ESP8266 系统环境搭建

1. 前言

因为ESP8266/ESP32这个开发环境没少折腾，是真没见过这么难搞又不清晰的环境。

简单开发可以使用Arduino IDE ，这个平台还是挺好的。开发使用Arduino的函数库，很高效。

不过我还是不习惯，比如示例中binker demo的LED_BUILTIN，都不能跳转到定义，不喜欢。现在来正经搭建一个8266的环境。其实挺简单的，只是一直没找对地方。

在其他博主那发现官方文档： ESP8266_RTOS_SDK Programming Guide ，我是个对知识的检索有强迫症的人，不知道从哪找到的这个链接就浑身不舒服，最后找到在官网文档下 esp8266分类下的入门指南链接。

搭建开发环境的具体步骤是：工具链、获取SDK、配置（如果想用IDE的话还应有IDE的配置）。

开发过程的四个步骤是：

配置项目并编写代码
编译项目并链接，以构建应用程序
烧录到ESP8266
调试和监控

2. 开发环境的搭建

2.1 工具链获取

Windows 一体化工具链和 MSYS2 zip 文件：

https://dl.espressif.com/dl/esp32_win32_msys2_environment_and_toolchain-20181001.zip

本来打算用git bash 自带的mingw呢，结果make阶段提醒要使用 mingw32下的msys。结果治好乖乖用官网提供的一体化工具了。

之后的命令都是在 MINGW32.exe 下执行的。

2.2 SDK克隆

git clone --recursive https://github.com/espressif/ESP8266_RTOS_SDK.git

一定要加上 recursive 循环下载子模块，我没有加，结果后面会在make的时候才下载其他库，还下载不下来。

我加上这个参数后，发现下载的是特别慢，挂了工具都慢，等了好久终于下载完成。另一个选择是用gitee下载SDK（不用recursive下载子模块），再用一个工具下载子模块，参考：用乐鑫国内镜像构建ESP8266_RTOS_SDK开发环境

实在想不通乐鑫看重海外市场，把国内生态怎么做得不咋好。

2.3 配置

注：工具链使用环境变量 IDF_PATH 访问SDK目录，在 ~/.bash_profile 末尾添加

export IDF_PATH="G:/IOT/ESP8266/ESP8266_RTOS_SDK"

使用source命令使之生效

source ~/.bash_profile

下载其他工具

ESP8266编译和烧录基于Python实现，需要安装python的库。

$ python -m pip install -r $IDF_PATH/requirements.txt

到这里，环境配置就完成了。不不不

ESP8266专有工具链设置

一体化环境是为了ESP32设置的，ESP8266还需要下载特定的工具链，这个官网文档或者RTOS说明中也有链接：

v8.4.0

https://dl.espressif.com/dl/xtensa-lx106-elf-gcc8_4_0-esp-2020r3-win32.zip

如果您还在使用旧版本 SDK(< 3.0)，请使用工具链 v4.8.5，如下：

https://dl.espressif.com/dl/xtensa-lx106-elf-win32-1.22.0-88-gde0bdc1-4.8.5.tar.gz

下载第一个之后，解压。然后.bash_profile中添加环境变量：

export PATH="$PATH:/G/IOT/ESP8266/xtensa-lx106-elf/bin"

如果这里没配置ESP8266专有工具链，make配置后会出现提醒：

GENCONFIG

make：xtensa-lx106-elf-gcc：命令未找到

3. 开发过程

项目配置

将sdk中的examples/git-startd/hello_world复制出去，用mingw32执行到该目录下，运行

make menuconfig

会看到下面界面：做一些配置（串口，波特率等）

烧录

只设置了端口号和flash（本来是4M，烧录时候报错，设置为2M成功了）之后，再使用编译和烧录命令

make flash

报错：

子模组 'components/json/cJSON'（https://github.com/DaveGamble/cJSON.git）未对路径 'components/json/cJSON' 注册

正克隆到 '/g/IOT/ESP8266/ESP8266_RTOS_SDK/components/json/cJSON'...

fatal: unable to access 'https://github.com/DaveGamble/cJSON.git/': OpenSSL SSL_connect: SSL_ERROR_SYSCALL in connection to github.com:443

fatal: 无法克隆 'https://github.com/DaveGamble/cJSON.git' 到子模组路径 '/g/IOT/ESP8266/ESP8266_RTOS_SDK/components/json/cJSON'

克隆 'components/json/cJSON' 失败。按计划重试

正克隆到 '/g/IOT/ESP8266/ESP8266_RTOS_SDK/components/json/cJSON'...

这是因为从github下载一些模块没有成功，网上有两种解决方案。一是手动下载并放到对应目录，二是调大http.postBuffer的值。我用了第一种，解决编译时又报另外一个错，遂用第二种。发现还是不行，去查为什么会却库，发现克隆SDK 时没有加 recursive参数循环下载子模块。

烧录成功后。

可以用make monitor监视串口：

hello_world，就打印出了CPU核数，外部Flash大小2M。

用make monitor 看数据是正常的，用其他串口工具看到的是乱码，原来这里默认的波特率不是115200，是74800。修改波特率方法：

到这里环境就搭建完成了。明天再去公司搭一套，整理&记录一下问题。

使用VSCODE做开发环境

终端和编译

vscode右键工作区→在集成终端打开替换为mingw32。需要更改用户设置，或者当前工作区的设置（在.vscode/settings.json）

    "terminal.integrated.shell.windows":"D:\\Software\\esp32_win32_msys2_environment_and_toolchain-20181001\\msys32\\msys2_shell.cmd",

    "terminal.integrated.shellArgs.windows": ["-defterm", "-mingw32", "-no-start", "-here"]

make menuconfig时乱码：

文件\msys32\etc\profile.d\esp32_toolchain.sh 新增语言配置：（zh_Cn）也行的

export LANG="en_Us"

之后就可以在终端下流畅地使用make了。

库设置

现在vscode下看代码，是没有关联库的，所以函数和头文件都跳不了

头文件分为两类，如图所示，一类是系统库stdio.h等，一类就是 RTOS中的库。

首先增加配置文件，

在 incluPath中添加这两类库：我的配置如下，第一个是RTOS库，后面三个是系统gcc使用的库（两个星号表示目录递归查找）

"includePath": [

    "E:/labs/esp8266/ESP8266_RTOS_SDK/components/**",

    "E:/labs/esp8266/xtensa-lx106-elf/xtensa-lx106-elf/include/c++/8.4.0/**",

    "E:/labs/esp8266/xtensa-lx106-elf/xtensa-lx106-elf/sys-include" ,

    "E:/labs/esp8266/xtensa-lx106-elf/xtensa-lx106-elf/include",

    "${workspaceFolder}/**"

],

想要查看gcc包含的文件，通过命令gcc -v -E -x c++ - ，因为make时发现gcc使用的是Toolchain path: /E/labs/esp8266/xtensa-lx106-elf/bin/xtensa-lx106-elf-gcc,所以应该使用/E/labs/esp8266/xtensa-lx106-elf/bin/xtensa-lx106-elf-gcc -v -E -x c++ - 查看引入库位置，所需的是下面红框所示库目录

这样就可以跳转了。

总结

环境搭建折腾了好久。得总结一下，给迷茫的其他人一些指引。

需要的软件和库：msys2工具链（也可以自己安装，但还是建议用官方提供的）、8266特有工具链、RTOS的库（克隆很麻烦，其实需要的几个组件可以一一下载并放到指定目录即可）。配置就是把8266和RTOS库的路径配置到环境变量中（.bash_profile）。接着烧录运行即可。现在看起来不算麻烦，但过程中真折磨人。

参考