Kconfig 和设备树深入¶

学习目标¶

完成本节学习后，你将能够：

掌握 Kconfig 语法和配置系统的工作原理
理解设备树（Device Tree）的结构和编译流程
能够为新硬件编写设备树配置
熟练使用 menuconfig 进行系统配置
掌握配置调试和问题排查方法

为什么学习 Kconfig 和设备树

Kconfig 和设备树是 Zephyr 配置系统的两大核心机制。Kconfig 用于软件功能的配置（如启用哪些子系统、驱动），而设备树用于硬件描述（如外设地址、中断号、引脚配置）。掌握这两个工具是进行 Zephyr 开发的必备技能。

Kconfig 深入¶

Kconfig 概述¶

Kconfig 是一个配置系统，最初由 Linux 内核开发，Zephyr 继承了这一强大的配置机制。它允许开发者通过配置选项来定制系统功能，而无需修改源代码。

graph LR
    A[Kconfig 文件] --> B[menuconfig]
    B --> C[.config 文件]
    D[prj.conf] --> C
    E[board.conf] --> C
    C --> F[autoconf.h]
    F --> G[编译系统]

Kconfig 语法完整参考¶

基本配置类型¶

1. bool 类型（布尔值）

config MY_FEATURE
    bool "Enable my feature"
    default n
    help
      This option enables my custom feature.
      When enabled, the system will...

2. int 类型（整数）

config THREAD_STACK_SIZE
    int "Thread stack size"
    default 1024
    range 512 8192
    help
      Stack size for application threads in bytes.

3. string 类型（字符串）

config BOARD_NAME
    string "Board name"
    default "my_board"
    help
      The name of the target board.

4. hex 类型（十六进制）

config FLASH_BASE_ADDRESS
    hex "Flash base address"
    default 0x08000000
    help
      Base address of the flash memory.

5. choice 类型（单选）

choice LOG_LEVEL
    prompt "Log level"
    default LOG_LEVEL_INF

config LOG_LEVEL_OFF
    bool "Off"

config LOG_LEVEL_ERR
    bool "Error"

config LOG_LEVEL_WRN
    bool "Warning"

config LOG_LEVEL_INF
    bool "Info"

config LOG_LEVEL_DBG
    bool "Debug"

endchoice

依赖关系管理¶

depends on - 依赖条件

config SENSOR_DRIVER
    bool "Enable sensor driver"
    depends on I2C
    help
      This driver requires I2C support.

select - 自动选择依赖

config USB_DEVICE
    bool "USB device support"
    select USB_DEVICE_STACK
    help
      Enable USB device support. This will automatically
      enable the USB device stack.

imply - 弱依赖（建议）

config NETWORKING
    bool "Networking support"
    imply NET_IPV4
    imply NET_IPV6
    help
      Enable networking. IPv4 and IPv6 are recommended
      but can be disabled if needed.

depends on vs select vs imply

depends on: 当前选项依赖于其他选项，如果依赖不满足，当前选项不可见
select: 自动选择依赖项，强制启用（慎用，可能导致循环依赖）
imply: 建议启用依赖项，但用户可以手动禁用

条件配置¶

if...endif 条件块

if NETWORKING

config NET_BUF_COUNT
    int "Network buffer count"
    default 16

config NET_PKT_RX_COUNT
    int "RX packet count"
    default 4

endif # NETWORKING

visible if - 可见性条件

menu "Advanced options"
    visible if EXPERT_MODE

config ADVANCED_FEATURE_1
    bool "Advanced feature 1"

config ADVANCED_FEATURE_2
    bool "Advanced feature 2"

endmenu

menuconfig 完整操作指南¶

启动 menuconfig¶

# 在项目目录中运行
west build -t menuconfig

导航操作¶

按键	功能
↑/↓	上下移动光标
Enter	进入子菜单或切换选项
Space	选择/取消选择（对于 bool 类型）
Esc	返回上级菜单或退出
/	搜索配置项
?	显示帮助信息
S	保存配置
Q	退出

搜索功能¶

按 / 键打开搜索对话框
输入配置项名称（如 GPIO）
查看搜索结果和配置项位置
按数字键跳转到对应配置项

保存配置¶

menuconfig 的修改会保存到 build/.config 文件中。如果要将配置持久化到项目中：

# 方法 1：手动复制到 prj.conf
# 从 build/.config 中复制需要的配置项到 prj.conf

# 方法 2：使用 savedefconfig
west build -t savedefconfig
# 生成最小化的配置文件到 build/zephyr/defconfig

自定义 Kconfig 文件¶

应用级 Kconfig¶

在应用目录中创建 Kconfig 文件：

# 应用根目录的 Kconfig
mainmenu "My Application Configuration"

config MY_APP
    bool "My Application"
    default y
    help
      Enable my application.

if MY_APP

config MY_APP_THREAD_PRIORITY
    int "Application thread priority"
    default 5
    range 0 15
    help
      Priority of the main application thread.

config MY_APP_STACK_SIZE
    int "Application stack size"
    default 2048
    help
      Stack size for the application thread.

menu "Sensor Configuration"

config MY_APP_SENSOR_ENABLE
    bool "Enable sensor support"
    depends on I2C
    default y

if MY_APP_SENSOR_ENABLE

config MY_APP_SENSOR_POLL_INTERVAL
    int "Sensor polling interval (ms)"
    default 1000
    range 100 10000

endif # MY_APP_SENSOR_ENABLE

endmenu

endif # MY_APP

source "Kconfig.zephyr"

在代码中使用配置¶

#include <zephyr/kernel.h>

// 使用 CONFIG_ 前缀访问配置项
#if defined(CONFIG_MY_APP_SENSOR_ENABLE)
    #define SENSOR_ENABLED 1
    #define POLL_INTERVAL CONFIG_MY_APP_SENSOR_POLL_INTERVAL
#else
    #define SENSOR_ENABLED 0
#endif

void main(void)
{
    printk("Application started\n");

#if SENSOR_ENABLED
    printk("Sensor polling interval: %d ms\n", POLL_INTERVAL);
    // 初始化传感器
#endif
}

配置优先级¶

Zephyr 的配置系统有明确的优先级顺序（从低到高）：

graph TB
    A[Kconfig 默认值] --> B[SoC defconfig]
    B --> C[Board defconfig]
    C --> D[prj.conf]
    D --> E[board overlay .conf]
    E --> F[CMake -D 参数]
    F --> G[最终 .config]

优先级	配置来源	说明
1（最低）	Kconfig 默认值	Kconfig 文件中的 `default` 值
2	SoC defconfig	`soc/<arch>/<soc>/Kconfig.defconfig`
3	Board defconfig	`boards/<arch>/<board>/<board>_defconfig`
4	prj.conf	应用配置文件
5	board overlay	`boards/<board>.conf`
6（最高）	CMake 参数	`west build -- -DCONFIG_XXX=y`

配置冲突

如果多个配置源设置了同一个选项，高优先级的配置会覆盖低优先级的配置。使用 menuconfig 可以查看最终生效的配置值。

设备树深入¶

设备树概述¶

设备树（Device Tree）是一种描述硬件配置的数据结构，用于将硬件信息与驱动代码分离。在 Zephyr 中，设备树用于描述：

外设地址和寄存器映射
中断配置
时钟配置
引脚复用（pinmux）
设备间的连接关系

设备树编译流程¶

graph TB
    A[SoC .dtsi] --> D[预处理器]
    B[Board .dts] --> D
    C[App .overlay] --> D
    D --> E[设备树编译器 dtc]
    E --> F[zephyr.dts]
    F --> G[设备树宏生成]
    G --> H[devicetree_generated.h]
    H --> I[C 代码编译]

DTS 语法详解¶

基本结构¶

/dts-v1/;

/ {
    model = "My Custom Board";
    compatible = "vendor,my-board";

    chosen {
        zephyr,console = &uart0;
        zephyr,shell-uart = &uart0;
        zephyr,sram = &sram0;
        zephyr,flash = &flash0;
    };

    aliases {
        led0 = &led0;
        sw0 = &button0;
    };
};

节点定义¶

基本节点

node_name@address {
    compatible = "vendor,device";
    reg = <0x40000000 0x1000>;
    status = "okay";
};

标签和引用

// 定义标签
uart0: serial@40002000 {
    compatible = "nordic,nrf-uart";
    reg = <0x40002000 0x1000>;
    status = "okay";
};

// 引用标签
&uart0 {
    current-speed = <115200>;
    tx-pin = <6>;
    rx-pin = <8>;
};

常用属性¶

compatible - 设备兼容性

sensor@48 {
    compatible = "bosch,bme280";
    reg = <0x48>;
};

reg - 寄存器地址

// 格式：<地址 大小>
uart0: serial@40002000 {
    reg = <0x40002000 0x1000>;
};

// I2C 设备使用 7 位地址
sensor@76 {
    reg = <0x76>;
};

status - 设备状态

// 可选值：okay, disabled, reserved, fail
uart0: serial@40002000 {
    status = "okay";  // 设备启用
};

uart1: serial@40003000 {
    status = "disabled";  // 设备禁用
};

interrupts - 中断配置

uart0: serial@40002000 {
    interrupts = <2 1>;  // <中断号 优先级>
    interrupt-parent = <&nvic>;
};

clocks - 时钟配置

uart0: serial@40002000 {
    clocks = <&rcc STM32_CLOCK_BUS_APB1 0x00020000>;
};

设备树宏¶

Zephyr 提供了一系列宏来访问设备树信息：

DT_ALIAS() - 通过别名获取节点¶

#include <zephyr/devicetree.h>

// 获取 led0 别名对应的节点 ID
#define LED0_NODE DT_ALIAS(led0)

// 检查节点是否存在
#if DT_NODE_EXISTS(LED0_NODE)
    // 获取 GPIO 控制器
    #define LED0_GPIO_NODE DT_GPIO_CTLR(LED0_NODE, gpios)
    #define LED0_GPIO_PIN DT_GPIO_PIN(LED0_NODE, gpios)
    #define LED0_GPIO_FLAGS DT_GPIO_FLAGS(LED0_NODE, gpios)
#endif

DT_NODELABEL() - 通过标签获取节点¶

// 获取 uart0 标签对应的节点
#define UART0_NODE DT_NODELABEL(uart0)

// 获取寄存器地址
#define UART0_BASE DT_REG_ADDR(UART0_NODE)

DT_INST() - 通过实例索引获取节点¶

// 获取第一个 "bosch,bme280" 设备
#define BME280_NODE DT_INST(0, bosch_bme280)

// 获取 I2C 地址
#define BME280_ADDR DT_REG_ADDR(BME280_NODE)

overlay 机制¶

overlay 文件用于在不修改原始设备树的情况下，添加或修改设备树节点。

板级 overlay¶

文件位置：boards/<board>.overlay

// nrf52840dk_nrf52840.overlay

// 启用 I2C0
&i2c0 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <I2C_BITRATE_FAST>;

    // 添加 BME280 传感器
    bme280@76 {
        compatible = "bosch,bme280";
        reg = <0x76>;
    };
};

// 配置 LED
&led0 {
    gpios = <&gpio0 13 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};

应用 overlay¶

文件位置：应用目录中的 app.overlay 或 <board>.overlay

// app.overlay

/ {
    // 添加自定义别名
    aliases {
        mysensor = &bme280;
    };

    // 添加自定义节点
    my-device {
        compatible = "vendor,my-device";
        status = "okay";
    };
};

// 修改现有节点
&uart0 {
    current-speed = <9600>;  // 修改波特率
};

设备树绑定（Bindings）¶

绑定文件定义了设备树节点的属性规范，位于 dts/bindings/ 目录。

YAML 格式说明¶

# dts/bindings/sensor/bosch,bme280.yaml
description: Bosch BME280 temperature, pressure and humidity sensor

compatible: "bosch,bme280"

include: [sensor-device.yaml, i2c-device.yaml]

properties:
  int-gpios:
    type: phandle-array
    description: Interrupt GPIO

  standby-time:
    type: int
    default: 5
    description: |
      Standby time in milliseconds.
      Valid values: 0, 1, 10, 20, 62, 125, 250, 500, 1000

实际配置示例¶

示例 1：I2C 传感器完整配置¶

设备树配置（app.overlay）¶

// 启用 I2C0 并配置 BME280 传感器
&i2c0 {
    compatible = "nordic,nrf-twi";
    status = "okay";
    clock-frequency = <I2C_BITRATE_FAST>;

    // SDA 和 SCL 引脚配置
    sda-pin = <26>;
    scl-pin = <27>;

    // BME280 温湿度传感器
    bme280: bme280@76 {
        compatible = "bosch,bme280";
        reg = <0x76>;
        status = "okay";
    };
};

/ {
    aliases {
        temp-sensor = &bme280;
    };
};

Kconfig 配置（prj.conf）¶

# 启用 I2C 驱动
CONFIG_I2C=y

# 启用传感器子系统
CONFIG_SENSOR=y

# 启用 BME280 驱动
CONFIG_BME280=y

# 日志配置
CONFIG_LOG=y
CONFIG_SENSOR_LOG_LEVEL_DBG=y

C 代码实现¶

#include <zephyr/kernel.h>
#include <zephyr/device.h>
#include <zephyr/drivers/sensor.h>
#include <zephyr/logging/log.h>

LOG_MODULE_REGISTER(main, LOG_LEVEL_DBG);

void main(void)
{
    const struct device *dev = DEVICE_DT_GET(DT_ALIAS(temp_sensor));

    if (!device_is_ready(dev)) {
        LOG_ERR("Device %s is not ready", dev->name);
        return;
    }

    LOG_INF("BME280 sensor initialized");

    while (1) {
        struct sensor_value temp, press, humidity;

        // 触发采样
        sensor_sample_fetch(dev);

        // 读取温度
        sensor_channel_get(dev, SENSOR_CHAN_AMBIENT_TEMP, &temp);
        LOG_INF("Temperature: %d.%06d °C", temp.val1, temp.val2);

        // 读取压力
        sensor_channel_get(dev, SENSOR_CHAN_PRESS, &press);
        LOG_INF("Pressure: %d.%06d kPa", press.val1, press.val2);

        // 读取湿度
        sensor_channel_get(dev, SENSOR_CHAN_HUMIDITY, &humidity);
        LOG_INF("Humidity: %d.%06d %%", humidity.val1, humidity.val2);

        k_sleep(K_SECONDS(2));
    }
}

示例 2：SPI 外设配置¶

设备树配置¶

&spi1 {
    compatible = "nordic,nrf-spi";
    status = "okay";

    cs-gpios = <&gpio0 3 GPIO_ACTIVE_LOW>;
    sck-pin = <19>;
    mosi-pin = <20>;
    miso-pin = <21>;

    // SPI Flash 芯片
    spi_flash: w25q32@0 {
        compatible = "jedec,spi-nor";
        reg = <0>;
        spi-max-frequency = <8000000>;
        jedec-id = [ef 40 16];
        size = <0x400000>;  // 4MB
        status = "okay";
    };
};

Kconfig 配置¶

CONFIG_SPI=y
CONFIG_SPI_NOR=y
CONFIG_SPI_NOR_FLASH_LAYOUT_PAGE_SIZE=256

示例 3：GPIO 中断配置¶

设备树配置¶

/ {
    buttons {
        compatible = "gpio-keys";

        button0: button_0 {
            gpios = <&gpio0 11 (GPIO_PULL_UP | GPIO_ACTIVE_LOW)>;
            label = "Push button 0";
        };
    };

    aliases {
        sw0 = &button0;
    };
};

C 代码实现¶

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

#define SW0_NODE DT_ALIAS(sw0)

static const struct gpio_dt_spec button = GPIO_DT_SPEC_GET(SW0_NODE, gpios);
static struct gpio_callback button_cb_data;

void button_pressed(const struct device *dev, struct gpio_callback *cb,
                    uint32_t pins)
{
    printk("Button pressed at %d\n", k_cycle_get_32());
}

void main(void)
{
    if (!device_is_ready(button.port)) {
        printk("Error: button device not ready\n");
        return;
    }

    // 配置 GPIO 为输入
    gpio_pin_configure_dt(&button, GPIO_INPUT);

    // 配置中断
    gpio_pin_interrupt_configure_dt(&button, GPIO_INT_EDGE_TO_ACTIVE);

    // 注册回调
    gpio_init_callback(&button_cb_data, button_pressed, BIT(button.pin));
    gpio_add_callback(button.port, &button_cb_data);

    printk("Button interrupt configured\n");
}

示例 4：时钟树配置¶

设备树配置（STM32 示例）¶

&clk_hse {
    clock-frequency = <DT_FREQ_M(8)>;  // 8 MHz 外部晶振
    status = "okay";
};

&pll {
    div-m = <8>;
    mul-n = <336>;
    div-p = <2>;
    div-q = <7>;
    clocks = <&clk_hse>;
    status = "okay";
};

&rcc {
    clocks = <&pll>;
    clock-frequency = <DT_FREQ_M(168)>;  // 168 MHz 系统时钟
    ahb-prescaler = <1>;
    apb1-prescaler = <4>;
    apb2-prescaler = <2>;
};

为新硬件编写设备树¶

步骤 1：分析硬件规格书¶

在编写设备树之前，需要收集以下信息：

CPU 架构和型号：如 ARM Cortex-M4
内存映射：Flash 和 RAM 的地址和大小
外设列表：UART、I2C、SPI、GPIO 等
外设地址：每个外设的寄存器基地址
中断号：每个外设的中断向量号
时钟配置：时钟源、PLL 配置、分频器
引脚定义：GPIO 引脚号、复用功能

查找信息的位置

芯片数据手册（Datasheet）：电气特性、引脚定义
参考手册（Reference Manual）：寄存器地址、外设详细说明
板子原理图（Schematic）：外设连接、引脚使用

步骤 2：创建 SoC 设备树¶

SoC 设备树描述芯片级的硬件资源，位于 dts/arm/<vendor>/。

示例：自定义 STM32 SoC¶

// dts/arm/st/custom_stm32f4.dtsi

#include <arm/armv7-m.dtsi>
#include <zephyr/dt-bindings/gpio/gpio.h>
#include <zephyr/dt-bindings/i2c/i2c.h>

/ {
    cpus {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;

        cpu0: cpu@0 {
            device_type = "cpu";
            compatible = "arm,cortex-m4f";
            reg = <0>;
        };
    };

    sram0: memory@20000000 {
        compatible = "mmio-sram";
        reg = <0x20000000 DT_SIZE_K(128)>;
    };

    flash0: flash@8000000 {
        compatible = "soc-nv-flash";
        reg = <0x08000000 DT_SIZE_K(512)>;
    };

    soc {
        uart1: serial@40011000 {
            compatible = "st,stm32-uart";
            reg = <0x40011000 0x400>;
            interrupts = <37 0>;
            status = "disabled";
        };

        i2c1: i2c@40005400 {
            compatible = "st,stm32-i2c-v1";
            reg = <0x40005400 0x400>;
            interrupts = <31 0>, <32 0>;
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <0>;
            status = "disabled";
        };

        spi1: spi@40013000 {
            compatible = "st,stm32-spi";
            reg = <0x40013000 0x400>;
            interrupts = <35 5>;
            #address-cells = <1>;
            #size-cells = <0>;
            status = "disabled";
        };
    };
};

&nvic {
    arm,num-irq-priority-bits = <4>;
};

步骤 3：创建板级设备树¶

板级设备树描述具体开发板的配置，位于 boards/arm/<vendor>/<board>/。

// boards/arm/my_vendor/my_board/my_board.dts

/dts-v1/;
#include <st/custom_stm32f4.dtsi>
#include "my_board-pinctrl.dtsi"

/ {
    model = "My Custom STM32F4 Board";
    compatible = "my-vendor,my-board";

    chosen {
        zephyr,console = &uart1;
        zephyr,shell-uart = &uart1;
        zephyr,sram = &sram0;
        zephyr,flash = &flash0;
    };

    leds {
        compatible = "gpio-leds";
        led0: led_0 {
            gpios = <&gpioa 5 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
            label = "User LED";
        };
    };

    aliases {
        led0 = &led0;
    };
};

&uart1 {
    pinctrl-0 = <&uart1_tx_pa9 &uart1_rx_pa10>;
    pinctrl-names = "default";
    current-speed = <115200>;
    status = "okay";
};

&i2c1 {
    pinctrl-0 = <&i2c1_scl_pb6 &i2c1_sda_pb7>;
    pinctrl-names = "default";
    clock-frequency = <I2C_BITRATE_FAST>;
    status = "okay";
};

步骤 4：编写设备树绑定¶

如果使用自定义设备，需要创建绑定文件。

# dts/bindings/vendor,my-device.yaml
description: My custom device

compatible: "vendor,my-device"

properties:
  reg:
    type: array
    description: Register address and size
    required: true

  interrupts:
    type: array
    description: Interrupt configuration

  clock-frequency:
    type: int
    description: Operating frequency in Hz
    default: 1000000

  enable-gpios:
    type: phandle-array
    description: GPIO for device enable

步骤 5：验证和测试¶

查看生成的设备树¶

# 构建项目
west build -b my_board samples/hello_world

# 查看最终生成的设备树
cat build/zephyr/zephyr.dts

验证设备树宏¶

在代码中添加编译时检查：

#include <zephyr/devicetree.h>

// 检查节点是否存在
#if !DT_NODE_EXISTS(DT_NODELABEL(uart1))
#error "UART1 node not found in device tree"
#endif

// 检查属性值
#define UART1_BASE DT_REG_ADDR(DT_NODELABEL(uart1))
#if UART1_BASE != 0x40011000
#error "UART1 base address mismatch"
#endif

调试方法¶

查看生成的设备树¶

最终生成的设备树文件位于 build/zephyr/zephyr.dts，包含了所有 overlay 和预处理后的完整设备树。

# 查看完整设备树
cat build/zephyr/zephyr.dts | less

# 搜索特定节点
grep -A 10 "uart1:" build/zephyr/zephyr.dts

使用 menuconfig 检查配置¶

# 启动 menuconfig
west build -t menuconfig

# 搜索配置项（按 / 键）
# 查看配置项的值和依赖关系

常见错误和解决方案¶

错误 1：节点未定义¶

症状：

error: DT_N_S_soc_S_serial_40011000 undeclared

原因：设备树中没有定义该节点，或节点被禁用（status = "disabled"）

解决方案：

检查设备树文件中是否定义了该节点
确认节点的 status 属性为 "okay"
检查 overlay 文件是否正确应用

// 在 overlay 中启用节点
&uart1 {
    status = "okay";
};

错误 2：属性类型错误¶

症状：

error: DT_REG_ADDR requires a node with reg property

原因：节点缺少 reg 属性，或属性格式不正确

解决方案：

// 正确的 reg 属性格式
uart1: serial@40011000 {
    reg = <0x40011000 0x400>;  // <地址 大小>
};

// I2C 设备使用 7 位地址
sensor@76 {
    reg = <0x76>;
};

错误 3：依赖缺失¶

症状：

warning: MY_DRIVER (defined at drivers/Kconfig:10) has unmet dependencies

原因：Kconfig 配置项的依赖条件不满足

解决方案：

查看配置项的依赖关系（使用 menuconfig 的 ? 键）
启用所有依赖项

# 如果 MY_DRIVER 依赖 I2C
CONFIG_I2C=y
CONFIG_MY_DRIVER=y

错误 4：循环依赖¶

症状：

error: recursive dependency detected!

原因：Kconfig 中使用 select 导致循环依赖

解决方案：

避免过度使用 select，改用 depends on
使用 imply 代替 select

# 不好的做法
config A
    bool "Feature A"
    select B

config B
    bool "Feature B"
    select A

# 好的做法
config A
    bool "Feature A"
    depends on B

config B
    bool "Feature B"

调试工具¶

devicetree.h 宏展开¶

使用预处理器查看宏展开结果：

# 预处理单个文件
arm-zephyr-eabi-gcc -E -dM \
    -I build/zephyr/include/generated \
    src/main.c | grep DT_

编译器错误分析¶

仔细阅读编译器错误信息，通常会指出：

缺少的宏定义
类型不匹配
未定义的符号

// 添加编译时断言帮助调试
#if !DT_NODE_HAS_STATUS(DT_NODELABEL(uart1), okay)
#error "UART1 is not enabled in device tree"
#endif

实操任务¶

任务 1：为 I2C 传感器编写完整的设备树配置¶

目标：为 BME280 温湿度传感器编写完整的设备树配置和应用代码

步骤：

创建 app.overlay 文件，启用 I2C 并配置 BME280
在 prj.conf 中启用必要的 Kconfig 选项
编写应用代码读取传感器数据
编译并在开发板上测试

预期结果：

能够成功编译项目
串口输出显示温度、湿度和压力数据
数据更新周期为 2 秒

参考配置：

// app.overlay
&i2c0 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <I2C_BITRATE_FAST>;

    bme280@76 {
        compatible = "bosch,bme280";
        reg = <0x76>;
    };
};

# prj.conf
CONFIG_I2C=y
CONFIG_SENSOR=y
CONFIG_BME280=y
CONFIG_LOG=y

任务 2：创建自定义 Kconfig 选项控制功能开关¶

目标：创建应用级 Kconfig 配置，控制 LED 闪烁频率和日志级别

步骤：

在应用目录创建 Kconfig 文件
定义配置选项：LED 闪烁间隔、日志级别
在代码中使用这些配置
使用 menuconfig 修改配置并测试

预期结果：

可以通过 menuconfig 修改 LED 闪烁间隔
可以通过 menuconfig 选择日志级别
修改配置后重新编译，行为符合预期

参考 Kconfig：

# Kconfig
config APP_BLINK_INTERVAL
    int "LED blink interval (ms)"
    default 1000
    range 100 5000
    help
      Interval between LED toggles in milliseconds.

choice APP_LOG_LEVEL
    prompt "Application log level"
    default APP_LOG_LEVEL_INF

config APP_LOG_LEVEL_OFF
    bool "Off"

config APP_LOG_LEVEL_ERR
    bool "Error"

config APP_LOG_LEVEL_INF
    bool "Info"

config APP_LOG_LEVEL_DBG
    bool "Debug"

endchoice

source "Kconfig.zephyr"

任务 3：使用 overlay 为不同板子适配同一应用¶

目标：创建一个通用应用，使用 overlay 适配不同的开发板

步骤：

编写通用应用代码，使用设备树别名访问硬件
为 nRF52840 DK 创建 nrf52840dk_nrf52840.overlay
为 STM32 Nucleo 创建 nucleo_f401re.overlay
分别在两个板子上编译和测试

预期结果：

同一份应用代码可以在不同板子上运行
通过 overlay 文件适配不同的硬件配置
功能在两个板子上都正常工作

参考代码：

// main.c - 通用代码
#include <zephyr/kernel.h>
#include <zephyr/drivers/gpio.h>

#define LED0_NODE DT_ALIAS(led0)
static const struct gpio_dt_spec led = GPIO_DT_SPEC_GET(LED0_NODE, gpios);

void main(void)
{
    gpio_pin_configure_dt(&led, GPIO_OUTPUT_ACTIVE);

    while (1) {
        gpio_pin_toggle_dt(&led);
        k_msleep(CONFIG_APP_BLINK_INTERVAL);
    }
}

// nrf52840dk_nrf52840.overlay
/ {
    aliases {
        led0 = &led0;
    };
};

&led0 {
    gpios = <&gpio0 13 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};

// nucleo_f401re.overlay
/ {
    aliases {
        led0 = &green_led_2;
    };
};

学习总结¶

完成本节学习后，你应该掌握：

✅ Kconfig 语法和配置系统的工作原理
✅ 设备树的结构、语法和编译流程
✅ 如何使用 menuconfig 进行系统配置
✅ 如何为新硬件编写设备树
✅ 如何使用 overlay 机制适配不同板子
✅ 常见配置错误的调试方法

下一步学习¶

驱动开发：学习如何编写 Zephyr 驱动
子系统使用：深入了解 Zephyr 的各个子系统
内核源码分析：理解 Kconfig 和设备树在内核中的实现

参考资源¶

恭喜完成本节学习！

你已经掌握了 Zephyr 配置系统的核心知识。Kconfig 和设备树是 Zephyr 开发的基础，熟练掌握这两个工具将大大提高你的开发效率。继续保持学习的热情，向更高级的主题进发！

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