【快速上手ESP32（基于ESP-IDFVSCode）】01-环境配置GPIO口延时函数（先点个灯）

news2024/11/26 4:36:25

前言

立创开发板之前出了个ESP32S3R8N8的开发板，当时嫖了个优惠券，九块九拿下了。

现在不仅是35.9一个，而且还没货。

如果真的想要的小伙伴可以自己去打板焊一个，人家开源了（目测难度较大，反正我是焊不上去的）。

立创·ESP32S3R8N8开发板 - 嘉立创EDA开源硬件平台立创·ESP32S3R8N8开发板 - 嘉立创EDA开源硬件平台，开源广场汇集了多种类型的电路设计工程，快速实现资源共享！https://oshwhub.com/li-chuang-kai-fa-ban/li-chuang-esp32s3r8n8-kai-fa-ban前阵子在忙别的事，然后这块板子一直在吃灰，最近没啥事就拿了起来。跟着人家立创官方的文档学一学。

之前出了Arduino的快速上手ESP8266（其实ESP32也差不多，基本通用，就是提供给ESP32的库函数更丰富一些，比较ESP32比ESP8266强大太多了嘛），前阵子还出了MicroPython的快速上手ESP32，那么今天就来出个基于ESP-IDF的快速上手ESP32。

不过这次就不能是一文速通了，因为这个ESP-IDF有点像STM32的固件库，值得说一说的地方还挺多的。

ESP-IDF

我们先问问文心一言，这个ESP-IDF是个什么东西。

总而言之，ESP-IDF就是帮助我们开发ESP系列芯片的一个框架，我们使用它，即可发挥出ESP32的全部威力（没错，我的意思就是Arduino和MicroPython都不如ESP-IDF，但是Arduino和MicroPython会相对而言简单很多）

我们需要先配置好ESP-IDF的环境。

配置环境

首先先下载安装VSCode，这个下载安装直接一路next即可，记得更换默认安装路径。

接着下载ESP-IDF离线安装包。

https://dl.espressif.cn/dl/esp-idf/https://dl.espressif.cn/dl/esp-idf/选择第二个下载，或者关注我的公众号“折途想要敲代码”回复关键词“ESP32”即可免费下载关于ESP32的所有我打包好的资料。

下载之后直接执行正常安装即可，在选择组件的界面的时候，取消勾选开发集成（因为我们不需要）。安装的时候记得关闭VSCode。

安装完毕之后打开VSCode，去拓展那边下载好ESP-IDF的插件。

然后进入命令面板。

输入

configure esp-idf extension

等待一会进入到下面的这个界面，选择最下面的选项。

接着安装ESP-IDF，一般是会直接显示出来我们之前安装过的，如果没显示出来，那么手动配置一下路径，接着等待安装完毕即可。

GPIO

关于ESP-IDF中如何使用GPIO，可以查阅文档~~（有时候可能需要魔法）~~。

GPIO & RTC GPIO - ESP32 - — ESP-IDF 编程指南 v5.2.1 文档https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/stable/esp32/api-reference/peripherals/gpio.html

ESP32中关于GPIO最屌的就是交换矩阵，通过交换矩阵，我们的GPIO可以任意分配到我们想要用的外设上，例如STM32中的UART的引脚是固定的，但是ESP32中UART的引脚却可以通过交换矩阵任意指定，这是非常厉害的地方，我单方面宣布在这个地方ESP32完胜STM32。

上面是官方的技术文档中的特性介绍。

有一个有些矛盾的地方，就是ESP-IDF编程指南和ESP32S3的技术手册中关于GPIO口数量的描述。

技术手册中是说有45个通用GPIO管脚，其中0~21，26~48既可输入也可输出。

而在编程指南中描述又变了，当然也可能是我理解错了。

刚刚把交换矩阵捧上天了，但实际上我们分配GPIO口的时候并不能完全的随心所欲。

同上所说，我们有些管脚并不能随意分配。例如34~39引脚只能配置为输入模式，且不具备软件使能上拉或下拉功能。

以及使用WiFi的时候不能使用ADC。

另外需要提一下的是，我用的这款立创开发板出的ESP32S3R8N8把UART0给充公拿去用作烧录程序用了，因此用这款开发板的时候最好就不要使用UART0了。

使用函数

#include "driver/gpio.h"

首先先是包含上面的头文件。

我开头说过，ESP-IDF跟STM32的固件库还是有点像的，使用GPIO口首先我们就需要先配置GPIO口。

同样是传入一个结构体变量的指针，通过传入的结构体的成员参数来配置GPIO。

这个结构体类型的成员参数有以下几个。

我们来看看应该如何填写这些参数。

上表的说明应该已经很详细了，那我就打个样，看看我们点个灯应该如何配置。

#include "driver/gpio.h"

void initGPIO(){
    gpio_config_t init;
    init.intr_type=GPIO_INTR_DISABLE;             //失能中断;
    init.mode=GPIO_MODE_OUTPUT;                   //输出模式
    init.pin_bit_mask=(1ULL<<18);                 //GPIO18
    init.pull_down_en=GPIO_PULLDOWN_DISABLE;      //失能下拉模式
    init.pull_up_en=GPIO_PULLUP_ENABLE;           //使能上拉模式

    gpio_config(&init);
}

配置完之后我们就可以使其输出高电平或者是低电平了。

以上函数是输出或者是获取输入的函数，都比较简单，编程指南中说的也比较清楚。

那么至此我们就可以点灯了，但是我们想要让它闪烁起来，那么还需要看看延时函数怎么使用。

延时函数

这个我们包含一个头文件。

#include <unistd.h>

然后使用usleep函数，参数写入要延时的微秒即可延时。

知道怎么延时之后，那么我们就直接开始让LED闪烁。

#include "driver/gpio.h"
#include <unistd.h>

void initGPIO(){
    gpio_config_t init={
        .intr_type=GPIO_INTR_DISABLE,             //失能中断;
        .mode=GPIO_MODE_OUTPUT,                   //输出模式
        .pin_bit_mask=(1ULL<<18),                 //GPIO18
        .pull_down_en=GPIO_PULLDOWN_DISABLE,      //失能下拉模式
        .pull_up_en=GPIO_PULLUP_ENABLE,           //使能上拉模式
    };

    gpio_config(&init);
}

void app_main(void){
    initGPIO();
    while(1){
        gpio_set_level(18,0);
        usleep(500*1000);       //1000us是一个ms,延时500个ms,可以另外封装成毫秒延时函数
        gpio_set_level(18,1);
        usleep(500*1000);
    }
}

那么我们通过上面的代码就成功地让LED闪烁了起来。

参考

Docshttps://lceda001.feishu.cn/wiki/GOIlwwfbIi1SC3k8594cDeFVn8gGPIO & RTC GPIO - ESP32 - — ESP-IDF 编程指南 v5.2.1 文档https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/stable/esp32/api-reference/peripherals/gpio.html《esp32-s3_datasheet_cn.pdf》

《esp32-s3_technical_reference_manual_cn.pdf》

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