如何在Ubuntu系统中搭建ESP32开发环境

ESP32是一款集成2.4GHz Wi-Fi和蓝牙双模的单芯片方案，采用台积电40nm工艺。在这篇文章中，我们将介绍如何在Ubuntu系统中搭建ESP32的软件开发环境，并且在ESP-IDF（Espressif IoT Development Framework）的基础上进行二次开发。

1. 升级操作系统至最新稳定版

首先，我们需要保证操作系统为Lubuntu16.04或者其它衍生版（比如Lubuntu和本经验采用的Ubuntu Mate）满足16.04的要求。然后我们需要进行系统升级，使用以下命令即可：

sudo apt-get upgrade

2. 安装交叉编译工具链依赖的环境

我们需要安装几个依赖环境才能成功搭建ESP32的开发环境，使用以下命令安装：

sudo apt-get install git make gcc libncurses5-dev flex bison gperf python-serial

3. 创建ESP32专用的工作目录

我们需要创建一个ESP32专用的工作目录，使用以下命令：

sudo mkdir /esp32

4. 设置文件夹的归属为当前用户

我们需要将创建的文件夹的归属设置为当前用户，使用以下命令：

sudo chown username:username /esp32

其中，username为当前用户的用户名。

5. 创建三个文件夹

我们需要创建三个文件夹，分别保存交叉编译工具链、样例和SDK源码，使用以下命令即可：

mkdir crossTools demos sources

6. 下载官方的交叉编译工具

我们需要下载官方的交叉编译工具，使用以下命令：

wget

7. 解压文件到当前目录下

下载完成后，我们需要解压文件到当前目录下，使用以下命令：

tar -xzvf xtensa-esp32-elf-linux64-1.22.0-61-gab8375a-5.2.0.tar.gz

8. 将解压后的交叉编译工具连添加到系统的PATH环境变量中

我们需要将解压后的交叉编译工具链添加到系统的PATH环境变量中，使用以下命令：

sudo vim /etc/profile

在最后面添加交叉编译工具链bin文件夹的目录，如下所示：

export PATH$PATH:/esp32/crossTools/xtensa-esp32-elf/bin

然后更新一下profile文件，使之生效：

source /etc/profile

9. 检查是否安装成功

我们可以使用以下命令检查交叉编译工具链是否安装成功：

xtensa-esp32-elf-gcc -v

如果看到有版本信息显示，说明已经安装成功。

10. 下载ESP-IDF二次开发套建

我们可以前往乐鑫官网下载最新版的ESP32-IDF开发条件（实质上就是SDK，换了个洋气点的名字而已），然后通过虚拟机的共享目录传送给虚拟机中的Linux系统。或者是使用git clone命令进行下载，方法如下：

git clone --recursive

11. ESP-IDF的目录结构

ESP-IDF的目录结构如下：

- components：ESP-IDF的核心组件

- examples：ESP-IDF提供的实例程序

- make：ESP-IDF工程管理目录

- tools：ESP-IDF提供的工具集

- docs：ESP-IDF相关文档

12. 编译hello_world样例程序

为了验证搭建的ESP32开发环境是否成功，我们可以编译ESP-IDF提供的hello_world样例程序。首先将hello_world样例拷贝到我们之前新建的demo文件夹中，使用以下命令：

cp -rf examples/01_hello_world/ ../../demos/

然后进入到工程文件目录，执行以下命令：

make all

这会自动编译所有的BIN文件，默认会编译bootloader、partition_table、app文件，并提示如何进行烧写。

13. 烧写所有的BIN文件

在烧写程序之前，需要给USB设备增加读写权限，使用以下命令：

sudo usermod -a -G dialout $USER

然后重启系统以生效：

sudo reboot

现在我们可以烧写所有的BIN文件，首先长按Boot键，同时按Reset键，系统将会进入下载模式。然后使用以下命令烧写BIN文件：

make flash

14. 验证程序是否正常运行

按下Reset键，通过minicom串口终端查看打印输出信息，发现每隔10秒系统会重启。如果看到这个功能，说明我们已经成功搭建了ESP32的开发环境。

结论

通过以上步骤，我们可以在Ubuntu系统中成功搭建ESP32的软件开发环境，并且使用ESP-IDF进行二次开发。

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