快速入门

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本文档帮助开发者基于乐鑫 ESP32 系列芯片搭建多媒体应用的开发环境,并通过一个完整的示例工程,演示如何使用 ESP-GMF(Espressif General Multimedia Framework)。

读完本文档后,您将能够:

  • 安装并配置一个受支持的 ESP-IDF 版本

  • 获取一个 ESP-GMF 示例工程

  • 编译、烧录工程并通过串口监视示例工程的运行

关于 ESP-GMF

ESP-GMF 是一组运行在 ESP-IDF 之上的多媒体组件,扩展 ESP-IDF 在音频、视频、图像及通用流式数据处理方面的能力。其核心模块(GMF-Core)与各类处理单元(element)、应用组件(package)已发布到 IDF 组件管理器,可由组件管理器自动获取与版本管理。

开发者通常只需在工程的 idf_component.yml 中声明依赖,构建时由组件管理器自动获取,无需设置额外的环境变量。本文提供克隆仓库与组件管理器两种方式获取示例工程。

备注

ESP-GMF 当前支持的 ESP-IDF 版本为 >= v5.4.3release/v5.4 分支)、>= v5.5.2release/v5.5 分支)或 >= v6.0

Step 1. 安装 ESP-IDF

请按 ESP-IDF 编程指南 中“快速入门”章节,根据您所在的操作系统(Windows、Linux 或 macOS)完成 ESP-IDF 工具链与依赖的安装。

安装完成并激活环境后,确认终端中可正常运行:

idf.py --version

并输出一个受支持的版本号(参见 关于 ESP-GMF 中的版本说明)。

备注

如已安装但版本不在支持范围内,可参考 ESP-IDF 版本管理 切换分支。

Step 2. 获取 ESP-GMF 示例工程

GMF 示例工程存放在仓库的 gmf_examples 目录下,本文以 pipeline_play_embed_music 为例演示完整的编译与运行流程,该示例从 Flash 中读取内置的 MP3 音频,经解码、音效处理后通过编解码器输出至扬声器。

提供以下两种方式获取示例工程,二选一即可。

  • 方式 A(克隆仓库):下载 ESP-GMF 完整源码及全部示例,适合深入学习框架、对比测试各示例,或向 ESP-GMF 贡献代码。

  • 方式 B(组件管理器):仅下载一个示例工程,所需组件依赖在编译阶段由组件管理器自动获取,与实际产品项目的开发方式一致,适合快速验证或集成评估。

方式 A(克隆仓库):

在终端中执行以下命令获取 ESP-GMF 完整源码仓库:

git clone https://github.com/espressif/esp-gmf.git

备注

下文出现的 $GMF_PATH 为文档中使用的占位符,代表克隆得到的 esp-gmf 仓库根目录,实际操作时请按本地克隆位置替换。

方式 B(通过 IDF 组件管理器直接下载示例):

在目标目录下执行以下命令,由 IDF 组件管理器直接获取示例工程:

idf.py create-project-from-example "espressif/gmf_examples=0.8.0:pipeline_play_embed_music"

执行完成后,当前目录下会生成 pipeline_play_embed_music 工程文件夹,无需克隆整个 ESP-GMF 仓库。

Step 3. 启动示例工程

进入示例工程目录:

方式 A(克隆仓库):Linux / macOS

cd $GMF_PATH/gmf_examples/basic_examples/pipeline_play_embed_music

方式 A(克隆仓库):Windows

cd %GMF_PATH%\gmf_examples\basic_examples\pipeline_play_embed_music

方式 B(组件管理器):

cd pipeline_play_embed_music

备注

ESP-IDF 构建系统不支持路径中包含空格,请确认 ESP-IDF 与工程的完整路径中均不含空格。

Step 4. 连接开发板

通过 USB 数据线将音频开发板(pipeline_play_embed_music 默认支持 ESP32-S3-Korvo V3 及其他 ESP 音频开发板)连接到 PC,并按 ESP-IDF 文档:建立串口连接 确认开发板对应的串口号:

  • Linux 下通常为 /dev/ttyUSB0/dev/ttyACM0

  • macOS 下通常为 /dev/cu.usbserial-*/dev/cu.SLAB_USBtoUART

  • Windows 下通常为 COM3COM4

备注

请记下当前开发板对应的串口号,后续 Step 8. 烧录固件Step 9. 监视输出 步骤需要使用。

Step 5. 配置硬件

ESP-GMF 示例工程通过 ESP Board Manager 统一管理开发板的外设描述与板级初始化代码。推荐安装辅助工具 esp-bmgr-assist 作为默认工具。

在已激活的 ESP-IDF Python 环境下安装(同一环境只需安装一次):

pip install esp-bmgr-assist

如需升级至最新版本:

pip install --upgrade esp-bmgr-assist

查看支持的开发板:

idf.py bmgr -l

输出示例:

[1] esp32_c3_lyra
[2] esp32_lyrat_mini_1_1
[3] esp32_p4_function_ev_board
[4] esp32_s31_function_coreboard_1
[5] esp32_s31_korvo_1
[6] esp32_s3_box_3
[7] esp32_s3_box_lite
[8] esp32_s3_korvo_2_3
[9] esp32_s3_lcd_ev_board
[10] esp_vocat_1_0
[11] esp_vocat_1_2

选择开发板:

idf.py bmgr -b <board_index|board_name>

例如选择 esp32_s3_korvo_2_3

idf.py bmgr -b 8
# 或
idf.py bmgr -b esp32_s3_korvo_2_3

首次执行 idf.py bmgr 时,组件会根据本工程 main/idf_component.yml 中声明的 espressif/esp_board_manager 依赖自动下载。

备注

  • 如需切换为其他 esp_board_manager 支持的开发板,请按相同步骤执行并替换板型名称/索引。

  • 如需使用未列出的自定义开发板,请参考 自定义开发板指南

  • esp_board_manager 更多信息请参考 ESP Board Manager 入门指南

Step 6. 工程配置

打开工程配置菜单:

idf.py menuconfig

对于 pipeline_play_embed_music 示例,默认配置即可直接编译运行。如需调整其他工程相关选项,请参考示例工程目录下的 README

修改完成后按 S 保存,再按 Q 退出菜单。

Step 7. 编译工程

执行以下命令开始编译:

idf.py build

该命令会按依赖关系编译 ESP-IDF、ESP-GMF 涉及到的所有组件,并生成 bootloader、分区表与应用 bin 文件。首次编译用时较长,后续增量编译会显著加快。

编译成功后,终端会输出类似以下日志,并提示对应的 flash 命令:

Project build complete. To flash, run:
 idf.py flash
or
 idf.py -p PORT flash

如出现编译错误,请按错误提示检查 ESP-IDF 版本、Step 5. 配置硬件 中开发板配置是否成功完成、依赖组件是否正确获取等。

Step 8. 烧录固件

PORT 替换为 Step 4. 连接开发板 中记录的串口号,运行以下命令完成烧录并打开串口监视:

idf.py -p PORT flash monitor

备注

  • idf.py flash 会在烧录前自动重新编译,因此不必单独执行 idf.py build

  • 默认烧录波特率为 460800,可通过 -b BAUD 参数调整。

  • 若开发板没有自动复位电路,烧录前请按住 Boot 键、短按一次 Reset 键后再松开 Boot 键,使芯片进入下载模式。

  • 如果开发板使用 USB Serial JTAG,且找不到串口,可以尝试按照上述方式手动进入下载模式后查看串口。

Step 9. 监视输出

烧录完成后,开发板会自动复位并运行示例程序。串口监视器中将输出类似以下日志(仅截取关键步骤):

I (912)  main_task: Calling app_main()
I (922)  PLAY_EMBED_MUSIC: [ 1 ] Mount peripheral
I (1067) PLAY_EMBED_MUSIC: [ 2 ] Register all the elements and set audio information to play codec device
I (1067) PLAY_EMBED_MUSIC: [ 3 ] Create audio pipeline
I (1110) PLAY_EMBED_MUSIC: [ 4 ] Start audio_pipeline
I (1223) PLAY_EMBED_MUSIC: [ 5 ] Wait stop event to the pipeline and stop all the pipeline
I (23448) PLAY_EMBED_MUSIC: [ 6 ] Destroy all the resources

如果一切正常,连接到开发板的扬声器或耳机会播放一段约 20 秒的内置 MP3 测试音频,播放结束后示例程序释放资源并退出。

使用快捷键 Ctrl+],可退出串口监视器

后续阅读

完成本示例后,您已经掌握 ESP-GMF 工程的基础工作流。建议按以下方向继续探索:

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