ESP32-S3开发环境搭建

概述

按照官网文档，主要有ESP-IDF安装和IDE安装配置两个部分。IDE有两种选择：VSCode和Eclipse，考虑到使用人数、通用性和相关资源，选择VSCode。

ESP-IDF安装

按照乐鑫ESP-IDF官网文档，在官网链接下载V5.1.1离线安装包，安装到指定位置即可。

IDE安装与配置

VSCode安装

当前使用的版本未VS Code V1.82.2，下载并安装到指定位置即可。

ESP-IDF插件安装

安装以下插件。

Espressif IDF，v1.6.4。
Chinese (Simplified) (简体中文) Language Pack for Visual Studio Code。

ESP-IDF插件配置

安装完Espressif IDF插件后，需要配置插件。由于在配置插件过程中，会用pip安装所需的Python包，默认的pip源为国外源，速度很慢，为避免卡死，需要对pip源进行修改，配置为国内源，操作如下。

运行ESP-IDF 5.1 PowerShell，切换到ESP-IDF安装的Python环境路径，例如：C:\Espressif\python_env\idf5.1_py3.11_env\Scripts>。
执行：pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple。

重启VSCode，按F1，找到ESP-IDF：配置ESP-IDF插件，点击运行，完成后，会显示以下界面。

选最后一项：USE EXISTING SETUP，会自动找到已经安装的ESP-IDF，点击后会开始配置。

完成后会显示配置成功界面。

配置完成后，在VSCode界面底的状态栏中部会显示ESP-IDF工具条。配置目标芯片、配置SDK、编译、下载等都有相应的按钮。

调试配置

芯片设置

确保驱动程序安装正确。用USB线连接板子USB接口，注意此USB接口是直连芯片的，不是USB转UART的，打开设备管理器，在端口和通用串行总线设备下应该各有一项，如下图。

设置目标调试接口。在ESP-IDF工具条中，单击“ESP-IDF Set Espressif device target”按钮，选择目标芯片，然后选择OpenOCD调试接口，点击包含USB-JTAG的选项，如下图。

设置烧写Flash接口。在ESP-IDF工具条中，单击“ESP-IDF Set flash method”，在弹出的选项中选择UART。

VSCode调试设置

根据乐鑫官网ESP-IDF编程指南中API指南章节下的JTAG调试页面中的链接：使用 VS Code 调试，选择Use the ESP-IDF Debug Adapter的方式，尝试不成功，改为Use Microsoft C/C++ extension to debug的方式，可以正常调试，设置方式如下。

在VSCode资源管理器中，打开.vscode文件夹下的launch.json文件，将其内容修如下。

{
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [
    {
      "name": "GDB",
      "type": "cppdbg",
      "request": "launch",
      "MIMode": "gdb",
      "miDebuggerPath": "${command:espIdf.getXtensaGdb}",
      "program": "${workspaceFolder}/build/${command:espIdf.getProjectName}.elf",
      "windows": {
        "program": "${workspaceFolder}\\build\\${command:espIdf.getProjectName}.elf"
      },
      "cwd": "${workspaceFolder}",
      "environment": [{ "name": "PATH", "value": "${config:idf.customExtraPaths}" }],
      "setupCommands": [
        { "text": "target remote :3333" },
        { "text": "set remote hardware-watchpoint-limit 2"},
        { "text": "mon reset halt" },
        { "text": "thb app_main" },
        { "text": "flushregs" }
      ],
      "externalConsole": false,
      "logging": {
        "engineLogging": true
      }
    }
  ]
}

项目与编译

新建ESP-IDF项目

按F1，选择ESP-IDF：新建项目，会显示新建项目界面，在此界面中输入项目名称和位置。

然后选择项目模板，这些模板就是ESP-IDF带的例子，可以根据需要选择一个，例如hello_world，就可以建立一个新项目。

未定义标识符问题

如果以hello_world为模板新建项目，可以正常编译，编译后，在main文件中，会出现2个“未定义标识符XXX”错误，原因是这些标识符是在编译后生成的头文件中定义的，需要在VSCode的编译配置和IntelliSense 修改文件c_cpp_properties.json中设置compileCommands，插入：
"compileCommands": "${workspaceFolder}/build/compile_commands.json",
如下图。

打开项目

通过“文件”菜单，打开项目所在文件夹即可。

调试代码

运行OpenOCD服务器
将电路板通过与芯片直连的USB接口连接电脑，单击ESP-IDF工具条中靠右侧的“OpenOCD Server”按钮，在弹出的选项中单击“Start OpenOCD”，OpenOCD服务器启动后，ESP-IDF工具条会显示状态，如下图。

编译下载
通过ESP-IDF工具条上相应的按钮，编译下载代码。
开始调试
代码中设置断点，单击VSCode左侧栏的“运行和调试”按钮，在调试界面中单击“运行”按钮，调试开始后，光标会停在设置的第一个断点处，并显示调试工具条，如下图。