创建工作区、构建、烧录与打开控制台的脚本

Zephyr 驱动调用 SDK 的 HAL，HAL 直接从 bsp/ 编译。BLE 使用 Zephyr 的 host 配合 IPRO BLE 控制器库；IEEE 802.15.4 使用 Zephyr 的驱动接口与 OpenThread。

支持的开发板¶

Zephyr 开发板	硬件	Flash（devicetree）	PSRAM	`west flash` 默认值
`ipro7_evb`	IPRO7 EVB	2 MB	无	`--pt=partition_cfg_2M.toml`，经 IPRO7 CMSIS-DAP 探针进入下载模式
`ipro7ai_evk`	IPRO7AI EVK	1 MB	8 MB	`--pt=partition_cfg_1M_boot2.toml`、`--boot=shell`

两块开发板的控制台都在 UART0，2,000,000 baud。
分区表名称指的是 IntelProCube 的 chips/ipro7/partition/ 下的文件。
SDK 附带 ipro6s_evb 的开发板文件，但本版本的 Zephyr 不支持 IPRO6S。

IPRO7AI Reef EVK

V2.2.1 没有 Reef 的 Zephyr 开发板，Reef 的摄像头、音频、LED 与 microSD 卡槽也没有 devicetree 描述。本版本未验证在 Reef 上运行 Zephyr 镜像。需要在 Reef 上使用 Zephyr 时请联系 INTELPRO。

工作区¶

tools/zephyr/bootstrap.sh 在 SDK 根目录创建 zephyr-workspace/。第一次运行会从 GitHub 下载 Zephyr 与模块。

tools/zephyr/bootstrap.sh              # 创建 zephyr-workspace/
source zephyr-workspace/env.sh         # 设置 ZEPHYR_BASE、CROSS_COMPILE，并把 west 加入 PATH

脚本依次：

创建 zephyr-workspace/.venv 并安装 west。
用 SDK 的 west.yml 初始化 west，执行 west update（默认浅克隆）。
应用 zephyr/patches.yml 中的补丁。
安装 Zephyr 与 MCUboot 所需的 Python 包。
写出 env.sh：ZEPHYR_TOOLCHAIN_VARIANT=cross-compile、CROSS_COMPILE、ZEPHYR_BASE、PATH。

选项／变量	说明
`-w DIR`	改用其他工作区目录
`--full`	下载 Zephyr 与模块的完整历史
`IPRO_TOOLCHAIN`	工具链目录，默认 `/opt/toolchain/riscv_ipro7`

west.yml 只导入 mbedtls、tf-psa-crypto、openthread、picolibc、segger、mcuboot、liblc3 与 zcbor。

再次运行 bootstrap

更新前，bootstrap 会把补丁涉及的 Zephyr 文件还原为固定版本，对这些文件的本地修改会丢失。

Zephyr 需要 CMake 3.20 或更高版本。tools/cmake/ 中附带的是 Linux x86-64 用的 CMake 3.15，仅供 FreeRTOS 构建使用。

构建、烧录与控制台¶

先 source env.sh，再在 zephyr-workspace/ 中执行：

west build -b ipro7_evb zephyr/samples/hello_world                       # Zephyr 自带的示例
west build -b ipro7_evb ../zephyr/samples/periph_smoke -d build/smoke     # SDK 的示例
west flash -d build/smoke
../tools/zephyr/monitor.sh --port /dev/cu.usbserial-XXXX                  # 控制台，2,000,000 baud

在 SDK 根目录中，tools/zephyr/build.sh [-b ipro7_evb|ipro7ai_evk] [-d DIR] [-p] APP [-- cmake 参数] 封装了 west build，SDK 示例可直接写名称（tools/zephyr/build.sh -b ipro7ai_evk periph_smoke）。

west flash 使用 SDK 的 ipro runner（zephyr/scripts/runners/ipro.py）：让开发板进入下载模式，用 IntelProCube 命令行工具写入 zephyr.bin，再复位开发板。

Runner 选项	说明
`--boot probe`／`shell`／`manual`	进入下载模式的方式：IPRO7 CMSIS-DAP 探针（默认）、运行中镜像的 `reboot_dl`，或手动
`--port`、`--probe-port`	烧录 UART 与探针桥接端口；默认 `$IPRO_SERIAL_PORT`、`$IPRO_PROBE_PORT`
`--tool`	IntelProCube CLI 可执行文件；默认 `$IPRO_FLASH_TOOL`，或 `PATH` 中的工具
`--pt`	分区表：`.toml` 路径，或工具 `chips/<chip>/partition/` 下的表名
`--baudrate`、`--console-baud`	烧录速率，以及 `--boot shell` 使用的控制台速率；默认都是 2000000
`--no-reset`、`--attempts`、`--tool-arg`	烧录后停留在下载模式；重试次数（3）；传给工具的额外参数

Runner 选项写在 -- 之后，例如 west flash -- --boot shell --port /dev/cu.usbserial-XXXX。

west flash 不传递 --chip-variant；IntelProCube 使用保存在 chips/ipro7/eflash_loader/eflash_loader_cfg.ini 中的 flash 引脚配置。
对于含 MCUboot 的 sysbuild 镜像，west flash 会先用 tools/zephyr/merge_mcuboot.py 把 MCUboot 与签名后的应用合并为一个镜像。
tools/zephyr/flash.sh 以 115200 baud 发送 reboot_dl，运行中的 Zephyr 镜像（2,000,000 baud）收不到；请先手动进入下载模式，或改用 west flash。

功能范围¶

项目	Zephyr 下
驱动	GPIO、UART（含 async）、SPI、I2C、PWM、ADC、DAC、counter／RTC、watchdog、flash、DMA、entropy、hwinfo、I2S／PDM
显示	IPRO7AI EVK 的 LCD，使用 Zephyr 自带的 ST7789V 驱动
Bluetooth LE	Zephyr host 配合 `components/wireless/bluetooth/ipro_ble_controller/lib/` 中的 IPRO BLE 控制器库
IEEE 802.15.4／Thread	Zephyr 的 IEEE 802.15.4 驱动与 OpenThread，见 Thread 与 Matter
启动与更新	经 sysbuild 的 MCUboot；通过 MCUmgr SMP 经 BLE 上传镜像，见 OTA 更新

Zephyr 下用下列配置选择 BLE 控制器库，并用 devicetree overlay 启用 bt_hci 节点（zephyr/samples/bt_peripheral_hr/ipro7.overlay）：

zephyr/samples/bt_peripheral_hr/ipro7.conf（节选）

CONFIG_IPRO7_EM_SIZE_KB=16
CONFIG_BT_IPRO_CTLR_LIB="link1_periph"
CONFIG_BT_IPRO_CTLR_FEATURE="bt52"
CONFIG_BT_MAX_CONN=1
CONFIG_ENTROPY_GENERATOR=y

ISO 与 LE Audio 改用 zephyr/samples/bt_le_audio/iso.conf（link1、bt54_iso2、CONFIG_IPRO7_EM_SIZE_KB=32）。库组合见 BLE 开发。

示例¶

示例（`zephyr/samples/`）	开发板	内容
`periph_smoke`	`ipro7_evb`	逐一测试驱动：GPIO、UART、SPI、I2C、PWM、flash、DMA、counter、watchdog、TRNG
`mcuboot_app`	`ipro7_evb`、`ipro7ai_evk`	验证 boot2 → MCUboot → 镜像的启动链
`ble_ota`	`ipro7_evb`、`ipro7ai_evk`	MCUboot＋MCUmgr SMP，经 BLE 更新
`bap_broadcast_source`	`ipro7_evb`、`ipro7ai_evk`	LE Audio 广播源（LC3）
`bap_broadcast_sink`	`ipro7ai_evk`	LE Audio 广播接收，从 EVK 扬声器播放
`le_audio_headset`	`ipro7ai_evk`	LE Audio unicast 耳机（CAP acceptor）
`evk_demo`	`ipro7ai_evk`	用于 EVK 的 LCD、麦克风、扬声器与摄像头预览的 `evk` shell 命令
`ieee802154_shell`	`ipro7_evb`	IEEE 802.15.4 shell；另附 OpenThread 用的 `ot.conf` 与 `csl.conf`
`bt_peripheral_hr`、`bt_le_audio`	–	供 Zephyr 自带示例使用的配置片段

Zephyr 自带的示例配合 SDK 的配置片段（在 zephyr-workspace/ 中执行）：

west build -b ipro7_evb zephyr/samples/bluetooth/peripheral_hr -- \
    -DEXTRA_CONF_FILE=$PWD/../zephyr/samples/bt_peripheral_hr/ipro7.conf \
    -DEXTRA_DTC_OVERLAY_FILE=$PWD/../zephyr/samples/bt_peripheral_hr/ipro7.overlay
west build -b ipro7_evb zephyr/samples/net/openthread/shell -- \
    -DEXTRA_CONF_FILE=$PWD/../zephyr/samples/ieee802154_shell/ot.conf \
    -DEXTRA_DTC_OVERLAY_FILE=$PWD/../zephyr/samples/ieee802154_shell/app.overlay

zephyr/tests/ 中有 15 组驱动测试（zephyr/tests/drivers/）与 3 组 SoC 测试（camclk、psram、reboot），都是标准的 ztest。

预编译组件¶

Zephyr 构建时，除下列组件外，包括 HAL 在内的 SDK 代码都从源代码编译：

组件	位置
IPRO BLE 控制器	`components/wireless/bluetooth/ipro_ble_controller/lib/`
RF 驱动	`components/wireless/rf/ipro7_rf/lib/zephyr/`（`libipro_rf_core.a`、`libipro_rf_core_short_enums.a`）
IEEE 802.15.4 MAC	`components/wireless/ieee802154/lib/zephyr/`（`libipro_ieee802154_core.a`、`libipro_ieee802154_core_short_enums.a`）

链接 BLE 控制器时，整个镜像以 -fshort-enums 编译，构建会自动选用对应版本的 RF 与 802.15.4 库。

本版本的限制¶

没有 IPRO7AI Reef EVK 的 Zephyr 开发板；Zephyr 不支持 IPRO6S。
低功耗模式：Zephyr 的 pm_state 不会进入 PDS 或 HBN，BLE 控制器也不会睡眠。需要低功耗请使用 FreeRTOS，见低功耗。
没有摄像头、音频编解码器、USB、SD host、以太网与 NPU 的 Zephyr 驱动；唯一的显示是 IPRO7AI EVK 的 LCD。
Zephyr 下 IPRO7 没有 Wi-Fi：zephyr/drivers/wifi 是 IPRO6S 芯片本身的驱动。
需要上述功能的产品请使用 FreeRTOS 应用。

Thread 与 Matter：OpenThread 配置与首次测试。
OTA 更新：MCUboot 与 MCUmgr。
BLE 开发：控制器库与 BLE API。
工具命令行：tools/zephyr/ 脚本。