2. 开发环境搭建：Zephyr SDK安装、west工具配置、创建第一个Zephyr工程、编译与烧录

好，咱们正式开始动手了。

这一章，我带你把Zephyr的开发环境从头到尾捋一遍。说实话，很多初学者倒在了环境搭建这一步——不是装不上，就是装完了跑不起来。我当年第一次搞Zephyr时，光SDK就折腾了两天，后来发现是路径写错了。嗯，咱们今天争取半小时搞定。

2.1 Zephyr SDK安装

Zephyr SDK不是Zephyr源码本身，而是一套交叉编译工具链。说白了，就是让你的PC能编译出给ARM、RISC-V等目标芯片跑的二进制文件。

第一步：下载SDK

我个人习惯去Zephyr官网的GitHub Release页面下载。别用包管理器，容易版本不匹配。选最新的LTS版本就行，比如目前稳定的是0.16.x。

# 以Linux为例，下载到~/目录
wget https://github.com/zephyrproject-rtos/sdk-ng/releases/download/v0.16.8/zephyr-sdk-0.16.8_linux-x86_64.tar.xz

第二步：解压并安装

解压后有个setup.sh脚本，运行它就行。这里有个坑——一定要用sudo，因为脚本会往/opt目录写东西。

cd ~
tar xf zephyr-sdk-0.16.8_linux-x86_64.tar.xz
cd zephyr-sdk-0.16.8
sudo ./setup.sh

安装完成后，脚本会自动把工具链路径加到/etc/profile.d/里。重启终端或手动source一下就能用。

2.2 west工具配置

west是Zephyr的瑞士军刀。它负责拉代码、管理模块、编译、烧录……几乎一切操作都靠它。

安装west

用pip装，简单粗暴：

pip3 install west

装完后验证一下：

west --version

如果显示版本号，说明装好了。如果提示command not found，八成是Python的bin目录没在PATH里。我建议你检查一下~/.local/bin有没有加进去。

初始化工作空间

Zephyr的源码管理方式有点特别——它用west init拉一个manifest仓库，然后west update把所有模块（比如驱动库、网络栈）都下载下来。你想想看，如果手动一个个git clone，那得累死。

mkdir zephyr_project
cd zephyr_project
west init
west update

这个过程会下载大概1-2GB的数据，取决于网络状况。我建议你找个网速好的时间段搞，或者挂个代理。

导出Zephyr路径

为了让编译器能找到Zephyr的头文件和库，需要设置环境变量：

export ZEPHYR_BASE=~/zephyr_project/zephyr
export ZEPHYR_TOOLCHAIN_VARIANT=zephyr

我个人习惯把这俩加到~/.bashrc里，省得每次开终端都要敲一遍。

2.3 创建第一个Zephyr工程

环境搭好了，咱们来写个经典的"Hello World"。不过Zephyr的Hello World不是打印到屏幕，而是通过串口输出。

创建工程

用west的模板功能：

west create -t zephyr hello_world
cd hello_world

这会生成一个最小工程，包含src/main.c和CMakeLists.txt。打开main.c看看：

#include <zephyr/kernel.h>
#include <zephyr/device.h>
#include <zephyr/drivers/uart.h>

void main(void)
{
    printk("Hello World! %s\n", CONFIG_BOARD);
}

嗯，代码很简单。printk是Zephyr的内核打印函数，类似C语言的printf。它会通过默认的串口输出。

2.4 编译与烧录

编译

编译前要指定目标板。比如我用的是nrf52840dk_nrf52840：

west build -b nrf52840dk_nrf52840

第一次编译会下载一些依赖，然后开始编译。整个过程大概1-3分钟。如果看到Build completed successfully，恭喜你，环境没问题。

你可能会问：我怎么知道我的板子叫什么名字？用这个命令列出所有支持的板子：

west boards

输出会很长，你可以用grep过滤，比如west boards | grep stm32。

烧录

烧录更简单，一条命令搞定：

west flash

它会自动检测调试器（JLink、ST-Link、OpenOCD等）。如果检测不到，八成是驱动没装好。我建议你提前装好对应调试器的驱动。

查看输出

烧录完成后，用串口工具（比如screen、minicom、putty）连接开发板的串口。波特率一般是115200。你应该能看到：

*** Booting Zephyr OS build v3.5.0 ***
Hello World! nrf52840dk_nrf52840

看到这行输出，说明你的Zephyr开发环境已经完整搭建起来了。嗯，这一步走通了，后面的课程就顺了。

2.5 避坑指南

最后，我总结几个常见问题，都是我在项目中踩过的坑：

• Python版本太低：Zephyr要求Python 3.8以上。用python3 --version检查一下。如果版本低，建议装个pyenv管理多版本。
• CMake版本不匹配：Zephyr 3.x要求CMake 3.20以上。用cmake --version确认。
• 磁盘空间不足：Zephyr SDK + 源码 + 编译产物，轻松吃掉10GB。确保你的磁盘够用。
• 网络问题：west update时如果卡住，试试挂代理，或者换个时间段再试。

好了，环境搭建就到这里。下一章咱们开始写真正的工业控制代码——定时器中断。到时候我会带你从理论到实战，把Zephyr的定时器玩明白。