【代码库】在 FRDM-MCXW71 上运行的 KNX IoT 堆栈示例_电路方案

此存储库中的应用程序示例是基于 FreeRTOS 的应用程序，在支持 NXP OpenThread 的平台（例如NXP FRDM-MCXW71）上运行开源 KNX IoT 堆栈。

演示应用程序是 lightsensor（模拟 KNX 光开关传感器基本应用程序 - 来自 KNX IoT 堆栈 repo 的 LSSB）和 lightactuator（模拟 KNX 开关执行器基本应用程序 - 来自 KNX IoT 堆栈 repo 的 LSAB）。

主板：FRDM-MCXW71

类别：无线连接

外设：UART

工具链：GCC

1.软件

构建系统基于 ot-nxp 存储库构建系统。支持的开发和构建环境包括：

Linux操作系统
使用 WSL 的 Windows 操作系统（推荐使用 Ubuntu 22.04 WSL）

构建系统使用cmake、ninja以及gccARM 版本。您可以使用存储库中的专用环境设置脚本来安装它们。更多详情，请参阅ot-nxp 存储库。

另一个必需的工具是git，用于拉取存储库代码。

安全配置 SDK 工具 (SPSDK)是处理 NBU 更新所必需的。可以使用 Python 安装此工具：

$ pip install spsdk

注意：某些依赖项可能会与已安装的 Python 模块发生冲突。但是，blhost该工具仍然已安装并可以使用。

关于 Windows 和 WSL 的注意事项： Windows Subsystem for Linux 不会自动映射已连接的 USB 设备。为了解决这个问题，用户需要使用 WSL 控制台构建应用程序，并使用 Windows 命令提示符/Power Shell 与 blhost 和 Jlink 配合使用，将所需的二进制文件写入开发板。

为了进行调试，需要安装MCUXpresso IDE 。

需要用于 FRDM-MCXW71 的 MCUXpresso SDK 2.16.100，可以从MCUXpresso SDK 页面下载为 zip 文件。

2.硬件

恩智浦 FRDM-MCXW71

个人电脑
USB Type C 线缆

至少需要两块板来运行演示应用程序。

设备用户界面

light_actuator 板上的状态反馈通过 LED 效果提供：

| 小部件 | 影响 | 状态 | 描述 |
| --------- | ----------- | --------------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------------------- |
| RGB LED | 绿色开/关 | 委托给 Thread 网络和 KNX 应用程序配置 | /p/o_1_1每当收到带有 uri 路径的 KNX CoAP 消息时，RGB LED 将打开/关闭绿灯 |
| 单色LED | 蓝色开/关 | 委托给 Thread 网络和 KNX 应用程序配置 | /p/o_1_2每当收到带有 uri 路径的 KNX CoAP 消息时，单色 LED 都会打开/关闭蓝灯 |

用户在 light_sensor 板上的操作总结如下：

| 按钮 | 行动 | 状态 | 输出 |
| ------ | ------ | --------------------------------------- | ----------------------------------------------------------------------- |
| SW2 | 短按 | 委托给 Thread 网络和 KNX 应用程序配置 | /p/o_1_1设备将使用 CoAP 和uri 路径通过 Thread 发送多播 KNX 消息 |
| SW4 | 短按 | 委托给 Thread 网络和 KNX 应用程序配置 | /p/o_1_2设备将使用 CoAP 和uri 路径通过 Thread 发送多播 KNX 消息 |

3. 设置

3.1 步骤 1 - 克隆并设置构建环境

克隆工作区内的存储库：

git clone https://github.com/nxp-appcodehub/dm-knx-iot-examples-on-nxp-mcxw71.git

环境设置脚本位于存储库的根目录中。可以通过在 CLI 中发出以下./environment_setup.sh命令列出该脚本的可能参数：

shell $ ./environment_setup.sh This is a setup script to set the NXP port of KNX IoT OpenThread examples environment. Usage: ./environment_setup.sh clean|setup_repos|setup_tools|apply_ot_patch

用户可以使用该脚本来设置子存储库、设置构建环境工具和 SDK 或清理存储库。

设置存储库的命令输出示例：

shell $ ./environment_setup.sh setup_repos This is a setup script to set the NXP port of KNX IoT OpenThread examples environment. Setting up the repositories. The script will update all repositories (ot-nxp and NXP SDK). The setup will take several minutes to complete. Setting up submodules. Submodule 'KNX-IOT-STACK' (https://github.com/KNX-IOT/KNX-IOT-STACK.git) registered for path 'KNX-IOT-STACK' Submodule 'ot-nxp' (https://github.com/NXP/ot-nxp.git) registered for path 'ot-nxp' Cloning into '/home/user/knx_iot_nxp_repo/KNX-IOT-STACK'... Cloning into '/home/user/knx_iot_nxp_repo/ot-nxp'... Submodule path 'KNX-IOT-STACK': checked out '270890a6cfab8ab0ff92cd155cc2be11ff36b4bb' Submodule path 'ot-nxp': checked out 'dfbe12280af4a87cb9ae0c0c1d90d71de3372d82' Submodule 'deps/gtest' (https://github.com/google/googletest.git) registered for path 'KNX-IOT-STACK/deps/gtest' Submodule 'deps/mbedtls' (https://github.com/ARMmbed/mbedtls.git) registered for path 'KNX-IOT-STACK/deps/mbedtls' Submodule 'deps/tinycbor' (https://github.com/intel/tinycbor.git) registered for path 'KNX-IOT-STACK/deps/tinycbor' Cloning into '/home/user/knx_iot_nxp_repo/KNX-IOT-STACK/deps/gtest'... Cloning into '/home/user/knx_iot_nxp_repo/KNX-IOT-STACK/deps/mbedtls'... Cloning into '/home/user/knx_iot_nxp_repo/KNX-IOT-STACK/deps/tinycbor'... Submodule path 'KNX-IOT-STACK/deps/gtest': checked out 'c99458533a9b4c743ed51537e25989ea55944908' Submodule path 'KNX-IOT-STACK/deps/mbedtls': checked out 'd81c11b8ab61fd5b2da8133aa73c5fe33a0633eb' Submodule path 'KNX-IOT-STACK/deps/tinycbor': checked out '70aba6ba51881e5b8d108c105a17ed9cdee6bc30' Submodule path 'ot-nxp': checked out 'ce3f5e4752efb3a4e3ca03887f7c8c0f2d841980' Submodule 'openthread' (https://github.com/NXP/openthread.git) registered for path 'ot-nxp/openthread' Cloning into '/home/user/knx_iot_nxp_repo/ot-nxp/openthread'... Submodule path 'ot-nxp/openthread': checked out '4cc1ffd17439db6e0b97b010ad00043d7509f246' Setting up submodules done. Patching ot-nxp repo. ot-nxp repo has been patched! Pulling NXP SDK. === Initializing from existing manifest repository manifest --- Creating /home/user/knx_iot_nxp_repo/ot-nxp/third_party/github_sdk/.west and local configuration file === Initialized. Now run "west update" inside /home/user/knx_iot_nxp_repo/ot-nxp/third_party/github_sdk. === updating sdk-release (core): --- sdk-release: initializing Initialized empty Git repository in /home/user/knx_iot_nxp_repo/ot-nxp/third_party/github_sdk/core/.git/ --- sdk-release: fetching, need revision MCUX_2.16.100 ...

清理存储库的命令输出示例（需要先设置存储库）：

shell $ ./environment_setup.sh clean This is a setup script to set the NXP port of KNX IoT OpenThread examples environment. Cleaning the environment. Resetting ot-nxp repository. HEAD is now at ce3f5e4 [common] Enable Dns over TCP feature for Thread 1.4 Cleaning NXP SDK. === running "git reset --hard && git clean -xdf" in sdk-release (core): ...

设置构建工具链的命令输出示例：

shell $ ./environment_setup.sh setup_tools This is a setup script to set the NXP port of KNX IoT OpenThread examples environment. Setting up the toolchain. The script will update the toolchain. The setup will take several minutes to complete. Setting up ot-nxp toolchain environment. + main ++ dirname ./script/bootstrap ...

注意：在 Windows WSL 上，pip install <package>命令可能会返回error: externally-managed-environment。此问题可以通过在命令末尾添加参数来修复。例如pip install，。--break-system-packages``pip install west --break-system-packages

需要对 ot-nxp 存储库进行某些更改。这些更改将在后续版本中集成。因此，在本演示中，需要在 ot-nxp 存储库上应用一个补丁。以下是修补 ot-nxp 存储库的命令输出示例：

shell $ ./environment_setup.sh apply_ot_patch This is a setup script to set the NXP port of KNX IoT OpenThread examples environment. Applying ot-nxp repo patch. ot-nxp repo has been patched!

3.2 第 2 步 - 构建示例

构建脚本位于script文件夹中。要为 NXP 平台（例如 MCXW71）构建所有可用的 KNX 物联网应用程序，用户需要从存储库根目录运行以下命令：

shell $ ./script/build_mcxw71_knx

要构建一个特定的应用程序，例如light_sensor或，用户需要通过关键字和light_actuator向前一个命令添加所需的应用程序。knx_light_sensor``knx_light_actuator

shell $ ./script/build_mcxw71_knx knx_light_sensor

构建的输出位于build_mcxw71文件夹中，该文件夹包含两个单独的子文件夹build_mcxw71/knx_light_sensor和build_mcxw71/knx_light_actuator。构建的 elf 和二进制文件位于bin每个应用程序的子文件夹中。

3.3 步骤 3 - 刷新 FRDM-MCXW71 板

必须将两个图像写入电路板：一个用于主机（CM33），一个用于NBU（CM3）。

闪烁`NBU`图像

NBU仅当新的 NXP SDK 发布时才需要写入镜像。执行此步骤之前需要安装SPSDK 。

``It is necessary to work with the matchingNBUimage for the SDK version of the application you are working with. This means that when you download your SDK, prior to loading any wireless SDK example, update yourNBUimage with the SDK provided binaries. ForFRDM` users, please write the following
binary:

middleware/wireless/ieee-802.15.4/bin/mcxw71/mcxw71_nbu_ble_15_4_dyn_matter_<nbu_version>.sb3

Please note that <nbu_version> may vary depending on the SDK version. The tested NBU binary from SDK 2.16.100 is version 1_0_17_2.

Before writing the image, please make sure that MCXW71 is in ISP mode by keeping the SW3 button (also named ISP) pressed while connecting the MCXW71 board to an USB port (unplug the board if already connected to an USB port).
Once the device is connected, you may find the assigned port by running:
nxpdevscan
Run the blhost command to write the sb3 file:
blhost -p <assigned_port> receive-sb-file <path_to_SDK>/middleware/wireless/ieee-802.15.4/bin/mcxw71/mcxw71_nbu_ble_15_4_dyn_matter_<nbu_version>.sb3
An example <path_to_SDK> is /home/user/knx_iot_nxp_repo/ot-nxp/third_party/github_sdk.
```

刷写主机镜像

build_mcxw71/knx_light_actuator/bin主机镜像是在或下找到的镜像build_mcxw71/knx_light_actuator/bin。它应该在每次构建过程后写入。

如果需要调试，请直接跳至“调试” 部分。否则，如果只需要烧写，则可以使用JLink ：

插入MCXW71USB 端口（执行此操作时无需按住SW3按钮，例如主机闪烁不需要 ISP 模式）
将 JLink 连接到设备：
shell JLinkExe -device MCXW71 -if SWD -speed 4000 -autoconnect 1
运行以下命令：
shell reset halt loadfile light-actuator-mcxw71.srec reset go quit