乐鑫WIFI芯片开发流程梳理-工具链、编译和下载

最近开始基于乐鑫ESP32的WIFI模组的软件开发，首先要做整套流程的梳理，乐鑫官网以及安信可上已经有了较为系统的资料，但是在实现过程中也遇到了一些问题，花了几天去解决，所以为了总结，也为了给其他人提供一些借鉴，把流程分享一下，官网上相对比较完善的，就不再赘述。

1. 开发方案选择

目前网上有两套较为成熟的方案：

• （1）基于乐鑫官网推荐的开发方式，原网页：https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/hw-reference/get-started-devkitc.html¹， 适用于官方开发板，但是我尝试下载安装网页上的工具链安装包，公司电脑网页不够，一直提示connection error，后来回家下载，成功，安装以后尝试进行编译，发现可视化不强，萌新会有点不知如何下手的感觉；
• （2）基于安信可一体化开发工具，原网页：https://wiki.ai-thinker.com/ai_ide_install²， 相比乐鑫官网需要下载安装什么Git，交叉编译器，以及 CMake 构建工具，安信可的一体化开发环境就相对人性化一点，可视化程度高一点，但是网页上面的教程比较杂，也不太系统；

结论：开发团队人员少，网又不太好的选用方法2，大团队，网又好，建议选择方法1，毕竟官网，做的方案也更系统；

开发板我们选择的是乐鑫淘宝店的 ESP32-DevKitC，大家可以根据自己对于CPU频率、I/O口数量、FLASH大小以及天线选择合适的开发板；

2. 需要的软件以及资料

其中填从网上下载的资料以及软件主要有：

• 安信可一体化开发工具， Windows + Cygwin + Eclipse + GCC 的综合 IDE 环境，有点就是傻瓜和可视化；
• ESP_IDF，就是官方源代码和软件库，根据自己需要进行版本选择，我们选择的是ESP-IDF V3.1.3，下载地址：https://www.espressif.com/zh-hans/support/download/sdks-demos；
• CP2102 USB驱动，用于连接开发板和电脑 ；
• 安信可串口调试工具，用于确认开发板和电脑连接状态，以及后期调试用，有时候也会用于确认开发板进入下载模式；
• FLASH下载工具，用于开发板的烧写；

以上工具除了IDF粗腰到乐鑫官网进行下载，其余的均可以在 https://wiki.ai-thinker.com/tools 这个网站上下载。

3. 安装编译

第一步解压和安装，参考网页：https://wiki.ai-thinker.com/ai_ide_install ，比较详细，不再赘述；
第二步，IDF导入和编译，参考网页：https://wiki.ai-thinker.com/ai_ide_install ，也比较详细，不再赘述；

这里主要讲一下我遇到的问题：

• ESP-IDF V3.1.3中没有app文件夹，第一次编译，直接报错，app是用户程序，走流程的时候，可以用IDF中给的例程，具体操作方式是，在IDF根目录中新建一个app文件夹，在IDF中的example/getstarted/hellowworld下面所有的文件拷贝至app文件夹中，再进行Import操作；
• Menuconfig 在走流程阶段，即不涉及真正开发时，只需要设置端口位置（在Serial flasher config这个选项中），其余选择默认即可，如下图所示，其中端口位设置为 ttySX（X=（实际电脑显示的端口位 — 1））；
  
  

4.连接开发板、烧写例程³

整个过程需要：

• 一根microUSB线，开发板；
• USB驱动程序、安信可串口调试工具；

整个过程流程如下：

1. 安装对应USB驱动程序，一般有 CH340G和CP2102 两种，根据USB类型选择；
2. 确认开发板与电脑连接正常，即开发板电源灯亮起，同时电脑设备管理器中有端口号显示，如图所示；
   
3. 打开安信可串口调试工具，在 波特率115200​ 下观察模组的启动或复位后（即嗯一下 EN 按键）的打印信息，有关于开发板的信息返回即可；
4. 按住BOOT按键，同时按下EN按键，观察安信可串口调试工具，出现 waiting for download 等字样，就可以开始进行下载；
5. 如果是进行第二次烧写，需要参考参考下一节内容，利用Flash擦除工具进行Flash的擦除，第一次烧写可直接跳过；
6. 建立Download的Target（在下载过程之前，务必确保Menuconfig已经正确配置，并且整个文件已经正确编译过一遍），建立的方法：https://wiki.ai-thinker.com/ai_ide_use ，关闭串口调试助手，点击建立的Download目标，并且长按BOOT按键两秒，等待烧写完成，如下图；
   
   
7. 重新连接串口调试工具观察，调试；

说一些我们在此过程中遇到的问题：

• 官方开工板在连接电脑时未显示任何信息，尝试过加大电流和和重新安装过好几次驱动后，尝试利用官方原理图和技术手册找出问题，最后解决是，microUSB线选择数据线，而非电源线；
• 我们在进行ESP32的第二次烧写是出现无法烧写的情况，第一次烧写的是ESP32IDF中的“helloworld”例程，后来通过网上查找资料，网友的回答，尝试着，先擦除FLASH的内容，并且在download过程中长按2S的BOOT键进行解决；

5. 利用Flash_download_tools进行烧写 和 FLASH的擦除

一般情况如果方法4烧写方式出现问题，或者是需要进行flash擦除的，可以使用Flash_download_tools进行程序的烧写和擦除。

整个过程需要：

• 一根microUSB线，开发板；
• USB驱动程序、安信可串口调试工具；
• FLASH下载工具；
• 2M、4M、8M和16M的FLASH空文件，用于FLASH擦除，可以在 https://wiki.ai-thinker.com/esp_download 页面的最底下找到；

整个过程流程如下：

1~4保持不变；
5. 打开FLASH下载工具，根据对应开发板选择DownloadTool，我选择的是ESP32 DownloadTool ，按照图片中信息，配置好bin文件和烧录地址：

6. 按照如图所示内容配置好 晶振频率、SPI SPEED、SPI MODE、Flash Size、串口端口号（根据步骤2中确定的端口号）和波特率等，此处波特率可以尽量选大一些（ 默认1152000），以节省时间，最后确认一遍，然后点击START，等待完成（ 出现FINISH，即烧写成功）；

7. 最后连接串口调试工具观察。调试；

FLASH的擦除过程其实就是将对应你FLASH容量的空文件利用FLASH下载工具烧写进FLASH中，文件利用给出的下载地址就可以进行，下载，地址直接填0x0就好（全盘覆盖）。

未完待续》》》

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1. https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/hw-reference/get-started-devkitc.html； ↩︎

2. https://wiki.ai-thinker.com/ai_ide_install； ↩︎

3. https://wiki.ai-thinker.com/esp_download ↩︎