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Windows 平台工具链的标准设置
概述
ESP-IDF 需要安装一些必备工具,才能围绕 ESP32-C5 构建固件,包括 Python、Git、交叉编译器、CMake 和 Ninja 编译工具等。
本入门指南介绍了如何通过 命令提示符 进行有关操作。不过,安装 ESP-IDF 后,还可以使用 Eclipse Plugin 或其他支持 CMake 的图形化工具 IDE。
备注
限定条件:
请注意 ESP-IDF 和 ESP-IDF 工具的安装路径不能超过 90 个字符,安装路径过长可能会导致构建失败。
Python 或 ESP-IDF 的安装路径中一定不能包含空格或括号。
除非操作系统配置为支持 Unicode UTF-8,否则 Python 或 ESP-IDF 的安装路径中也不能包括特殊字符(非 ASCII 码字符)
系统管理员可以通过如下方式将操作系统配置为支持 Unicode UTF-8:Control Panel
> 更改 date
、time
、或 number
格式 > Administrative tab
> 更改 system locale
> 勾选选项 Beta: Use Unicode UTF-8 for worldwide language support
> Ok
> 重启电脑。
ESP-IDF 工具安装器
安装 ESP-IDF 必备工具最简易的方式是下载一个 ESP-IDF 工具安装器。
在线安装与离线安装的区别
在线安装程序非常小,可以安装 ESP-IDF 的所有版本。在安装过程中,安装程序只下载必要的依赖文件,包括 Git For Windows 安装器。在线安装程序会将下载的文件存储在缓存目录 %userprofile%/espressif
中。
离线安装程序不需要任何网络连接。安装程序中包含了所有需要的依赖文件,包括 Git For Windows 安装器。
安装内容
安装程序会安装以下组件:
安装程序允许将程序下载到现有的 ESP-IDF 目录。推荐将 ESP-IDF 下载到 %userprofile%\Desktop\esp-idf
目录下,其中 %userprofile%
代表家目录。
启动 ESP-IDF 环境
安装结束时,如果勾选了 Run ESP-IDF PowerShell Environment
或 Run ESP-IDF Command Prompt (cmd.exe)
,安装程序会在选定的提示符窗口启动 ESP-IDF。
Run ESP-IDF PowerShell Environment
:
Run ESP-IDF Command Prompt (cmd.exe)
:
使用命令提示符
在后续步骤中,将介绍如何使用 Windows 的命令提示符进行操作。
ESP-IDF 工具安装器可在“开始”菜单中,创建一个打开 ESP-IDF 命令提示符窗口的快捷方式。本快捷方式可以打开 Windows 命令提示符(即 cmd.exe),并运行 export.bat
脚本以设置各环境变量(比如 PATH
,IDF_PATH
等)。此外,还可以通过 Windows 命令提示符使用各种已经安装的工具。
注意,本快捷方式仅适用 ESP-IDF 工具安装器中指定的 ESP-IDF 路径。如果电脑上存在多个 ESP-IDF 路径(比如需要不同版本的 ESP-IDF),有以下两种解决方法:
为 ESP-IDF 工具安装器创建的快捷方式创建一个副本,并将新快捷方式的 ESP-IDF 工作路径指定为希望使用的 ESP-IDF 路径。
或者,可以运行
cmd.exe
,并切换至希望使用的 ESP-IDF 目录,然后运行export.bat
。注意,这种方法要求PATH
中存在 Python 和 Git。如果在使用时遇到有关“找不到 Python 或 Git”的错误信息,请使用第一种方法。
开始使用 ESP-IDF
现在你已经具备了使用 ESP-IDF 的所有条件,接下来将介绍如何开始第一个工程。
本指南将介绍如何初步上手 ESP-IDF,包括如何使用 ESP32-C5 创建第一个工程,并构建、烧录和监控设备输出。
备注
如果还未安装 ESP-IDF,请参照 安装 中的步骤,获取使用本指南所需的所有软件。
开始创建工程
现在,可以准备开发 ESP32-C5 应用程序了。可以从 ESP-IDF 中 examples 目录下的 get-started/hello_world 工程开始。
重要
ESP-IDF 编译系统不支持 ESP-IDF 路径或其工程路径中带有空格。
将 get-started/hello_world 工程复制至本地的 ~/esp
目录下:
cd %userprofile%\esp
xcopy /e /i %IDF_PATH%\examples\get-started\hello_world hello_world
备注
ESP-IDF 的 examples 目录下有一系列示例工程,可以按照上述方法复制并运行其中的任何示例,也可以直接编译示例,无需进行复制。
连接设备
现在,请将 ESP32-C5 开发板连接到 PC,并查看开发板使用的串口。
在 Windows 操作系统中,串口名称通常以 COM
开头。
有关如何查看串口名称的详细信息,请见 与 ESP32-C5 创建串口连接。
备注
请记住串口名,以便后续使用。
配置工程
请进入 hello_world
目录,设置 ESP32-C5 为目标芯片,然后运行工程配置工具 menuconfig
。
Windows
cd %userprofile%\esp\hello_world
idf.py set-target esp32c5
idf.py menuconfig
打开一个新工程后,应首先使用 idf.py set-target esp32c5
设置“目标”芯片。注意,此操作将清除并初始化项目之前的编译和配置(如有)。也可以直接将“目标”配置为环境变量(此时可跳过该步骤)。更多信息,请见 选择目标芯片:set-target。
正确操作上述步骤后,系统将显示以下菜单:
可以通过此菜单设置项目的具体变量,包括 Wi-Fi 网络名称、密码和处理器速度等。hello_world
示例项目会以默认配置运行,因此在这一项目中,可以跳过使用 menuconfig
进行项目配置这一步骤。
备注
终端窗口中显示出的菜单颜色可能会与上图不同。可以通过选项 --style
来改变外观。请运行 idf.py menuconfig --help
命令,获取更多信息。
编译工程
请使用以下命令,编译烧录工程:
idf.py build
运行以上命令可以编译应用程序和所有 ESP-IDF 组件,接着生成引导加载程序、分区表和应用程序二进制文件。
$ idf.py build
Running cmake in directory /path/to/hello_world/build
Executing "cmake -G Ninja --warn-uninitialized /path/to/hello_world"...
Warn about uninitialized values.
-- Found Git: /usr/bin/git (found version "2.17.0")
-- Building empty aws_iot component due to configuration
-- Component names: ...
-- Component paths: ...
... (more lines of build system output)
[527/527] Generating hello_world.bin
esptool.py v2.3.1
Project build complete. To flash, run this command:
../../../components/esptool_py/esptool/esptool.py -p (PORT) -b 921600 write_flash --flash_mode dio --flash_size detect --flash_freq 40m 0x10000 build/hello_world.bin build 0x1000 build/bootloader/bootloader.bin 0x8000 build/partition_table/partition-table.bin
or run 'idf.py -p PORT flash'
如果一切正常,编译完成后将生成 .bin 文件。
烧录到设备
请运行以下命令,将刚刚生成的二进制文件烧录至 ESP32-C5 开发板:
idf.py -p PORT flash
请将 PORT 替换为 ESP32-C5 开发板的串口名称。如果 PORT
未经定义,idf.py 将尝试使用可用的串口自动连接。
更多有关 idf.py 参数的详情,请见 idf.py。
备注
勾选 flash
选项将自动编译并烧录工程,因此无需再运行 idf.py build
。
若在烧录过程中遇到问题,请参考下文中的“其他提示”。也可以前往 烧录故障排除 或 与 ESP32-C5 创建串口连接 获取更多详细信息。
常规操作
在烧录过程中,会看到类似如下的输出日志:
To be updated for C5
如果一切顺利,烧录完成后,开发板将会复位,应用程序 "hello_world" 开始运行。
如果希望使用 Eclipse 或是 VS Code IDE,而非 idf.py
,请参考 Eclipse Plugin,以及 VSCode Extension。
监视输出
可以使用 idf.py -p PORT monitor
命令,监视 “hello_world” 工程的运行情况。注意,不要忘记将 PORT 替换为自己的串口名称。
运行该命令后,IDF 监视器 应用程序将启动。
$ idf.py -p <PORT> monitor
Running idf_monitor in directory [...]/esp/hello_world/build
Executing "python [...]/esp-idf/tools/idf_monitor.py -b 115200 [...]/esp/hello_world/build/hello_world.elf"...
--- idf_monitor on <PORT> 115200 ---
--- Quit: Ctrl+] | Menu: Ctrl+T | Help: Ctrl+T followed by Ctrl+H ---
ets Jun 8 2016 00:22:57
rst:0x1 (POWERON_RESET),boot:0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
ets Jun 8 2016 00:22:57
...
此时,就可以在启动日志和诊断日志之后,看到打印的 “Hello world!” 了。
...
Hello world!
Restarting in 10 seconds...
This is esp32c5 chip with 1 CPU core(s), [NEEDS TO BE UPDATED]
Minimum free heap size: [NEEDS TO BE UPDATED] bytes
Restarting in 9 seconds...
Restarting in 8 seconds...
Restarting in 7 seconds...
使用快捷键 Ctrl+]
,可退出 ESP-IDF 监视器。
备注
也可以运行以下命令,一次性执行构建、烧录和监视过程:
idf.py -p PORT flash monitor
此外,
恭喜完成 ESP32-C5 的入门学习!
现在,可以尝试一些其他 examples,或者直接开发自己的应用程序。
重要
一些示例程序不支持 ESP32-C5,因为 ESP32-C5 中不包含所需的硬件。
在编译示例程序前请查看 README 文件中 Supported Targets
表格。如果表格中包含 ESP32-C5, 或者不存在这个表格,那么即表示 ESP32-C5 支持这个示例程序。
其他提示
权限问题
使用某些 Linux 版本向 ESP32-C5 烧录固件时,可能会出现类似 Could not open port <PORT>: Permission denied: '<PORT>'
错误消息。此时可以在 Linux 将用户添加至 dialout 组或 uucp 组 来解决此类问题。
兼容的 Python 版本
ESP-IDF 支持 Python 3.9 及以上版本,建议升级操作系统到最新版本从而更新 Python。也可选择从 sources 安装最新版 Python,或使用 Python 管理系统如 pyenv 对版本进行升级管理。
擦除 flash
ESP-IDF 支持擦除 flash。请运行以下命令,擦除整个 flash:
idf.py -p PORT erase-flash
若存在需要擦除的 OTA 数据,请运行以下命令:
idf.py -p PORT erase-otadata
擦除 flash 需要一段时间,在擦除过程中,请勿断开设备连接。
相关文档
想要自定义安装流程的高阶用户可参照: