Espressif ESP32-WROOM-32SE の開始方法 - 無料RTOS

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Espressif ESP32-WROOM-32SE の開始方法

重要

このリファレンス統合は、廃止された Amazon-FreeRTOS リポジトリでホストされます。新しいプロジェクトを作成するときは、ここから始めることをお勧めします。廃止予定の Amazon-FreeRTOS リポジトリに基づく既存の無料RTOSプロジェクトがある場合は、「」を参照してくださいAmazon-FreeRTOS Github リポジトリ移行ガイド

注記
  • 独自の Espressif IDFプロジェクト内で無料のRTOSモジュラーライブラリとデモを統合する方法については、「-ESP32-C3 プラットフォーム の注目のリファレンス統合」を参照してください。

  • 現在、ESP32-WROOM-32SE の無料RTOSポートは対称マルチプロセッシング (SMP) 機能をサポートしていません。

このチュートリアルでは、Espressif ESP32-WROOM-32SE の使用を開始する方法を示します。パートナーから で購入するには AWS パートナーデバイスカタログについては、ESP32「-WROOM-32SE」を参照してください。

概要

このチュートリアルでは次のステップを説明します。

  1. ボードをホストマシンに接続します。

  2. ホストマシンにソフトウェアをインストールし、マイクロコントローラーボード用の組み込みアプリケーションを開発およびデバッグします。

  3. 無料RTOSデモアプリケーションをバイナリイメージにクロスコンパイルします。

  4. アプリケーションバイナリイメージをボードにロードし、アプリケーションを実行します。

  5. シリアル接続を使用することによって、実行中のアプリケーションをモニタリングおよびデバッグします。

前提条件

Espressif ボードで 無料RTOS の使用を開始する前に、 を設定する必要があります。 AWS アカウントとアクセス許可。

にサインアップする AWS アカウント

をお持ちでない場合 AWS アカウントで、次の手順を実行して作成します。

にサインアップするには AWS アカウント
  1. https://portal.aws.amazon.com/billing/サインアップ を開きます。

  2. オンラインの手順に従います。

    サインアップ手順の一環として、通話呼び出しを受け取り、電話キーパッドで検証コードを入力するように求められます。

    にサインアップするとき AWS アカウント、 AWS アカウントのルートユーザー が作成されます。ルートユーザーはすべての にアクセスできます AWS のサービス アカウントの および リソース。セキュリティのベストプラクティスとして、ユーザーに管理アクセスを割り当て、ルートユーザーのみを使用してルートユーザーアクセスが必要なタスクを実行してください。

AWS サインアッププロセスが完了すると、 から確認メールが送信されます。https://aws.amazon.com/ に移動し、マイアカウント を選択すると、いつでも現在のアカウントアクティビティを表示し、アカウントを管理できます。

管理アクセスを持つユーザーを作成する

にサインアップした後 AWS アカウント、 のセキュリティ保護 AWS アカウントのルートユーザー、有効化 AWS IAM Identity Center、および 管理ユーザーを作成して、日常的なタスクにルートユーザーを使用しないようにします。

のセキュリティ保護 AWS アカウントのルートユーザー
  1. にサインインします。AWS Management Console ルートユーザーを選択し、 AWS アカウント E メールアドレス。次のページでパスワードを入力します。

    ルートユーザーを使用してサインインする方法については、「」の「ルートユーザーとしてサインインする」を参照してください。 AWS サインイン ユーザーガイド

  2. ルートユーザーの多要素認証 (MFA) を有効にします。

    手順については、「 の仮想MFAデバイスの有効化」を参照してください。 AWS アカウントIAM ユーザーガイドのルートユーザー (コンソール)

管理アクセスを持つユーザーを作成する
  1. IAM Identity Center を有効にします。

    手順については、「 の有効化」を参照してください。 AWS IAM Identity Center ()AWS IAM Identity Center ユーザーガイド

  2. IAM Identity Center で、ユーザーに管理アクセス権を付与します。

    の使用に関するチュートリアル IAM アイデンティティセンターディレクトリ ID ソースとして、「デフォルトを使用してユーザーアクセスを設定する」を参照してください。 IAM アイデンティティセンターディレクトリ ()AWS IAM Identity Center ユーザーガイド

管理アクセス権を持つユーザーとしてサインインする
  • IAM Identity Center ユーザーでサインインするには、IAMIdentity Center ユーザーの作成時に E メールアドレスにURL送信されたサインインを使用します。

    IAM Identity Center ユーザーを使用してサインインする方法については、「 へのサインイン」を参照してください。 AWS の アクセスポータル AWS サインイン ユーザーガイド

追加のユーザーにアクセス権を割り当てる
  1. IAM Identity Center で、最小特権のアクセス許可を適用するベストプラクティスに従うアクセス許可セットを作成します。

    手順については、「」の「アクセス許可セットの作成」を参照してください。 AWS IAM Identity Center ユーザーガイド

  2. グループにユーザーを割り当て、そのグループにシングルサインオンアクセス権を割り当てます。

    手順については、「」の「グループの追加」を参照してください。 AWS IAM Identity Center ユーザーガイド

アクセス権限を付与するには、ユーザー、グループ、またはロールにアクセス許可を追加します。

使用を開始する

注記

このチュートリアルの Linux コマンドでは、Bash シェルを使用する必要があります。

  1. Espressif ハードウェアを設定します。

    ESP32-WROOM-32SE 開発ボードハードウェアの設定については、「 ESP32-DevKitC V4 入門ガイド」を参照してください。

    重要

    ガイドの「Installation Step by Step」セクションまで進んだら、ステップ 4 (環境変数の設定) まで実行します。ステップ 4 を完了したら停止し、残りのステップをここで実行します。

  2. から Amazon FreeRTOS をダウンロードしますGitHub。(手順については、README.md ファイルを参照してください。)

  3. 開発環境をセットアップします。

    ボードと通信するには、ツールチェーンをインストールする必要があります。Espressif は、ボード用のソフトウェアを開発するための ESP-IDF を提供します。ESP-IDF には独自のバージョンの無料RTOSカーネルがコンポーネントとして統合されているため、Amazon FreeRTOS には、無料RTOSカーネルが削除された ESP-IDF v4.2 のカスタムバージョンが含まれています。これにより、コンパイル時にファイルが重複する問題が修正されます。Amazon Free に含まれている ESP-IDF v4.2 のカスタムバージョンを使用するにはRTOS、ホストマシンのオペレーティングシステムに関する以下の手順に従ってください。

    Windows

    1. ESP- IDFの Windows 用ユニバーサルオンラインインストーラをダウンロードします。

    2. 汎用オンラインインストーラを実行します。

    3. ステップ「ダウンロード」またはESP「-IDF」を使用する場合は、「既存の ESP-IDF ディレクトリを使用」を選択し、「既存の ESP-IDF ディレクトリを選択」を に設定しますfreertos/vendors/espressif/esp-idf

    4. インストールを完了します。

    macOS

    1. macOS の「ツールチェーンの標準セットアップ」の前提条件 (ESP-IDF v4.2) の指示に従ってください。

      重要

      次のステップ「Get ESP-IDF」の手順に到達したら、停止してからこのページの手順に戻ります。

    2. コマンドラインウィンドウを開きます。

    3. 無料RTOSダウンロードディレクトリに移動し、次のスクリプトを実行して、プラットフォームの espressif ツールチェーンをダウンロードしてインストールします。

      vendors/espressif/esp-idf/install.sh
    4. 次のコマンドを使用して、 ESP-IDF ツールチェーンツールをターミナルのパスに追加します。

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh

    Linux

    1. Linux のツールチェーンの標準セットアップの前提条件 (ESP-IDF v4.2) の手順に従います

      重要

      次のステップ「Get ESP-IDF」の手順に到達したら、停止してからこのページの手順に戻ります。

    2. コマンドラインウィンドウを開きます。

    3. 無料RTOSダウンロードディレクトリに移動し、次のスクリプトを実行して、プラットフォームの Espressif ツールチェーンをダウンロードしてインストールします。

      vendors/espressif/esp-idf/install.sh
    4. 次のコマンドを使用して、 ESP-IDF ツールチェーンツールをターミナルのパスに追加します。

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  4. シリアル接続を確立します。

    1. ホストマシンと ESP32-WROOM-32SE の間にシリアル接続を確立するには、ブリッジVCPドライバーUSBに CP210x UART をインストールします。これらのドライバーは Silicon Labs からダウンロードできます。

    2. を使用してシリアル接続を確立するには、ESP32次の手順に従います。

    3. シリアル接続を確立したら、ボードとの接続用のシリアルポートをメモしておきます。デモをフラッシュするにはこれが必要です。

無料RTOSデモアプリケーションを設定する

このチュートリアルでは、無料RTOS設定ファイルは にありますfreertos/vendors/espressif/boards/board-name/aws_demos/config_files/FreeRTOSConfig.h。(例えば、AFR_BOARD espressif.esp32_devkitc を選択した場合、設定ファイルは freertos/vendors/espressif/boards/esp32/aws_demos/config_files/FreeRTOSConfig.h にあります。)

重要

ATECC608A デバイスには 1 回限りの初期化があり、プロジェクトが初めて実行されるときに ( の呼び出し中に) デバイスにロックされますC_InitToken。ただし、無料RTOSデモプロジェクトとテストプロジェクトの設定は異なります。デモプロジェクトの設定中にデバイスがロックされた場合、テストプロジェクトの一部のテストが成功しません。

  1. 「」の手順に従って、無料RTOSデモプロジェクトを設定します無料RTOSデモの設定。最後のステップに進むと、 AWS IoT 認証情報 を停止し、次のステップを実行します。

  2. Microchip には、ATECC608A パーツのセットアップに役立つスクリプトツールがいくつか用意されています。freertos/vendors/microchip/example_trust_chain_tool ディレクトリに移動し、README.md ファイルを開きます。

  3. README.md ファイルの手順に従って、デバイスをプロビジョニングします。このステップには、以下が含まれます。

    1. 認証機関を作成して に登録する AWS.

    2. ATECC608A でキーを生成し、パブリックキーとデバイスのシリアル番号をエクスポートします。

    3. デバイスの証明書を生成し、その証明書を に登録する AWS.

  4. 開発者モードのキーのプロビジョニング の手順に従って、CA 認定とデバイス証明書をデバイスにロードします。

でのMQTTメッセージのモニタリング AWS Cloud

無料RTOSデモプロジェクトを実行する前に、 MQTT AWS IoT コンソールを使用して、デバイスが に送信するメッセージをモニタリングします。 AWS クラウド。

を使用してMQTTトピックをサブスクライブするには AWS IoT MQTT クライアント
  1. にサインインします。AWS IoT コンソール

  2. ナビゲーションペインで、テスト を選択し、MQTTテストクライアント を選択します。

  3. [Subscription topic] (トピックのサブスクリプション) で your-thing-name/example/topic と入力し、[Subscribe to topic] (トピックへのサブスクライブ) を選択します。

idf.py スクリプトを使用して無料RTOSデモプロジェクトを構築、フラッシュ、実行する

Espressif のIDFユーティリティ (idf.py) を使用して、ビルドファイルを生成し、アプリケーションバイナリを構築し、バイナリをデバイスにフラッシュできます。

注記

一部のセットアップでは、次の例のように、idf.py でポートオプション「-p port-name」を使用して正しいポートを指定する必要があります。

idf.py -p /dev/cu.usbserial-00101301B flash
Windows、Linux、macOS (ESP-IDF v4.2) でのビルドとフラッシュが無料RTOS
  1. 無料RTOSダウンロードディレクトリのルートに移動します。

  2. コマンドラインウィンドウで、次のコマンドを入力して、ターミナルの に ESP-IDF ツールを追加しますPATH。

    Windows (「コマンド」アプリ)
    vendors\espressif\esp-idf\export.bat
    Windows (ESP「-IDF 4.xCMD」アプリ)

    (これはアプリを開いた時点で既に完了しています。)

    Linux/macOS
    source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  3. 次のコマンドを使用して build ディレクトリで CMake を設定し、ファームウェアイメージを構築します。

    idf.py -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32_ecc608a_devkitc -DCOMPILER=xtensa-esp32 build

    次の例のような出力が表示されます。

    Running cmake in directory /path/to/hello_world/build Executing "cmake -G Ninja --warn-uninitialized /path/to/hello_world"... Warn about uninitialized values. -- Found Git: /usr/bin/git (found version "2.17.0") -- Building empty aws_iot component due to configuration -- Component names: ... -- Component paths: ... ... (more lines of build system output) [527/527] Generating hello-world.bin esptool.py v2.3.1 Project build complete. To flash, run this command: ../../../components/esptool_py/esptool/esptool.py -p (PORT) -b 921600 write_flash --flash_mode dio --flash_size detect --flash_freq 40m 0x10000 build/hello-world.bin build 0x1000 build/bootloader/bootloader.bin 0x8000 build/partition_table/partition-table.bin or run 'idf.py -p PORT flash'

    エラーが起きなければ、構築によってファームウェアバイナリの .bin ファイルが生成されます。

  4. 次のコマンドを使用して、開発ボードのフラッシュメモリを消去します。

    idf.py erase_flash
  5. idf.py スクリプトを使用して、アプリケーションバイナリをボードにフラッシュします。

    idf.py flash
  6. 次のコマンドを使用して、ボードのシリアルポートからの出力をモニタリングします。

    idf.py monitor
    注記
    • 次の例のようにこれらのポリシーを組み合わせることができます。

      idf.py erase_flash flash monitor
    • 特定のホストマシンのセットアップでは、次の例のように、ボードをフラッシュするときにポートを指定する必要があります。

      idf.py erase_flash flash monitor -p /dev/ttyUSB1

でビルドおよびフラッシュフリーRTOS CMake

が提供するidf.pyスクリプトを使用してコードIDFSDKを構築および実行するだけでなく、 を使用してプロジェクトを構築することもできますCMake。現在、Unix Makefile と Ninja ビルドシステムをサポートしています。

プロジェクトを構築してフラッシュするには
  1. コマンドラインウィンドウで、無料RTOSダウンロードディレクトリのルートに移動します。

  2. 次のスクリプトを実行して、シェルの に ESP-IDF ツールを追加しますPATH。

    Windows
    vendors\espressif\esp-idf\export.bat
    Linux/macOS
    source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  3. 次のコマンドを入力して、ビルドファイルを生成します。

    Unix Makefiles を使用
    cmake -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32_plus_ecc608a_devkitc -DCOMPILER=xtensa-esp32 -S . -B ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -DAFR_ENABLE_ALL_MODULES=1 -DAFR_ENABLE_TESTS=0
    Ninja を使用
    cmake -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32_plus_ecc608a_devkitc -DCOMPILER=xtensa-esp32 -S . -B ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -DAFR_ENABLE_ALL_MODULES=1 -DAFR_ENABLE_TESTS=0 -GNinja
  4. フラッシュを消去してから、ボードをフラッシュします。

    Unix Makefiles を使用
    make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY erase_flash
    make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY flash
    Ninja を使用
    ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY erase_flash
    ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY flash

追加情報

Espressif ESP32ボードの使用とトラブルシューティングの詳細については、以下のトピックを参照してください。