使用C语言开发EV3程序（原创，转载请注明出处）

ssgzhl · 发表于 2016-9-6 23:07:12

转眼在坛子里逛了大半年了，接触Lego的目的很简单也很单纯，儿子喜欢。为了让儿子觉得他老爸还是很棒的，所以就开始了Lego之旅。其实坛子里抱有我这样目的的人还有很多。从论坛里得到过很多热心人的帮助，也跟很多人讨论过技术，这个过程让人很愉悦。刚接触时，对EV3G很不习惯，幸亏了论坛老大们翻译的编程艺术艺术，让我在儿子的面前树立了高大的形象，辅导他写出了贪食蛇。但作为一个专业的程序员（现在程序写的越来越少了），还是想更深层次的了解EV3。好在EV3的系统是开源的，研究过一阵之后，因为工作时间的原因一度放弃，到现在还欠下ntwuhui老兄的一篇如何编译自己的固件的文章，不是不想写，而是太耗时间，因为工作原因目前很难成行。并且自己愿意尝试，但想事后再整理出来确实很难，借此向ntwuhui说声抱歉，也谢谢您曾经的帮助。

在论坛里，很多人对用C或者C++来写EV3程序很感兴趣，但是苦于没有好的工具来实现。BricxCC停止开发了，RobotC需要购买（因为工作关系，我很少使用盗版软件）。EV3使用的是linux系统，所以只要是C写的程序理论上都可以运行，但问题是EV3的程序运行在自己的虚拟机上，目前我们看到的Smallbasic扩展，EV3G都是将自己的程序翻译成Bytecodes，然后编译运行的。现在的问题转变为如何写一个Lego-VM程序，通过该程序来运行我们的C程序。通过查阅资料发现，Lego-VM可以通过SYSTEM函数来调用外部程序。

所以我们可以写如下的代码，来生成一个rbf程序，通过该程序来调用c生成的elf程序：

vmthread MAIN

{

DATA32 Timer

DATA32 Status

SYSTEM("/home/root/lms2012/prjs/BrkProg_SAVE/Test.elf",Status)

TIMER_WAIT(10000,Timer)

TIMER_READY(Timer)

}

为自己找到的方法兴奋不已，编译通过，可以执行(因为编译过自己的固件，所以把这段代码直接放到编译固件的makefile里，很快得到我想要的结果。)，但是有没有更加简单的方法呢？通过在网上查找，发现了原来老外已经实现了一个工具，原来我苦苦探索的方法，人家已经有实现了。啰嗦了半天，下面才进入正式的主题。

C4ev3-基于Eclipse的免费C/C++程序开发包，可从如下地址下载（http://c4ev3.github.io/）。在该页面有两个下载包，一个是带GCC的windows安装包，一个是不带GCC的，个人建议下载带GCC的，省得你再去下载CodeSourcery Lite。

ssgzhl · 发表于 2016-9-6 23:19:19

本帖最后由 ssgzhl 于 2016-9-12 12:57 编辑

环境搭建很简单，

1. 先下载并安装Eclipse（http://www.eclipse.org/），安装时选择Eclipse IDE for C/C++ Developers，其实用别的也行。

2.安装c4ev3（http://c4ev3.github.io/），双击c4ev3-withGCC-setup.exe进行安装，默认安装即可。如果你下载的是带GCC的安装包，接下来会自动安装CodeSourcery Lite。

一路默认，到Choose install Folder时，我选择了自定义，这是多年养成的习惯，不太习惯于开发工具的目录有空格和中文。我安装在C：\CSLite目录里。继续下一步。

3. 接下来选择Eclipse安装目录，这边需要注意新的Eclipse安装时会将CPP，Java安装到不同的目录里，所以我们需要选择cpp-neon下的eclipse目录，该目录下存在plugins子目录。另外注意，我用老的Eclipse的时候最后生成EV3项目时不能选择Toolchain目录。应该是存在一个BUG所以建议安装最新版本的Eclipse。

4.打开Eclipse，File->New->CProject

5. 输入项目名称，项目类型选择Hello World EV3 project，Toolchains选择CrossARM/EV3 GCC。

6，选择Upload Path。不过我后面测试，发现上传不了，所以我通过Small Basic的EV3Explorer创建目录上传文件。

6.打开start.lms文件，这个文件就是我们上面说的启动文件，通过该文件调用我们的C程序。

该文件默认将rbf文件和elf文件放置在不同的位置，我们做如下修改，这样我们就可以将启动文件和c程序放置到同一目录中了。

define starter '${brick}/../${projectName}/${projectName}.rbf'

define elfexec '${brick}/../${projectName}/${projectName}.elf'

7. 打开src目录下的EV3Test.c文件，写代码。

8.更改配置文件为Release，可不做修改。

9.右击项目，选择Build Project.编译项目。

10．编译完成后会在Release目录里生成编译好的elf文件：

11. 点击EV3的图标上传程序到EV3。

这边测试有时成功有时不成功。如果上传没有成功，刷新你的myapps目录，你会发现虽然上传没成功，但是lms文件被编译了，生成了rbf文件。

12.打开EV3Explorer，如果没有，创建一个新的目录我的测试目录为EV3Test

在本地里找到我们刚刚生成的rbf和elf文件，上传到EV3Test。

最后的结果应该如下图：

到EV3上，运行你的C程序吧。

希望大家能通过该文档打开通往EV3的另外一扇门。另外我知道论坛有嵌入式的高手，大家可以一起来移植一些无线网卡驱动，造福大家。

alex_cn · 发表于 2016-9-7 02:40:22

不错,就是交叉编译.支持那些库呢?

ssgzhl · 发表于 2016-9-7 08:53:58

alex_cn 发表于 2016-9-7 02:40
不错,就是交叉编译.支持那些库呢?

可以参考Sourcery G++ Lite帮助，或者你可以自己编译你需要的库

laoyaoguai · 发表于 2016-9-7 10:23:50

本帖最后由 laoyaoguai 于 2016-9-7 10:26 编辑

狗尾续貂一把，mac上也能用
看了楼主的贴，很兴奋啊。只是我用mac，需要琢磨一番，很多都是手动操作，关键问题请教了楼主，终于搞定了。
Eclipse有mac版的，可以在官网下载。下载，解压，扔应用程序目录
接下来是工具链，http://www.carlson-minot.com/available-arm-gnu-linux-g-lite-builds-for-mac-os-x下载安装即可
然后是c4ev3的plugin，https://github.com/c4ev3/EV3-Eclipse-Plugin/releases/download/1.0/de.h-ab.ev3plugin_1.7.2.201605311139.jar ，下载之后放到Eclipse/Contents/Eclipse/dropins目录
最后是api，https://github.com/c4ev3/EV3-API，别进那个目录一个一个文件地下哈，点clone or download按钮，download zip，下载解压，把API目录拷到一个你认为方便到目录

环境就搭好了，运行Eclipse，新建C project，选Hello World EV3 Project，Toolchains选Cross ARM/EV3 GCC, Next

这里，API path选择你刚才放API的目录，Next，Next

这里，Toolchain path设置成/usr/local/carlson-minot/crosscompilers/bin，至于EV3 Uploader我也偷个懒改天再研究哈。Finish！
编译通过！

ssgzhl · 发表于 2016-9-7 13:27:58

laoyaoguai 发表于 2016-9-7 10:23
狗尾续貂一把，mac上也能用
看了楼主的贴，很兴奋啊。只是我用mac，需要琢磨一番，很多都是手动操作，关键 ...

刚刚测试了，如果项目文件夹存在，则可以上传成功，比如我的项目名称是EV3Test，则在EV3主机上也对应的存在该目录。

ssgzhl · 发表于 2016-9-7 13:58:53

本帖最后由 ssgzhl 于 2016-9-7 14:16 编辑

接上，如果大家不想使用EV3Explorer或者EV3G，我们还可以使用ev3duder来上传文件，该文件存在与C:\ev3\uploader\ev3duder.exe。

在Windows命令行模式下，切换到C:\ev3\uploader\目录，执行ev3duder/？可以得到该文件的使用帮助。
USAGE: ev3duder [ --tcp | --usb | --serial ] [=dev1,dev2]
            [ up loc rem | dl rem loc | rm rem | ls [rem] |
               mkdir rem | mkrbf rem loc | run rem | exec cmd |
               wpa2 SSID [pass] | info | tunnel ]
   rem = remote (EV3) path, loc = local path, dev = device identifier

up    upload local file to remote ev3 brick
dl    download remote file to local system
rm    remove file on ev3 brick
ls    list files. Standard value is '/'
info attempt a beep and print information about the connection
mkdir  create directory. Relative to path of VM.
mkrbf  create rbf (menu entry) file locally. Sensible upload paths are:
            ../prjs/BrkProg_SAVE/ Internal memory
            ../prjs/BrkProg_DL/ Internal memory
            ./apps/ Internal memory - Applicatios (3rd tab)
            /media/card/myapps/ Memory card
            /media/usb/myappps/ USB stick
run    instruct the VM to run a rbf file
exec pass cmd to root shell. Handle with caution
wpa2 connect to WPA-Network SSID, if pass isn't specified, read from stdin
tunnel  connects stdout/stdin to the ev3 VM

通过该帮助文件，我们发现可以通过ev3duder在EV3主机上创建目录，上传文件，下载文件。
做如下操作：
列出prjs下所有项目
ev3duder.exe ls /home/root/lms2012/prjs
创建一个新的文件夹，如下命令创建一个EV3Test的文件夹：
ev3duder.exe mkdir /home/root/lms2012/prjs/EV3Test
上传文件到新创建的文件夹，这边要注意两点，
   1.EV3主机目录分割只能是有/，不能使用\：
   2.EV3主机目录一定要指定具体文件名，不能只指定目录，如下面命令中年的EV3Test.rbf
ev3duder.exe up C:\Users\sshen\workspace\EV3Test\myapps\EV3Test.rbf /home/root/lms2012/prjs/EV3Test/EV3Test.rbf
ev3duder.exe up C:\Users\sshen\workspace\EV3Test\Release\EV3Test.elf /home/root/lms2012/prjs/EV3Test/EV3Test.elf
这样我们就将我们编译好的程序上传到EV3主机上了。
同样该命令还有很多别的操作，大家可以自己动手尝试一下。
大家可以写一个脚本文件来一键上传。

Eclipse的上传也是调用该命令进行上传的。

ssgzhl · 发表于 2016-9-7 14:34:48

在上面我们提到Eclipse有时上传成功，有时上传不成功。主要是由于lms的定义问题。这两句话定义里，${projectName}，也即我们在Eclipse里新建的项目名称。
${brick} = /home/root/lms2012/prjs/BrkProg_SAVE 默认的项目在EV3上保存的位置。所以在我们上传时，uploader会使用这边的设置，在EV3上创建文件夹，并上传文件。昨天有时成功有时不成功应该是我的EV3G打开忘记关了。
define starter '${brick}/../${projectName}/${projectName}.rbf'
define elfexec '${brick}/../${projectName}/${projectName}.elf'

yx2134173 · 发表于 2016-9-9 14:22:07

好帖子，收藏了慢慢琢磨~~~

Hamvee2010 · 发表于 2016-9-11 11:50:07

我也一直在用Mac，虽然给儿子准备了一台Windows的笔记本，但是我还是想让他多接触一下各种不同的系统。今天能看到这篇帖子真是一场及时雨，Windows和Mac的配置都有了。谢谢楼主及楼上各位！

zsh365 · 发表于 2017-11-30 23:59:52

其实我想知道如何交叉编译，eclipse是编辑环境，我的想法是直接用编辑器比方vim，写好代码，然后写好makefile文件，编译出结果来。
哪位有这方面的经验？无论是windows还是linux都可以。
这样的话，就比较简洁了，将精力集中到开发上去。

其中 · 发表于 2018-1-9 11:38:36

好帖，学习了

jimhejin · 发表于 2018-4-24 08:32:21

标记下，以后再来学习

guarantor999 · 发表于 2018-4-24 10:21:20

EV3使用的是linux系统，所以只要是C写的程序理论上都可以运行，但问题是EV3的程序运行在自己的虚拟机上，目前我们看到的Smallbasic扩展，EV3G都是将自己的程序翻译成Bytecodes，然后编译运行的。现在的问题转变为如何写一个Lego-VM程序，通过该程序来运行我们的C程序。通过查阅资料发现，Lego-VM可以通过SYSTEM函数来调用外部程序。

panlifeng · 发表于 2018-4-27 16:26:48

安装c4ev3（http://c4ev3.github.io/）下载不了，打不开下载链接

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