Erste Schritte mit dem Windows-Gerätesimulator

Dieses Tutorial enthält Anweisungen für die ersten Schritte mit dem FreeRTOS Windows Device Simulator.

Bevor Sie beginnen, müssen Sie FreeRTOS konfigurierenAWS IoT und herunterladen, um Ihr Gerät mit derAWS Cloud zu verbinden. Detaillierte Anweisungen finden Sie unter Erste Schritte. In diesem Tutorial wird der Pfad zum FreeRTOS-Download-Verzeichnis als bezeichnetfreertos.

FreeRTOS wird als Zip-Datei veröffentlicht, die die FreeRTOS-Bibliotheken und Beispielanwendungen für die von Ihnen angegebene Plattform enthält. Um die Beispiele auf einem Windows-Computer auszuführen, laden Sie die Bibliotheken und portierten Beispiele für die Ausführung auf Windows herunter. Diese Dateien werden als FreeRTOS Simulator für Windows bezeichnet.

Anmerkung

Dieses Tutorial kann auf Amazon EC2 EC2-Windows-Instances nicht erfolgreich ausgeführt werden.

Einrichten Ihrer Entwicklungsumgebung

1. Installieren Sie die neueste Version von Npcap. Wählen Sie während der Installation den "WinPcap API-kompatiblen Modus“.

2. Installieren Sie Microsoft Visual Studio.

   Visual Studio-Versionen 2017 und 2019 funktionieren. Alle Editionen dieser Visual Studio-Versionen werden unterstützt (Community, Professional oder Enterprise).

   Installieren Sie zusätzlich zur IDE die Komponente Desktop-Entwicklung mit C++.

   Installieren Sie das neueste Windows 10 SDK. Sie können dies unter dem Abschnitt Optional der Desktop-Entwicklung mit der Komponente C++ auswählen.

3. Stellen Sie sicher, dass Sie über eine aktive kabelgebundene Ethernet-Verbindung verfügen.

4. (Optional) Wenn Sie das CMake-basierte Build-System verwenden möchten, um Ihre FreeRTOS-Projekte zu erstellen, installieren Sie die neueste Version von CMake. FreeRTOS benötigt CMake Version 3.13 oder höher.

Überwachung von MQTT-Nachrichten in der Cloud

Bevor Sie das FreeRTOS-Demo-Projekt ausführen, können Sie den MQTT-Client in derAWS IoT Konsole einrichten, um die Nachrichten zu überwachen, die Ihr Gerät an dieAWS Cloud sendet.

Abonnieren des MQTT-Themas mit dem AWS IoT-MQTT-Client:

1. Melden Sie sich an der AWS IoT-Konsole an.

2. Wählen Sie im Navigationsbereich Test und dann MQTT-Testclient, um den MQTT-Client zu öffnen.

3. Geben Sie im Feld Subscription topic (Abonnementthema) die Option your-thing-name/example/topic ein und wählen Sie dann Subscribe to topic (Thema abonnieren).

Wenn das Demo-Projekt erfolgreich auf Ihrem Gerät läuft, sehen Sie „Hello World!“ mehrfach zu dem Thema gesendet, das Sie abonniert haben.

Erstellen und starten Sie das FreeRTOS-Demo-Projekt

Sie können Visual Studio oder CMake verwenden, um FreeRTOS-Projekte zu erstellen.

Erstellen und Ausführen des FreeRTOS-Demo-Projekts mit der Visual Studio-IDE

1. Laden Sie das Projekt in Visual Studio.

   Klicken Sie in Visual Studio im Menü File (Datei) auf die Option Open (Öffnen). Wählen Sie File/Solution (Datei/Lösung), navigieren Sie zur Datei projects/pc/windows/visual_studio/aws_demos/aws_demos.sln und wählen Sie dann Open (Öffnen).

2. Richten Sie das Demoprojekt neu aus.

   Das bereitgestellte Demoprojekt hängt vom Windows-SDK ab, hat aber keine Windows-SDK-Version angegeben. Standardmäßig kann die IDE versuchen, die Demo mit einer SDK-Version zu erstellen, die nicht auf Ihrem Computer vorhanden ist. Um die Windows-SDK-Version einzustellen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf aws_demos und wählen Sie dann Retarget project (Projekte neu ausrichten). Dadurch wird das Fenster Review solution actions (Lösungsaktionen überprüfen) geöffnet. Wählen Sie eine Windows SDK-Version, die auf Ihrem Computer vorhanden ist (der Anfangswert in der Dropdown-Liste ist in Ordnung), und wählen Sie dann OK.

3. Erstellen und Ausführen des Projekts.

   Wählen Sie im Menü Build (Erstellen) die Option Build Solution (Lösung erstellen) aus und stellen Sie sicher, dass die Lösung ohne Fehler und Warnungen erstellt wird. Wählen Sie Debug, Start debugging (Debugging starten), um das Projekt auszuführen. Beim ersten Lauf müssen Sie eine Netzwerkschnittstelle auswählen.

Erstellen und Ausführen des FreeRTOS-Demo-Projekts mit CMake

Wir empfehlen, dass Sie die CMake-GUI anstelle des CMake-Befehlszeilentools verwenden, um das Demoprojekt für den Windows-Simulator zu erstellen.

Nachdem Sie CMake installiert haben, öffnen Sie die CMake-GUI. Unter Windows finden Sie diese im Startmenü unter CMake, CMake (cmake-gui).

1. Stellen Sie das FreeRTOS-Quellcodeverzeichnis ein.

   Stellen Sie in der GUI das FreeRTOS-Quellcodeverzeichnis (freertos) für Wo ist der Quellcode ein.

   Geben Siefreertos/build an, wo die Binärdateien erstellt werden sollen.

2. Konfigurieren Sie das CMake-Projekt.

   Wählen Sie in der CMake-Be Add Entry (Eintrag hinzufügen) aus, und legen Sie im Fenster Add Cache Entry (Cache-Eintrag hinzufügen) die folgenden Werte fest:

   Name

   AFR_BOARD

   Typ

   STRING

   Wert

   pc.windows

   Beschreibung

   (Optional)

3. Wählen Sie Konfigurieren aus. Wenn CMake Sie auffordert, das Build-Verzeichnis zu erstellen, wählen Sie Yes (Ja), und wählen Sie dann einen Generator unter Specify the generator for this project (Bestimmen Sie den Generator für dieses Projekt) aus. Wir empfehlen die Verwendung von Visual Studio als Generator, aber auch Ninja wird unterstützt. (Beachten Sie, dass bei der Verwendung von Visual Studio 2019 die Plattform auf Win32 anstatt auf ihre Standardeinstellung eingestellt sein sollte.) Lassen Sie die anderen Generatoroptionen unverändert und wählen Sie Fertig stellen.

4. Generieren und öffnen Sie das CMake-Projekt.

   Nachdem Sie das Projekt konfiguriert haben, zeigt die CMake-GUI alle für das generierte Projekt verfügbaren Optionen an. Für dieses Tutorial können Sie die Optionen auf ihren Standardwerten belassen.

   Wählen Sie Generate (Generieren), um eine Visual Studio-Lösung zu erstellen, und wählen Sie dann Open Project (Projekt öffnen), um das Projekt in Visual Studio zu öffnen.

   Klicken Sie in Visual Studio mit der rechten Maustaste auf dasaws_demos Projekt und wählen Sie Als StartUp Projekt festlegen. Dies ermöglicht es Ihnen, das Projekt zu erstellen und auszuführen. Beim ersten Lauf müssen Sie eine Netzwerkschnittstelle auswählen.

Weitere Informationen zum Verwenden von CMake mit FreeRTOS finden Sie unterCMake mit FreeRTOS verwenden.

Konfigurieren Ihrer Netzwerkschnittstelle

Beim ersten Durchlauf des Demoprojekts müssen Sie die zu verwendende Netzwerkschnittstelle auswählen. Das Programm zählt Ihre Netzwerkschnittstellen. Suchen Sie nach der Zahl für Ihre kabelgebundene Ethernet-Schnittstelle. Die Ausgabe sollte in etwa wie folgt aussehen:

0 0 [None] FreeRTOS_IPInit
1 0 [None] vTaskStartScheduler
1. rpcap://\Device\NPF_{AD01B877-A0C1-4F33-8256-EE1F4480B70D}
(Network adapter 'Intel(R) Ethernet Connection (4) I219-LM' on local host)

2. rpcap://\Device\NPF_{337F7AF9-2520-4667-8EFF-2B575A98B580}
(Network adapter 'Microsoft' on local host)

The interface that will be opened is set by "configNETWORK_INTERFACE_TO_USE", which
should be defined in FreeRTOSConfig.h

ERROR:  configNETWORK_INTERFACE_TO_USE is set to 0, which is an invalid value.
Please set configNETWORK_INTERFACE_TO_USE to one of the interface numbers listed above,
then re-compile and re-start the application.  Only Ethernet (as opposed to Wi-Fi)
interfaces are supported.

Nachdem Sie die Zahl für Ihre kabelgebundene Ethernet-Schnittstelle ermittelt haben, schließen Sie das Anwendungsfenster. Im vorherigen Beispiel lautet die zu verwendende Zahl1.

Öffnen Sie FreeRTOSConfig.h und legen Sie configNETWORK_INTERFACE_TO_USE auf die Zahl fest, die mit Ihrer fest implementierten Netzwerkschnittstelle übereinstimmt.

Wichtig

Es werden nur Ethernet-Schnittstellen unterstützt. WLAN wird nicht unterstützt.

Fehlerbehebung

Fehlerbehebung bei häufigen Problemen unter Windows

Sie können auf den folgenden Fehler stoßen, wenn Sie versuchen, das Demoprojekt mit Visual Studio zu erstellen:

Error "The Windows SDK version X.Y was not found" when building the provided Visual Studio solution.

Das Projekt muss auf eine Windows SDK-Version ausgerichtet sein, die auf Ihrem Computer vorhanden ist.

Allgemeine Informationen zur Fehlerbehebung zu den ersten Schritten mit FreeRTOS finden Sie unterFehlerbehebung – Erste Schritte.