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Zephyr下ESP32S3开发环境搭建(Linux篇)

news 2025/8/19 8:24:35

1.环境准备

建议用使用Ubuntu22.04 LTE，因为LTE版本是被维护的阶段，运行update时，更新会比较顺利。

这里不详述Ubuntu22.04 LTE的搭建，搭建好以后，更新下：

sudo apt update
sudo apt upgrade

2.搭建流程

参考链接1：Getting Started Guide — Zephyr Project Documentation

参考链接2：Zephyr 下 esp32s3 开发环境搭建 - 知乎

2.1 版本要求说明

确保cmake / python3 / dtc的版本不低于如下要求：

cmake的版本使用默认的apt install cmake安装也可以满足要求，若是想升级高版本，可以使用下面的命令：

wget https://apt.kitware.com/kitware-archive.sh
sudo bash kitware-archive.sh

2.2 安装依赖

需要安装以下依赖：

sudo apt install --no-install-recommends git cmake ninja-build gperf \ccache dfu-util device-tree-compiler wget python3-dev python3-venv python3-tk \xz-utils file make gcc gcc-multilib g++-multilib libsdl2-dev libmagic1

安装完成后，验证对应版本如下：

3.拉zephyr

3.1 Python虚拟环境

（1）创建虚拟环境

python3 -m venv ~/zephyrproject/.venv

（2）激活虚拟环境

source ~/zephyrproject/.venv/bin/activate

3.2 获取Zephyr

（1）安装west

pip install west

（2）获取Zephyr源码

完成初始化，后面的所有过程，请注意路径要对应，不要自己创建文件夹放置。

west init ~/zephyrproject
cd ~/zephyrproject

此时程序会开始下载，若是下载失败，可以使用下面方式：

在~/zephyrproject下会有一个.venv目录。你可以进行上面路径下修改对应的下载链接，当然如果你的环境下载github很快，大可不必进行修改，可以跳过这个步骤：

使用下面命令开始下载源码：

west update

这个过程如果下载困难，可以将链接换成如下：

（3）Cmake自动构建

导出 Zephyr CMake 包。这使得 CMake 能够自动加载构建 Zephyr 应用程序所需的应用代码。

west zephyr-export

（4）安装 Python 依赖项

Zephyr 的 west 扩展命令 “west packages” 可用于安装 Python 依赖项。

west packages pip --install

4.安装zephyr SDK

Zephyr 软件开发工具包（SDK）包含适用于 Zephyr 各支持架构的工具链，其中包括构建 Zephyr 应用程序所需的编译器、汇编器、链接器及其他程序。

在 Linux 系统上，该工具包还包含额外的主机工具，例如定制的 QEMU 和 OpenOCD 构建版本，这些工具用于 Zephyr 应用程序的仿真、烧录和调试。

（1）安装Zephyr SDK

cd ~/zephyrproject/zephyr
west sdk install

此处west sdk install执行后，若是无法下载成功，可以参考下面步骤，若是环境可以下载成功，下面步骤可以忽略。

通过浏览器在官网或者下面链接下载sdk包。下载后，将压缩包解压到~目录下，如果放在其他目录，执行west sdk install依然会提示失败。

官网下载链接：https://github.com/zephyrproject-rtos/sdk-ng/releases/download/v0.17.2/zephyr-sdk-0.17.2_linux-x86_64_minimal.tar.xz

skylab创建链接：https://gitee.com/cocos_yang/zephyr-sdk-0.17.2

如下图所示，注意路径：

若是自己下载的需要手动执行下面脚本：

cd ~/zephyr-sdk-0.17.2
./setup.sh

这个指令也会下载很多依赖的压缩包，若是环境下载有困难，可以通过浏览器下载后，放在~/zephyr-sdk-0.17.2下，但是需要改下setup.sh防止它重新下载，如下，暂时将下载的步骤屏蔽，让各个tar.gz文件完成解压，完成后，可以将这段释放，然后再运行./setup.sh。

再运行：

./zephyr-sdk-x86_64-hosttools-standalone-0.10.sh

运行完成后，再回到~/zephyrproject/zephyr，运行west sdk install。此时结果如下

5.编译

（1）通过指令查看当前SDK支持的开发板名称如下：

west boards

如下是ESP32S2支持的board

（2）问题与解决

此处我选择esp32s3_devkitm，根据此board，我选择一个支持esp32s3_devkitm的示例，如下：

问题1：直接使用esp32s3_devkitm会提示如下信息：

解决方法，根据提示-b使用提示中的两个有效目标即可。

esp32s3_devkitm/esp32s3/procpu
esp32s3_devkitm/esp32s3/appcpu

查找两个目标支持的示例如下：

（3）编译到指定文件夹

以上支持的board目标都是procpu，若是使用appcpu也会遇到各种问题，此处不再列举，选择一个支持procpu的示例samples/basic/blinky_pwm进行编译，如下：

west build -p always -b esp32s3_devkitm/esp32s3/procpu samples/basic/blinky_pwm -d build_2

编译完成后生成的目标zephyr.elf路径如上图所示。

（4）编译boot

使用--sysbuild可以编译出boot和image，指令如下

west build -p always -b esp32s3_devkitm/esp32s3/procpu --sysbuild samples/basic/blinky_pwm -d build_5

结果如下图所示：

6.烧录

（1）驱动和权限

直接使用west flash -d build_2命令，提示如下一系列问题：

问题1：ESP32接入系统提示问题如下：

[18342.944491] usb 2-2.2: usbfs: USBDEVFS_CONTROL failed cmd brltty rqt 128 rq 6 len 255 ret -71

[18343.034783] usb 2-2.2: USB disconnect, device number 5

[18347.259867] usb 2-2.2: new full-speed USB device number 6 using uhci_hcd

[18347.458580] usb 2-2.2: New USB device found, idVendor=1a86, idProduct=7523, bcdDevice= 2.64

[18347.458591] usb 2-2.2: New USB device strings: Mfr=0, Product=2, SerialNumber=0

[18347.458593] usb 2-2.2: Product: USB Serial

[18347.460910] ch341 2-2.2:1.0: ch341-uart converter detected

[18347.469726] usb 2-2.2: ch341-uart converter now attached to ttyUSB0

[18348.148295] input: BRLTTY 6.4 Linux Screen Driver Keyboard as /devices/virtual/input/input10

[18348.171749] usb 2-2.2: usbfs: interface 0 claimed by ch341 while 'brltty' sets config #1

[18348.183083] ch341-uart ttyUSB0: ch341-uart converter now disconnected from ttyUSB0

[18348.183124] ch341 2-2.2:1.0: device disconnected

解决：

sudo systemctl stop brltty
sudo systemctl disable brltty
sudo apt remove brltty

问题2：没有访问权限

(.venv) skylab@skylab-virtual-machine:~/zephyrproject/zephyr$ west flash -d build_2

-- west flash: rebuilding

ninja: no work to do.

-- west flash: using runner esp32

-- runners.esp32: reset after flashing requested

-- runners.esp32: Flashing esp32 chip on None (921600bps)

esptool v5.0.2

Found 33 serial ports...

Serial port /dev/ttyUSB0:

/dev/ttyUSB0 failed to connect: Could not open /dev/ttyUSB0, the port is busy or doesn't exist.

([Errno 13] could not open port /dev/ttyUSB0: [Errno 13] Permission denied: '/dev/ttyUSB0')

Hint: Try to add user into dialout or uucp group.

解决方法：

添加权限：

sudo usermod -aG dialout skylab

参照之前的链接，添加openocd配置

wget https://github.com/espressif/openocd-esp32/releases/download/v0.12.0-esp32-20230921/openocd-esp32-linux-amd64-0.12.0-esp32-20230921.tar.gz
tar -xvf ./openocd-esp32-linux-amd64-0.12.0-esp32-20230921.tar.gz
cp ~/openocd-esp32/bin/openocd ~/zephyr-sdk-0.17.2/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/bin/
cp -r ~/openocd-esp32/share/openocd/* ~/zephyr-sdk-0.17.2/sysroots/x86_64-pokysdk-linux/usr/share/openocd/

添加文件/etc/udev/rules.d/40-dfuse.rules，内容如下：

SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="303a", ATTRS{idProduct}=="10??", GROUP="plugdev", MODE="0666"
SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="55??", GROUP="plugdev", MODE="0666"

保存后再次udev reload，如下：