《鴻蒙機器人編程》課件-2.1 開發(fā)環(huán)境搭建

?NXROBO2023鴻蒙開發(fā)的環(huán)境搭建課程說明開源鴻蒙系統(tǒng)介紹開源鴻蒙系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境?NXROBO20232開源鴻蒙系統(tǒng)介紹?NXROBO20233鴻蒙和開源鴻蒙系統(tǒng)?NXROBO20234鴻蒙（HarmonyOS）是華為公司在2019年8月發(fā)布的可穿戴設(shè)備、智能家居、汽車、手機、平板電腦等設(shè)備上的新一代操作系統(tǒng)。它可以提供更安全、更平滑、更智能的使用體驗，也支持多端統(tǒng)一開發(fā)，可以應(yīng)對不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通。鴻蒙還可以通過分布式技術(shù)支持設(shè)備之間的協(xié)同工作，實現(xiàn)智能化互聯(lián)，更好地滿足人們的需求。開源鴻蒙（OpenHarmony）是華為公司于2019年8月發(fā)布的一個開源的分布式操作系統(tǒng)。它是一個全場景的、可裁剪化的系統(tǒng)內(nèi)核，可以支持手機、電視、PC、車載、數(shù)碼儀器等設(shè)備。同時，開源鴻蒙也支持多端統(tǒng)一開發(fā)，幫助開發(fā)者更方便地創(chuàng)建跨設(shè)備、跨平臺的應(yīng)用。開源鴻蒙（OpenHarmony）是鴻蒙操作系統(tǒng)（HarmonyOS）的開源版本。開源版本的推出，意味著開發(fā)人員可以更加自由地對鴻蒙進行二次開發(fā)，從而促進技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品價值的提升。而鴻蒙操作系統(tǒng)（HarmonyOS）作為商業(yè)發(fā)行版，則可以為各種終端設(shè)備提供更加高效和智能的操作體驗，為智能化設(shè)備之間的互聯(lián)互通提供技術(shù)支持，使人們能夠更好地享受數(shù)字化、智能化時代帶來的便利。鴻蒙和開源鴻蒙系統(tǒng)?NXROBO20235開源鴻蒙通過模塊化實現(xiàn)操作系統(tǒng)給功能解耦合，不同設(shè)備可實現(xiàn)彈性部署。OpenHarmony整體遵從分層設(shè)計，從下向上依次為：內(nèi)核層、系統(tǒng)服務(wù)層、框架層和應(yīng)用層。系統(tǒng)功能按照“系統(tǒng)>子系統(tǒng)>組件”逐級展開，在多設(shè)備部署場景下，支持根據(jù)實際需求裁剪某些非必要的組件。內(nèi)核子系統(tǒng)：采用多內(nèi)核（Linux內(nèi)核或者LiteOS）設(shè)計，支持針對不同資源受限設(shè)備選用適合的OS內(nèi)核。內(nèi)核抽象層（KAL，KernelAbstractLayer）通過屏蔽多內(nèi)核差異，對上層提供基礎(chǔ)的內(nèi)核能力，包括進程/線程管理、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理和外設(shè)管理等。開源鴻蒙（OpenHarmony）是鴻蒙操作系統(tǒng)（HarmonyOS）的開源版本。開源版本的推出，意味著開發(fā)人員可以更加自由地對鴻蒙進行二次開發(fā)，從而促進技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品價值的提升。而鴻蒙操作系統(tǒng)（HarmonyOS）作為商業(yè)發(fā)行版，則可以為各種終端設(shè)備提供更加高效和智能的操作體驗，為智能化設(shè)備之間的互聯(lián)互通提供技術(shù)支持，使人們能夠更好地享受數(shù)字化、智能化時代帶來的便利。開源鴻蒙系統(tǒng)的基本架構(gòu)?NXROBO20236開源鴻蒙系統(tǒng)的基本架構(gòu)?NXROBO202371內(nèi)核層內(nèi)核層包含了內(nèi)核子系統(tǒng)和驅(qū)動子系統(tǒng)。其中，LiteOS是華為針對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)布的輕量級操作系統(tǒng)，其內(nèi)核也為微內(nèi)核，最小存儲容量僅為6KB。驅(qū)動子系統(tǒng)包含了鴻蒙操作系統(tǒng)驅(qū)動框架（HarmonyOSDriverFoundation，HDF）。HDF為多種不同的硬件提供了統(tǒng)一的訪問接口。2系統(tǒng)服務(wù)層與框架層系統(tǒng)基本能力子系統(tǒng)集、基礎(chǔ)軟件服務(wù)子系統(tǒng)集、增強軟件服務(wù)子系統(tǒng)集、硬件服務(wù)子系統(tǒng)集橫跨了系統(tǒng)服務(wù)層和框架層，為應(yīng)用層程序提供了API。其中，系統(tǒng)基本能力子系統(tǒng)集最為重要，主要包含了4個部分：（1）方舟多語言運行時子系統(tǒng)：方舟編譯體系包含方舟編譯器和方舟多語言運行時子系統(tǒng)。（2）分布式框架：分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式任務(wù)調(diào)度為鴻蒙分布式操作系統(tǒng)提供系統(tǒng)服務(wù)層基礎(chǔ)，為分布式應(yīng)用運行、調(diào)度、遷移操作提供基礎(chǔ)能力。（3）用戶程序框架、UI框架、Ability框架：這一部分構(gòu)建了應(yīng)用程序的主要框架模型，為應(yīng)用程序的界面開發(fā)、Ability能力開發(fā)等提供API基礎(chǔ)。（4）公共基礎(chǔ)庫子系統(tǒng)等重要子系統(tǒng)：除了公共基礎(chǔ)庫子系統(tǒng)以外，多模輸入子系統(tǒng)、圖形子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)和AI子系統(tǒng)均屬于重要的基礎(chǔ)子系統(tǒng)。3應(yīng)用層應(yīng)用層是指鴻蒙操作系統(tǒng)中各種系統(tǒng)應(yīng)用和第三方應(yīng)用。開發(fā)模式簡介?NXROBO20238通常在嵌入式開發(fā)中，很多開發(fā)者習(xí)慣于使用Windows進行代碼的編輯，比如使用Windows的VisualStudioCode進行OpenHarmony代碼的開發(fā)。但當前階段，大部分的開發(fā)板源碼還不支持在Windows環(huán)境下進行編譯。因此，需要使用Ubuntu的編譯環(huán)境對源碼進行編譯。在以上的設(shè)備開發(fā)場景中，可以搭建一套Windows+Ubuntu混合開發(fā)的環(huán)境，其中使Windows平臺的VisualStudioCode可視化界面進行相關(guān)操作，通過遠程連接的方式對接Ubuntu下，對Ubuntu下的源碼進行開發(fā)、編譯等操作。開源鴻蒙系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境?NXROBO20239環(huán)境要求?NXROBO202310硬件要求Windows工作環(huán)境：用于代碼編輯，下載程序等。Linux環(huán)境：用于代碼下載，編譯。SPARK-HM-PI開發(fā)板USBType-C線軟件系統(tǒng)要求Linux編譯服務(wù)器:Ubuntu16.04及以上64位系統(tǒng)版本，服務(wù)器或者虛擬機都可以，建議使用Ubuntu20.04鏡像Windows工作臺:WindowsXP/Windows7/Windows10/Windows11，需安裝VisualStudioCode虛擬機環(huán)境搭建?NXROBO2023111.下載Ubuntu20.04鏡像：/20.04/ubuntu-20.04.6-desktop-amd64.iso.torren2.下載安裝VMwareWorkstationPlayer軟件：/cn/products/workstation-player.html3.創(chuàng)建新的虛擬機打開VMwareWorkstationPlayer軟件，選擇“創(chuàng)建新的虛擬機”，在彈出的向?qū)е羞x擇“典型（推薦）”模式，并點擊下一步。4.選擇Ubuntu20.04鏡像在接下來的界面中，選擇使用ISO鏡像文件安裝操作系統(tǒng)。然后點擊瀏覽按鈕，找到你下載的Ubuntu20.04ISO鏡像文件，并選中它。確定后繼續(xù)。5.設(shè)置虛擬機的名稱和存儲位置。虛擬機環(huán)境搭建?NXROBO202312虛擬機環(huán)境搭建?NXROBO2023136.設(shè)置磁盤容量大小，建議不少于30GB。7.自定義硬件配置可根據(jù)需要配置，完成虛擬機創(chuàng)建8.啟動虛擬機，并按照提示進行安裝操作系統(tǒng)的過程即可虛擬機環(huán)境搭建?NXROBO202314Ubuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO202315軟件要求開發(fā)板需要的工具如下表所示。開發(fā)工具用途SCons3.0.4+編譯構(gòu)建工具python模塊：setuptools、kconfiglib、pycryptodome、six、ecdsa編譯構(gòu)建工具gcc

riscv32編譯構(gòu)建工具gn編譯構(gòu)建工具ninja編譯構(gòu)建工具說明如果沒有Ubuntu系統(tǒng)，可在Windows系統(tǒng)中通過虛擬機方式搭建Ubuntu系統(tǒng)，具體請參考Ubuntu系統(tǒng)安裝指導(dǎo)。Ubuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO2023161將UbuntuShell環(huán)境修改為bash1)執(zhí)行如下命令，確認輸出結(jié)果為/bin/sh->bash。如果不是，請根據(jù)步驟2，將shell修改為bash。2)打開終端工具，執(zhí)行如下命令，輸入密碼，然后選擇

No，將Ubuntushell由dash修改為bash。$ls-l/bin/sh$sudodpkg-reconfiguredashUbuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO2023172安裝遠程SSH服務(wù)1)在Ubuntu系統(tǒng)中，打開終端工具，執(zhí)行如下命令安裝SSH服務(wù)。2)執(zhí)行如下命令，啟動SSH服務(wù)。$sudoapt-getinstallopenssh-server$sudosystemctlstartssh---說明如果執(zhí)行該命令失敗，提示openssh-server和openssh-client依賴版本不同，請根據(jù)CLI界面提示信息，安裝openssh-client相應(yīng)版本后（例如：sudoapt-getinstallopenssh-client=1:8.2p1-4），再重新執(zhí)行該命令安裝openssh-server。*執(zhí)行如下命令，啟動SSH服務(wù)。Ubuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO2023182安裝遠程SSH服務(wù)3)執(zhí)行如下命令，安裝網(wǎng)絡(luò)查詢工具,通過ifconfig獲取當前用戶的IP地址，用于Windows系統(tǒng)遠程訪問Ubuntu環(huán)境記錄下這里的IP地址，后面遠程連接需要用到。$sudoaptinstallnet-tools$ifconfigUbuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO2023193安裝編譯工具1)安裝Scons$sudoaptinstallscons運行如下命令，安裝SCons安裝包。運行如下命令，查看是否安裝成功。如果安裝成功，查詢結(jié)果下圖所示。$scons-vSCons安裝成功界面，版本要求3.0.4以上Ubuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO2023203安裝編譯工具2)安裝python環(huán)境及模塊$cd/usr/bin$sudormpythonpython需使用python3.7以上版本,以python3.8為例，Ubuntu20.04會默認裝python3.8。首先需要將"/usr/bin"下的python刪掉。輸入python--version查看python版本。$sudoln-s/usr/bin/python3.8python若提示無法刪除'python':沒有那個文件或目錄,說明原來就沒有python這個文件夾,無須處理此問題,繼續(xù)下一步操作需要將回顯路徑鏈接到"/usr/bin/python"Ubuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO202321①

運行如下命令，安裝python模塊setuptools。$pip3installsetuptools若遇到Nomodulenamedpip,運行如下命令安裝pip:sudoaptinstallpython3-pip$sudopip3installpycryptodome②安裝GUImenuconfig工具（Kconfiglib），建議安裝Kconfiglib13.2.0+版本，這里選擇命令行方式安裝:$sudopip3installkconfiglib③

安裝pycryptodome，任選如下一種方式。安裝升級文件簽名依賴的Python組件包，包括：pycryptodome、six、ecdsa。安裝ecdsa依賴six，請先安裝six，再安裝ecdsa。④安裝six$sudopip3installsix--upgrade--ignore-installedsix⑤安裝ecdsa$sudopip3installecdsaUbuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO2023223)安裝gcc_riscv32（WLAN模組類編譯工具鏈。/link?target=https%3A%2F%2F%2Fharmonyos%2Fcompiler%2Fgcc_riscv32%2F7.3.0%2Flinux%2Fgcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz下載以下交叉編譯工具鏈：$tar-xvfgcc_riscv32-linux-7.3.0.tar.gz-C~將壓縮包解壓到根目錄：設(shè)置環(huán)境變量：vim~/.bashrc提示沒有vim就可以執(zhí)行sudoaptinstallvim安裝vim將以下命令拷貝到.bashrc文件的最后一行:exportPATH=~/gcc_riscv32/bin:$PATH生效環(huán)境變量：source~/.bashrcShell命令行中輸入如下命令，如果能正確顯示編譯器版本號，表明編譯器安裝成功。$riscv32-unknown-elf-gcc-vUbuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO2023234)安裝gn打開Linux編譯服務(wù)器終端。gn工具位于源碼application/NXROBO/SPARK-HM-PI/tools目錄下跳轉(zhuǎn)到該目錄下解壓gn安裝包至~/gn路徑下：tar-xvfgn.1523.tar-C~設(shè)置環(huán)境變量：vim~/.bashrc將以下命令拷貝到.bashrc文件的最后一行exportPATH=~/gn:$PATH生效環(huán)境變量：source~/.bashrc5)安裝ninja打開Linux編譯服務(wù)器終端ninja工具工具位于源碼application/NXROBO/SPARK-HM-PI/tools目錄下解壓ninja安裝包至~/ninja路徑下：tar-xvfninja.1.9.0.tar-C~設(shè)置環(huán)境變量：vim~/.bashrc"將以下命令拷貝到.bashrc文件的最后一行：exportPATH=~/ninja:$PATH生效環(huán)境變量：source~/.bashrcUbuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXROBO202324開發(fā)工具要求開發(fā)工具用途獲取VisualStudioCode代碼編輯工具,通過remote-ssh插件遠程連接Linux/MobaXterm連接Linux服務(wù)器或者串口調(diào)試工具/CH341SER.EXEUSB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動/search?q=ch340g&t=downloadsHiburn開發(fā)板燒錄工具/resource/29Ubuntu開發(fā)環(huán)境搭建?NXR