安信可ESP-12K模组学习心得 ① ESP32S2 对比与 ESP32 开发方式，带你环境搭建入门；

一 前言

    安信可ESP-12K模块采用的是乐鑫 ESP32-S2 芯片，"阉割版ESP32"虽然去掉了蓝牙，但依然比 ESP8266 性能比更高，有43个可编程 GPIO，其特性：

1. 基于 RSA-3072 算法的安全启动
2. 基于 AES-XTS-256 算法的 Flash 加密
3. 保护私钥和设备机密不受软件访问
4. 密码加速器提高云连接性能
5. 有效抵抗物理故障注入攻击
6. ESP-12K 集成了丰富的外围设备，有 43 个可编程 GPIO，可以灵活配置为 USB OTG、LCD 接口、摄像头接口、SPI、I2S、UART、ADC、DAC 等常用功能。
7. ESP-12K 具有 LCD 接口和 14 个可配置的电容触摸 GPIO，可为基于触摸屏和触摸板的设备提供良好的 HMI 解决方案。

ESP8266 / ESP32 和 ESP32S2的差别一览表

1.1 ESP32S2 对比与 ESP32 开发方式

    由于ESP32S2 为 ESP32 的阉割版，去掉了蓝牙的单核版，所以此芯片是没有蓝牙协议栈的，但是与 ESP32 二次开发类似；

    目前我们推荐使用的是 Linux 环境开发，下面推荐使用 window 自带的 Linux 子系统环境搭建，当然了，你也可以用虚拟机实现！

    因此，根据下面文档，搭建最新的 ** ESP32** 即可支持 ESP32S2 啦！

二 安装 Ubuntu 18.04

    Bash on Ubuntu on Windows 是通过 Windows Subsystem for Linux（WSL）这一 Windows 10 的最新特性实现的，使用此功能，你可以在 Windows 中原生运行 Linux 的大多数命令行程序。

    启用 WSL 功能之后，如果使用 Bash，则 Windows 10 操作系统会下载一个由 Canonical 创建的 Ubuntu用户模式镜像Ubuntu user-mode image，然后 Bash 程序以及其他的 Linux 二进制程序就可以运行于该 Ubuntu 镜像上。此外，微软也承诺未来会提供更多 Linux 发行版以供选择。

    Bash on Ubuntu on Windows 功能主要是面向于开发者，我们可以在 Windows 中使用一些 Linux 生态链的开发工具。

    由于这个面向的是开发者，所以安装的window系统务必是专业版，你可以去某宝自行购买一个激活码。

准备材料：

1. window 专业版，不能是家庭版 ；
2. window 应用商店：Microsoft store；

1、启用“适用于Linux的Windows子系统(WSL)”

    通过Win10任务栏中的Cortana搜索框搜索打开“启用或关闭Windows功能”，向下滚动列表，即可看到“适用于Linux的Windows子系统”项。

    勾选它，确定，然后按提示操作重启系统：

2、启用开发人员模式

然后进入“设置 - 更新和安全 - 针对开发人员”设置页面，选中“开发人员模式”。如图：

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3、下载并安装 Ubuntu（可通过微软商店获取）

    微软后来把Ubuntu、openSUSE、SLES和Fedora分发上架到了Microsoft Store（微软商店），你可以很方便地下载安装这些Linux发行版。如图：

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    以下载安装Ubuntu分发为例，点击 Ubuntu 打开详情页面，然后点击获取。如图：

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4、点击启动：

    首次安装，会提示您输入账号和密码，务必记住！

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    之后，任意地方，shift + 鼠标右击 --> “在此处打开 linux shell” ，即可连接到了 Linux；

三 安装 ESP-IDF 环境；

3.1 安装常见的软件

     我们需要安装几个常用的软件 ：

sudo apt-get install vim
sudo apt install git

3.2 开始一堆依赖安装：

sudo apt-get install git wget flex bison gperf python python-pip python-setuptools python-serial python-click python-cryptography python-future python-pyparsing python-pyelftools cmake ninja-build ccache libffi-dev libssl-dev

• 乐鑫IDF框架是什么？这里我就不多说了！ 用git命令来拉取下来，这就可以可以同步最新的框架版本！不能直接一个downLoad 下载，发现会有错误，切记！

3.2.1 【方式一】用博主提供的方式拉取最新代码

     众所周知，乐鑫的开放源码都放在GitHub，而GitHub又被微软收购了，这一年的访问下载速度慢得乌龟一样，哈哈！所以，我克隆一份放在了国内的码云网站，这样就保证我们拉取代码非常快！

     PS：这份同步乐鑫源仓库的工作，我们会一直保持下去！

     首先，我们先拉取源码，先不拉取子模块！

git clone https://gitee.com/xuhongv/esp-idf.git

     没有拉取子模块的是不完整的代码，看了下子模块源路径是不规范的，这里，我们再修改为码云上的：

1. 记事本打开 .gitmodules ，全部替换为下面这个内容！
2. 然后再更新子模块 , 你会发现快的一匹 : git submodule update --init --recursive

[submodule "components/esptool_py/esptool"]
	path = components/esptool_py/esptool
	url = https://gitee.com/xuhongv/esptool.git

[submodule "components/bt/controller/lib"]
	path = components/bt/controller/lib
	url = https://gitee.com/xuhongv/esp32-bt-lib.git

[submodule "components/bootloader/subproject/components/micro-ecc/micro-ecc"]
	path = components/bootloader/subproject/components/micro-ecc/micro-ecc
	url =  https://gitee.com/xuhongv/micro-ecc.git

[submodule "components/coap/libcoap"]
	path = components/coap/libcoap
	url =  https://gitee.com/xuhongv/libcoap.git

[submodule "components/nghttp/nghttp2"]
	path = components/nghttp/nghttp2
	url =  https://gitee.com/xuhongv/nghttp2.git

[submodule "components/libsodium/libsodium"]
	path = components/libsodium/libsodium
	url =  https://gitee.com/xuhongv/libsodium.git

[submodule "components/spiffs/spiffs"]
	path = components/spiffs/spiffs
	url =  https://gitee.com/xuhongv/spiffs.git

[submodule "components/json/cJSON"]
	path = components/json/cJSON
	url =  https://gitee.com/xuhongv/cJSON.git

[submodule "components/mbedtls/mbedtls"]
	path = components/mbedtls/mbedtls
	url =  https://gitee.com/xuhongv/mbedtls.git

[submodule "components/asio/asio"]
	path = components/asio/asio
	url =  https://gitee.com/xuhongv/asio.git

[submodule "components/expat/expat"]
	path = components/expat/expat
	url =  https://gitee.com/xuhongv/libexpat.git

[submodule "components/lwip/lwip"]
	path = components/lwip/lwip
	url =  https://gitee.com/xuhongv/esp-lwip.git

[submodule "components/mqtt/esp-mqtt"]
	path = components/mqtt/esp-mqtt
	url =  https://gitee.com/xuhongv/esp-mqtt.git

[submodule "components/protobuf-c/protobuf-c"]
	path = components/protobuf-c/protobuf-c
	url =  https://gitee.com/xuhongv/protobuf-c.git

[submodule "components/unity/unity"]
	path = components/unity/unity
	url =  https://gitee.com/xuhongv/Unity.git

[submodule "examples/build_system/cmake/import_lib/main/lib/tinyxml2"]
	path = examples/build_system/cmake/import_lib/main/lib/tinyxml2
	url =  https://gitee.com/xuhongv/tinyxml2.git

[submodule "components/bt/host/nimble/nimble"]
	path = components/bt/host/nimble/nimble
	url =  https://gitee.com/xuhongv/esp-nimble.git

[submodule "components/cbor/tinycbor"]
	path = components/cbor/tinycbor
	url = https://gitee.com/xuhongv/tinycbor.git

[submodule "components/esp_wifi/lib"]
	path = components/esp_wifi/lib
	url =  https://gitee.com/xuhongv/esp32-wifi-lib.git

[submodule "components/tinyusb/tinyusb"]
	path = components/tinyusb/tinyusb
	url = https://gitee.com/xuhongv/tinyusb.git

[submodule "examples/peripherals/secure_element/atecc608_ecdsa/components/esp-cryptoauthlib"]
	path = examples/peripherals/secure_element/atecc608_ecdsa/components/esp-cryptoauthlib
	url = https://gitee.com/xuhongv/esp-cryptoauthlib.git
	

	

3.2.2 【方式二】用官方方式拉取最新代码

     带子模块递归方式拉取GitHub，慢慢等吧！

git clone https://gitee.com/xuhongv/esp-idf.git

3.3 设置 IDF_PATH 路径

     这里就简单很多，就设置变量即可！先拿到上述的SDK路径即为IDF路径！
     以我的环境为例：

export IDF_PATH=/home/xuhongv/ESPRESSIF/ESP32/esp-idf

1. 之后按下 i 表示嵌入代码： vim ~/.bashrc
2. 任意一处添加 表示嵌入上面代码！
3. 按下esc 再 :wq 表示写入保存： source ~/.bashrc
4. IDF_PATH 路径测试是否设置成功： echo $IDF_PATH
   

3.4 安装其他工具

     除了 ESP-IDF 本身，您还需要安装 ESP-IDF 使用的各种工具，比如编译器、调试器、Python 包等!

cd/home/xuhongv/ESPRESSIF/ESP32/esp-idf
./install.sh

     出现这个 , 表示 安装成功!

3.5 设置编译环境的变量

     此时，您刚刚安装的工具尚未添加至 PATH 环境变量，无法通过“命令窗口”使用这些工具。因此，必须设置一些环境变量，这可以通过 ESP-IDF 提供的另一个脚本完成。

     注意下面命令2个小数点中间有一个空格!

. ./export.sh

     成功后,便这样提示:

3.4、开始编译工程。

     打开 IDF/esp-idf/examples/get-started下面的hello_world工程;

• idf.py set-target esp32s2 menuconfig : 配置编译芯片为esp32s2，并配置面板;
• idf.py build : 编译代码;
• idf.py flash : 烧录程序进去设备里面;
• idf.py erase_flash : 擦除设备里面的程序;

四 常见问题

Q1：运行install.sh 运行报错$'\r': command not found ？

• 使用 Notepad++ 编辑保存为 UNIX 格式，再次运行即可！

Q2：编译报错 No certificate found？

• 把 esp-idf\components\mbedtls\esp_crt_bundle\cacrt_all.pem 文件按照第一条方法修改为UNIX 格式

Q3：在下载或安装依赖时候，有时候会突然卡住?

• 可以试下最小化最大化窗口，以唤醒 shell 窗口；

Q4：如何挂载串口？

• window平台的COMx对应WSL的/dev/ttySx，例如COM4对应WSL的/dev/ttyS4。但是只能在设备管理器中看到哪些串口可用，无法在Linux 查询可用串口；

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