Matter NXP RW61x 平台应用开发指南：FreeRTOS 下的构建、烧录、调试与安全配置

Matter NXP RW61x 平台应用开发指南：FreeRTOS 下的构建、烧录、调试与安全配置

【免费下载链接】connectedhomeipMatter (formerly Project CHIP) creates more connections between more objects, simplifying development for manufacturers and increasing compatibility for consumers, guided by the Connectivity Standards Alliance.项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/co/connectedhomeip

本指南以 connectedhomeip（Matter / Project CHIP）仓库中的 docs/platforms/nxp/nxp_rw61x_guide.md 为核心，系统讲解 Matter 应用在 NXP RW61x（RW610/RW612）平台上的完整开发流程。文章覆盖 CMake 与 GN 两套构建系统、Wi-Fi/Thread/Ethernet/Border Router 多种网络配置、制造数据加密与 DAC 私钥硬件包裹（blob）、JLink 烧录调试、Matter CLI 测试以及 SE05x 安全元件扩展，读者可以据此从零搭建环境并产出可运行的 Matter 设备固件。

平台概述与支持配置

RW61x 示例应用是建立在 Project CHIP 代码库与 NXP MCUX SDK 之上的 RW610/RW612 板级集成演示，展示了设备配网（commissioning）与多 Cluster 控制能力。RW61x 平台在仓库中的示例代码路径包括 examples/thermostat/nxp（含 RT/FreeRTOS 与 Zephyr 两套端口）以及 examples/all-clusters-app/nxp 等。

支持的网络配置

RW61x 示例支持以下三种主要配置：

• Matter over Wi-Fi：Wi-Fi 直连，BLE 配网；
• Matter over OpenThread：Thread 低功耗 mesh 网络；
• Matter over Wi-Fi + OpenThread Border Router：Wi-Fi 作为主干，同时承担 Thread Border Router 职责。

注意：使用 CMake 构建时，若未在west build命令中指定prj_<flavour>.conf文件，默认配置为 Matter over Wi-Fi（详见下文 CMake 构建）。

此外，RW61x 还支持Matter over Ethernet配置（仅限 FRDM-RW612 开发板，RD-RW612-BGA 不支持，官方建议使用frdm板卡）。

支持的两套构建系统

RW61x 平台同时支持两套构建系统，二者在工程组织上存在差异：

• GN：基于 examples/thermostat/nxp/rt/rw61x/BUILD.gn 等rt_executable目标组织整个项目，直接产出固件；
• CMake：使用 NXP MCUX SDK 的 CMake + Kconfig 体系（west build命令）构建应用与 SDK，Matter 协议栈部分仍由 GN 编译后链接进应用。CMake 工程入口见 examples/thermostat/nxp/zephyr/CMakeLists.txt。

硬件需求

不同网络配置对天线的要求如下：

构建环境准备

在开始构建前，需要按照 CHIP NXP Examples Guide for FreeRTOS platforms 中 "Set-up the build environment" 一节完成环境搭建。核心步骤如下：

Step 1：检出 NXP 相关子模块

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ scripts/checkout_submodules.py --shallow --platform nxp --recursive

Step 2：激活 Matter 环境

首次配置或本地环境过期时运行：

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ source scripts/bootstrap.sh -p all,nxp

环境已就绪时可直接激活：

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ source scripts/activate.sh

Step 3：安装 NXP MCUX SDK

user@ubuntu:~/Desktop/git$ third_party/nxp/nxp_matter_support/scripts/update_nxp_sdk.py --platform common

Step 4：source mcux-env.sh

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ source <path to mcux sdk>/mcux-env.sh

Step 5：导出 ARMGCC_DIR（仅 CMake 构建需要）

CMake 构建要求ARMGCC_DIR指向 ARM GCC 工具链根目录，可使用 Matter 环境安装的工具链：

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ export ARMGCC_DIR=/path/to/connectedhomeip/.environment/cipd/packages/arm

提示：Step 1 和 Step 3 在环境已更新时可跳过；Step 2、4、5 需要在每个新的终端会话中重复执行。系统级依赖（git、ninja、python3-venv 等）请参照 docs/guides/BUILDING.md 的前置要求安装。

CMake 构建系统

CMake 构建的通用命令格式为：

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ west build -d <build_dir> -b <board> examples/<example_name>/nxp -DCONF_FILE_NAME=<prj_flavour.conf>

其中：

• <build_dir>：构建输出目录；
• <board>：目标板卡名称，RW61x 平台可选rdrw612bga（RD-RW612-BGA）或frdmrw612（FRDM-RW612）；
• examples/<example_name>/nxp：应用入口 CMakeLists.txt 所在路径；
• CONF_FILE_NAME：指定位于examples/platform/nxp/config下的项目配置文件名称，构建系统会自动拼接为examples/platform/nxp/config/${CONF_FILE_NAME}。

常用构建命令示例

以 All-Clusters 应用 + Matter over Wi-Fi 为例（frdmrw612板卡）：

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ west build -d build_matter -b frdmrw612 examples/all-clusters-app/nxp -DCONF_FILE_NAME=prj_wifi.conf

Ethernet 配置的 CMake 构建示例（prj_eth.conf，使用 Thermostat 应用）：

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ west build -d build_matter -b frdmrw612 examples/thermostat/nxp -DCONF_FILE_NAME=prj_eth.conf

可用项目配置文件与平台兼容性

CONF_FILE_NAME可取的配置在 nxp_examples_freertos_platforms.md 中有完整清单，与 RW61x 相关的核心配置如下：

prj_*配置实际位于 examples/platform/nxp/config，不同 flavor 通过叠加启用 Wi-Fi/Thread/factory data/OTA 等能力，构建产物位于build_dir/app.elf。

CMake 构建的自定义

如需进一步定制，可直接修改应用的prj.conf，或在命令行通过-DCONF_FILE指定自定义配置文件（支持多个，以分号分隔）：

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip$ west build -d <build_directory> -b <board> <path/to/examples> -DCONF_FILE="/path/to/prj_<custom1>.conf;/path/to/prj_<custom2>.conf"

也可以在命令行直接设置 Kconfig 符号，例如-DCONFIG_CHIP_DEVICE_DISCRIMINATOR=0xF01将 discriminator 设为 0xF01（十进制 3841）。其他常用参数：

• --config release：release 模式构建，默认是 debug；
• -Dcore_id：多核板卡指定目标核；
• -DCHIP_ROOT：out-of-tree 应用指定 connectedhomeip 仓库根路径。

关于 BLE 与 Matter CLI：CMake 构建的 Matter 应用默认启用 BLE 和 Matter-CLI。需要禁用时，参照 nxp_examples_freertos_platforms.md 中 "How to customize the CMake build" 一节调整 Kconfig。以 Zephyr 端口为例，BLE/CLI 相关的源文件选择逻辑位于 examples/thermostat/nxp/zephyr/CMakeLists.txt（如CONFIG_CHIP_CUSTOM_BLE_ADV_DATA、CONFIG_CHIP_LIB_SHELL条件编译块）。

GN 构建系统

GN 构建通过在gn gen命令行传递参数来配置应用。RW61x 的 GN 示例在仓库中的对应目录为 examples/thermostat/nxp/rt/rw61x（rt表示 FreeRTOS/RT 端口），其工程结构由 BUILD.gn 定义。

说明：原文档中的 GN 命令示例使用了examples/all-clusters-app/nxp/rt/rw61x路径；在当前仓库快照中，RW61x 的 RT 工程位于examples/thermostat/nxp/rt/rw61x，GN 命令应在此类包含rt/rw61x/BUILD.gn的目录下执行，并将目录替换为你实际使用的示例工程。

Matter over Wi-Fi（BLE 配网）

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip/examples/all-clusters-app/nxp/rt/rw61x$ gn gen --args="chip_enable_wifi=true" out/debug user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip/examples/all-clusters-app/nxp/rt/rw61x$ ninja -C out/debug

Matter over Thread（BLE 配网）

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip/examples/all-clusters-app/nxp/rt/rw61x$ gn gen --args="chip_enable_thread=true chip_inet_config_enable_ipv4=false chip_config_network_layer_ble=true" out/debug user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip/examples/all-clusters-app/nxp/rt/rw61x$ ninja -C out/debug

其中chip_inet_config_enable_ipv4=false关闭 IPv4（Thread 仅需 IPv6），chip_config_network_layer_ble=true启用 BLE 配网通道。

Matter over Wi-Fi + OpenThread Border Router

该配置支持通过Thread Border Router management cluster下发 Thread 凭据。建议（非必需）同时启用 Matter CLI，以便通过otcli命令控制 Border Router 上的 Thread 网络，并支持 Thread 凭据共享等扩展功能。

注意：Thread Border Router management cluster 目前仅在thermostat 应用中支持。

user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip/examples/all-clusters-app/nxp/rt/rw610$ gn gen --args="chip_enable_wifi=true chip_enable_thread=true nxp_enable_matter_cli=true" out/debug user@ubuntu:~/Desktop/git/connectedhomeip/examples/all-clusters-app/nxp/rt/rw610$ ninja -C out/debug

从 BUILD.gn 可以看到，同时启用chip_enable_wifi与chip_enable_thread时，构建会额外定义CHIP_DEVICE_CONFIG_ENABLE_TBR=1并把 FreeRTOS 堆扩大到 250 KB，以满足 Border Router 处理大量 mDNS 报文的需求。

GN 通用选项与 RW61x 特有选项

GN 构建产物位于out/debug/chip-rw61x-all-cluster-example。常用 GN 选项完整列表见 nxp_examples_freertos_platforms.md 中的 "General information" 表格，例如：

RW61x 特有的 GN 选项：

• board_version：选择板卡变体。默认选择NXP RD-RW612-BGA；切换为NXP FRDM-RW612时，需在gn gen命令中加入board_version="frdm"。对应代码分支见 BUILD.gn：frdm时引入frdmrw612/下的clock_config.c与board.c，否则使用rdrw612bga/版本。

此外，BUILD.gn 还暴露了wifi_auto_connect_at_boot（配合wifi_auto_connect_at_boot_ssid/wifi_auto_connect_at_boot_password在启动时自动连接指定 Wi-Fi）与setup_discriminator（默认 3840）等参数。

制造数据与 DAC 私钥安全

关于制造数据（factory data）的写入流程，请参阅 Guide for writing manufacturing data on NXP devices。

RW61x 应用演示了加密的 Matter 制造数据存储：Matter 制造数据在烧录到设备 Flash 前，应使用 AES 128 软件密钥加密。

安全 DAC 私钥使用（实验性）

RW61x 支持将 DAC（Device Attestation Certificate，设备认证证书）私钥放入 S50 安全子系统中安全使用，但该功能为实验特性，存在已知限制：

• 并发访问风险：对ELS（EdgeLock Subsystem）密码模块的多次访问之间缺少保护，DAC 私钥签名操作可能存在并发访问问题；
• 启用方式：在gn gen命令中加入nxp_enable_secure_dac_private_key_storage=true，且必须已设置nxp_use_factory_data=true；
• DAC 私钥生成：若需要将明文私钥转换为带 S50 的 blob，还需在gn gen中加入chip_convert_dac_private_key=1（前提是nxp_enable_secure_dac_private_key_storage=1已设置）。

ELS并发访问风险必须在其修复之前保持禁用，官方不推荐默认开启该功能。

DAC 私钥 blob 生成（DAC private key blob generation）

RW61x 提供一种"静态安全"（at rest）保护机制：将存储在制造数据分区中的32 字节明文 DAC 私钥转换为48 字节的 ELS 硬件包裹 blob。该 blob 是设备唯一的，只能由创建它的同一 S50 硬件实例解包，从而防止私钥被从 Flash 中提取。

这是一个产线一次性操作（provisioning-time operation），需要先烧录一个专用的中间二进制。整个流程分为三步：

Step 1：构建 blob 生成专用固件

使用启用CONFIG_NXP_FACTORY_DAC_BLOB_GENERATION的配置构建专用 Matter 应用二进制。CMake 构建示例：

west build -d build_matter_blob -b frdmrw612 examples/all-clusters-app/nxp \ -DCONF_FILE_NAME=prj_wifi_fdata.conf \ -DCONFIG_NXP_FACTORY_DAC_BLOB_GENERATION=y

该 Kconfig 符号的作用可以从 examples/all-clusters-app/nxp/zephyr/CMakeLists.txt 的源码得到印证：当CONFIG_NXP_FACTORY_DAC_BLOB_GENERATION为真时，构建会额外加入gn_build/rt_sdk/sdk_hook/els_pkc/ELSFactoryData.c及其头文件路径，这正是执行 ELS 私钥转换的钩子实现。

Step 2：烧录并运行 blob 生成固件

将专用固件烧录到应用的 Flash 区域（不要擦除 factory data 分区）并启动设备。UART 日志会依次打印：

SSS: convert DAC private key to blob SSS: extracted blob from DAC private key SSS: replaced DAC private key with secured blob SSS: updated factory data

Step 3：烧录正式 Matter 应用固件

重新烧录未启用CONFIG_NXP_FACTORY_DAC_BLOB_GENERATION的正式 Matter 应用固件。由于 factory data 分区中已是包裹后的 blob，应用启动时不会再做转换，而是通过 S50 硬件解包 blob 并执行 DAC 签名操作——明文私钥全程不会出现在可访问内存中。

前提与限制：执行该转换前，factory data 二进制必须已烧录进 Flash（步骤见上文 制造数据 链接）；除非覆盖 factory data 分区，此转换只需执行一次。

烧录与调试

官方推荐使用 SeggerJLink进行烧录与调试。安装完成后，在终端运行JLink进入交互界面：

$ JLink

交互操作如下：

J-Link > connect Device> ? # 弹出对话框 -> 选择 `RW612` Please specify target interface: J) JTAG (Default) S) SWD T) cJTAG TIF> S Specify target interface speed [kHz]. <Default>: 4000 kHz Speed> # <enter> J-Link > exec EnableEraseAllFlashBanks J-Link > erase 0x8000000, 0x88a0000

烧录 ELF 可执行文件：

J-Link > loadfile <application_binary>

若以二进制格式烧录，则使用loadbin并指定加载地址：

J-Link > loadbin <application_binary>.bin 0x8000400

注意：erase 0x8000000, 0x88a0000会擦除整个 Flash 区域；如需保留 factory data 分区（例如执行 DAC blob 转换流程），请勿擦除对应地址范围。

测试示例应用

完整的测试方法请参考 nxp_examples_freertos_platforms.md 中的 "Testing the example" 一节，测试通常配合 CHIP Tool 控制器完成：

• Matter over Wi-Fi：使用ble-wifi配对方式完成配网；
• Matter over Thread：使用ble-thread配对方式；
• Wi-Fi + Border Router：通过 TBR management cluster 或 Matter CLI 的otcli命令创建/加入 Thread 网络（详细步骤见 nxp_otbr_guide.md），设备本身通过ble-wifi配网。

UART 连接细节

启用 CLI 后测试需要同时连接 UART1 与 UART2：

UART2 引脚位置：

• NXP RD-RW612-BGA：使用连接器HD2 pin 03；
• NXP FRDM-RW612：使用J5 pin 4（mikroBUS 的 TX）。

两个串口参数均为：波特率 115200、8 数据位、1 停止位、无校验、无流控。UART1 用于输入 CLI 命令，UART2 用于打印 Matter 运行日志。

Matter CLI 附加命令

NXP 应用在默认 Matter CLI 之外支持以下附加命令（默认命令列表见 examples/shell/README.md）：

> help [...] mattercommissioning Open/close the commissioning window. Usage : mattercommissioning [on|off] matterfactoryreset Perform a factory reset on the device matterreset Reset the device

• matterfactoryreset：完全擦除文件系统（所有 Matter 设置被清除）；
• matterreset：设备重启但保留设置。

通过 otcli 启动 Thread 网络（Border Router）

由于 OpenThread 协议栈更新，直接设置 channel/panid/network key 已不足以组网，需先初始化新的 dataset：

> otcli dataset init new Done > otcli dataset Active Timestamp: 1 Channel: 25 Channel Mask: 0x07fff800 Ext PAN ID: 42af793f623aab54 Mesh Local Prefix: fd6e:c358:7078:5a8d::/64 Network Key: f824658f79d8ca033fbb85ecc3ca91cc Network Name: OpenThread-b870 PAN ID: 0xb870 PSKc: f438a194a5e968cc43cc4b3a6f560ca4 Security Policy: 672 onrc 0 Done > otcli dataset panid 0xabcd Done > otcli dataset channel 25 Done > otcli dataset commit active Done > otcli ifconfig up Done > otcli thread start Done > otcli state leader Done

state返回leader即表示当前设备已成为 Thread 网络中的 Leader。

OTA 软件升级

RW61x 示例支持 Over-The-Air 软件升级，具体操作流程（包括 MCUBoot、SW v2 等变体）请参阅专用指南 Matter Over-The-Air Software Update with NXP RW61x example applications。

在 GN 构建中启用 OTA 时，需要同时设置chip_enable_ota_requestor=true与no_mcuboot=false。从 BUILD.gn 可以看出：当启用 OTA 且使用 MCUBoot 时，链接器会为 bootloader 预留0x20000（128 KB）空间；若设置no_mcuboot=true，应用会链接在 Flash 基址，构建时会打印警告提示这将导致无法应用软件更新。CMake 侧可选用prj_wifi_ota*.conf、prj_thread_ftd_ota*.conf、prj_eth_ota*.conf等配置组合（见前文配置表）。

Thread Border Router 概览

启用 Thread Border Router 支持的方法见上文构建一节（Wi-Fi + Thread 双栈，CHIP_DEVICE_CONFIG_ENABLE_TBR=1）。完整的 Border Router 指南位于 nxp_otbr_guide.md，其中包含 TBR management cluster 的使用方法以及 secondary network commissioning interface 的启用方式（后者需在 GN 参数中增加chip_enable_secondary_nwk_if=true与chip_device_config_thread_network_endpoint_id=2，且目前仅在 thermostat 应用的 Wi-Fi + OTBR 配置下支持）。

扩展：启用 SE05x 安全元件

RW61x 可将密码学运算（crypto operations）卸载到外接的 NXP SE05x 安全元件。

硬件连接

使用 OM-SE051ARD 扩展板时的连接关系如下：

构建选项

使用 CMake 配置，通过-DCONFIG_CHIP_SE05X=y将密码学运算卸载到 SE05x：

ubuntu@ubuntu-Latitude-5420:~/matter/connectedhomeip$ west build -d <out_dir> -b frdmrw612 examples/thermostat/nxp/ -DCONF_FILE_NAME=prj_wifi.conf -DCONFIG_CHIP_SE05X=y

注意：如需通过使能引脚（enable pin）控制安全元件，需将 OM-SE051ARD 板上的跳线 J14 接到 3-4 引脚，并额外使用-DCONFIG_SE05X_HOST_GPIO=y构建，以允许 frdm-rw61x 的 GPIO 按需控制使能引脚。

SE05x 的更多配置细节（如安全通道协议-DCONFIG_SE05X_SCP03）请参阅 SE05x 指南。SE05x 集成在 CMake 侧通过 app_se05x.cmake 与third_party/simw-top-mini模块接入（见 examples/thermostat/nxp/zephyr/CMakeLists.txt）。

参考资料

• CHIP NXP Examples Guide for FreeRTOS platforms：环境搭建、配置文件总表、GN/CMake 通用选项、测试流程
• NXP Manufacturing Flow：制造数据生成与写入
• Matter OTA with RW61x：OTA 升级完整流程
• NXP OpenThread Border Router Guide：Border Router 配置与 TBR management cluster
• NXP SE05x Guide：SE05x 安全元件配置
• 源码参考：examples/thermostat/nxp/rt/rw61x/BUILD.gn、examples/all-clusters-app/nxp/zephyr/CMakeLists.txt、examples/platform/nxp/config

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