NODEMCU调试心得3 - 关于nodemcu的点点滴滴

关于nodemcu的点点滴滴

讲网络协议之前，我觉得应该把nodemcu的开发过程梳理一遍，再说下自己调试遇到的问题。

• 因为自己也是刚接触lua和esp12，理解上可能会有很多错误，希望各位技术达人多多指正
• 随着调试的深入，我还会继续补充这部份内容
• 大部分链接来自gibhub,版权归原作者所有，阅读文档你可能需要[atom]((https://atom.io/)

首先还是把必须的工具和资料先放上

必备工具和资料

• ESPlorer和入门教程 ， 集成了串口调试界面和Lua开发环境的IDE，官方推荐
• 官方lua固件，包含源码，各模块的LUA例程和说明文档，编译后生成bin文件，可以烧写到flash中。
• nodemcu flasher, nodemcu一键烧写工具，无需设置，一键烧写最新的nodemcu固件
• nodemcu硬件资料, nodemcu硬件原理图，gerber文件，管脚说明
• nodemcu的lua应用程序，可以上传至nodemcu运行
• nodemcu API英文文档和中文文档
  , 中文文档有错误，但是方便检索
• NodeMCU custom builds,可以在网站上订制自己的nodmcu固件，固件可以只包括需要的模块，减小运行内存。
• 最后还有Lua的官方教程

关于nodemcu固件

在讨论nodemcu的lua固件之前，我想先回顾一下其它开发板的调试过程。

• 对于stm32和TI DSP时，先用仿真器把代码送到内存，运行调试。调试完后再把编译的bin烧写到flash中。
• arduino等单片机没有仿真器，貌似也没有断点debug等断点功能。直接用串口把程序烧到flash，程序从flash送到内存中运行。
• #### nodemcu与arduino一样，都是一根串口线连到flash，串口可以和mcu通信，也可以烧写程序，同样不能断点debug。

对于esp-12的固件

• 我们拿到的esp-12模块可以发送AT指令，因为包含AT指令的固件已经烧进mcu。
• 我们能用lua语言编程程序上传运行，因为包含lua模块和执行器的固件已经烧进mcu

烧写进nodemcu的lua固件更像一个操作系统，它有对应的文件系统SPIFFS

• 用ESPlorer把.lua文件上传至nodemcu的文件系统统SPIFFS，在物理上是把这部代码上传到flash，放在文件系统对应的地址中。

• lua固件和文件系统的.lua代码载入内存运行，固件负责解释代码并执行。

• 上传lua与烧写flash固件的区别是：烧写固件是将原固件擦除并更新，通常不会影响文件系统。而Esplore上传.lua只是更新文件系统。文件系统和固件占用flash的不同地址，互不影响。

• 要烧写nodemcu的固件，windows下需要VM虚拟系统下的linux编译源码（乐鑫官方的编译方式），或者用安信可的SDK，当然你也可以在网上订制，点击NodeMCU custom builds，你需要烧写工具nodemcu flasher把bin文件写入flash

• 切记，一旦你烧写nodemcu的固件，意味着你更新了操作系统。它可能增加或减少几个功能模块。而文件系统的.lua文件一般情况下会保留。这与重装电脑c盘，d盘的文件不受影响是一个道理。

关于SPIFFS

SPIFFS是nodemcu的文件系统，用于falsh中放置.lua文件，flash也放置固件。查看nodemcu官方文档对SPIFFS的说明，点击这里，这里简单说一下：

• SPIFFS 全称是SPI Flash File System，用于SPI读写flash的文件系统，其实也可用于NOR flash
• SPIFFS 文件系统用于嵌入式平台的 SPI NOR flash设备，同样适用于MCU内部的falsh
• nodmcu的lua固件包含了SPIFFS文件系统的镜像工具。第一次烧写flash，没有检测到flash中的文件系统，会在flash中新建一个文件系统。文件系统的起始地址=固件结束地址+64K~128K。
• 如果新固件大小<原固件大小+64K，原有的文件系统就会保留，否则会新建，原有lua文件丢失

接下来，我们进行实际操作，玩转lua操作系统

step1

这一部分我们学习lua系统的基本操作.
- 你现在已经用usb连上nodemcu，打开esplore。
- 在esplore界面的右上方，刷新，并打开串口，连接nodemcu

- 右侧中心的黑色窗口是串口的回显窗口，显示输入命令和回显
- 右侧下方的窗口条是发送窗口，点击send发送，点send左侧的符号查看发送历史（或者按键盘的下）

lua是脚本语言，命令逐行被解释并执行，就像matlab和python一样。在发送窗口输入代码，按回车执行（或者按send按钮）
- 你可以定义Numbers变量，进行代数运算，逻辑运算和关系运算, 比如在窗口输入

    a=1; b=2; print(a+b); print(a or b); print(a

回显信息

  3
  1
  true

• 也可以定义Strings，进行字符串连接操作,比如：

  c = “You want”; d = ” high a big news!”; print(c..d);

  回显信息

  You want high a big news!

• 还可以定义更复杂些的table类型, 进行talble construct，比如

    list = {1, 2, "You want"};
    record = {a=1, b=2, d = " high a big news!"};
    list[4] = " high a big news!";
    record.c = "You want";
    print(list[3]..list[4]);
    print(record.c..record["d"]);
  

  回显

    You want high a big news!
    You want high a big news!
  

  说明几点

  • table有list和record两种形式
  • list通常用于数组操作，index默认从1开始，但是可以设置从0开始，比如输入list.[0] = 0
  • 调用record的元素可以用record.c或者record["c"]
  • 代码注释：第一行和第二行分别创建了list和record，第三行和第四行对其进行操作，追加了元素，第五六两行调用元素并加字符串连接并打印
  • table结构可以嵌套，构建矩阵二维数组
  • list和record可以混编，两种形式之间一般用;隔开，,和;可以互相代替

  还有更复杂的statement表达式，包括 if, while, for,等控制结构，以及function都是套路，以后再介绍。大家可以自己点链接查看。

到这里，我们可以用nodemcu作为平台，认真学习一下lua语言了,请参考lua的官方教程

• 码字太累，这一部分先到这里，下一部分说一下lua脚本文件，操作系统中的node模块和file模块。