【嵌入式】ESP32开发（一）ESP-IDF概述

1 前言

  对于ESP32的开发，方式有很多，比如先写入MicroPython固件，然后再使用python语言开发；或者是使用Arduino IDE开发；或者是使用PlatformIO开发；当然最直接的还是使用官方推荐的IDF套件来开发，这个套件包含了常用的各种组件，功能比较全面，但是弊端也很明显，那就是它基于CMake框架进行编译构建系统，对于新手来说不太友好，但耐心学习一下官方的资料以及CMake的一些基础知识，就可以渐入佳境。

2 IDF环境配置

  关于IDF如何配置，这里给出两种方法：一种是最省事的，直接在VS Code中安装即可，非常简便；一种是先使用官方的安装程序安装，再在VS Code中安装插件并查找。

  先介绍第一种方法。在VS Code插件市场中搜索idf，然后安装esp-idf插件：

安装好之后应该会直接弹出配置该插件的页面，如果没有，也可以唤起命令面板(Ctrl Shift P)，点击配置ESP-IDF插件。

这里在选择版本时要考虑一下原先代码兼容性的问题，不要随便尝试最新版。

然后静待安装完成。

对于新手来说，还是这种方式最为直观简便。

  另一种安装方式，虽然比较麻烦，但或许可以帮助开发者理解整个IDF框架的整体结构和运行原理。需要先在官网下载安装程序，然后再安装配置VS Code插件。

安装程序下载链接

安装完成之后，再打开VS Code，同样安装idf插件，然后打开配置页面，不过在首页不能选择EXPRESS，而要选择ADVANCE，这样就能查找到系统上安装的idf版本（不过好像会重新安装git和python，体积比较小，到是问题不大）。

  这种方式安装完之后，会创建IDF_PATH和IDF_TOOLS_PATH两个环境变量，同时在桌面上会创建一个CMD和Windows Powershell的快捷方式，其实本质就是在运行源程序，只是会在打开时加载一些初始化命令，实现环境的配置。
  以powershell为例：

所谓的目标即是在打开时会执行的命令，这个完全可以在一般的powershell命令行中输入并执行，可以得到和直接运行该快捷方式一样的效果；而起始位置则是指打开终端之后所在的路径，可以根据自己需要进行设置。

  再来看看powershell和cmd快捷方式属性中的命令：

## powershell
C:\WINDOWS\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -ExecutionPolicy Bypass -NoExit -File "D:\ESP-IDF_v4.4.5/Initialize-Idf.ps1" -IdfId esp-idf-eb4d36c04f0e6c1692111f031facd45b

## cmd
C:\WINDOWS\system32\cmd.exe /k ""D:\ESP-IDF_v4.4.5\idf_cmd_init.bat" esp-idf-eb4d36c04f0e6c1692111f031facd45b"

可以发现，这些初始化命令主要是包含两部分，一个是运行安装路径下的一个初始化脚本，还有一个就是传入了一个ID号，这个ID号是作为这个初始化脚本的参数，应该是不可缺少的，否则环境不完整，无法找到idf.py文件。

  使用这种方式配置好的系统，可以在VS Code终端中输入对应的命令来配置相关环境，如下图从而使用命令行来编译构建项目工程。当然，这种方式肯定没有VS Code可视化操作来得方便，后面主要介绍的就是使用VS Code来编译构建工程，命令行使用是以防万一。

3 在VS Code中使用IDF

  这一步主要是学会如何使用VS Code这个强大的软件以及IDF插件的使用，这对于后续的编程开发非常重要。

3.1 使用ESP-IDF例程

  学会使用官方提供的例程可以说是使用IDF套件的第一步，而且很多例程也是今后开发的一个重要参考。

  快捷键Ctrl Shift P唤起命令面板，然后选择展示示例项目

以例程blink为例，点开之后可以看到右侧有关于这个例子的说明

点击右上角蓝色大按钮，就会自动将该工程复制到选择的路径下，并进入到该工程当中，然后可以简单看一下工程的结构（后面还会有更详细的解释）：

重点主要是三个文件/文件夹：CMakeLists.txt，sdkconfig（没有编译前，就是default后缀的文件），main文件夹，其他的都是项目附带或一些备份。此外，目录下的README文件中的内容其实就是刚刚的例程介绍。

  再看看main文件夹里面是啥：

其中，最主要的就是.c源码和CMakeLists.txt了，注意这里和外面的CMakeLists.txt是不一样的，里面的是组件编译文件，外面的是项目编译文件（后面也会有更详细的介绍）。

3.2 底部按钮的作用【重要！】

  再来看一下底部的按钮，也是在开发过程中主要使用的东西：

从左至右依次是：

• 串口选择：需要在下载前选定，新的例程默认是COM1；

• 目标选择（target）：需要在编译前选定，默认esp32.

• 项目选择（文件夹样式图标）：一般就是当前目录对应的项目，一般不