关于Win10用虚拟机安装ubuntu20.04完全从代码编译烧录esp-8266 IDF

为了在window10系统内编写自定义的esp8266固件，我先后用了多种方案。

一：组合方案比较

VMware 16+官方ubuntu20.04镜像安装系统:

a. 安装Cygwin64

b. 使用网上（多是CSDN和安信可网站）提供的AiThinkerIDE_V1.x附带的msys32环境

虚拟机+ubuntu20.04环境：

c. WSL+ubuntu20.04(from windows app store)

d. VirtualBox+官方ubuntu20.04镜像安装系统

e. VMware 16+官方ubuntu20.04镜像安装系统

在前前后后折腾试验了几个星期后，我终于得出血泪经验：

行不通的方案：a、c ， c的原因是因为这个版本的ubuntu是个阉割版，a的原因跟b相近，很难给它配完整工具链和依赖工具.

勉强可行的方案：b、d，但是很不灵活，b是一个打包好的模拟环境，很难应付不同版本工具的安装；c的困难在于VirtualBox安装Ubuntu后的种种诡异表现，而且对于剪切板，文件拖放，窗口大小拖放自适应这些处理不太好，甚至可能由于内存和cpu核数还有显存分配不足，引起虚拟机卡死的问题。

比较好的通用方案：只有VMWare16，得益于成熟商业软件的强大功能，对Ubuntu的支持相当好，VirtualBox如果你只是装一个Server版的Linux而不使用图形界面，应该问题也不大。

而且这个方案也是可以完全从源代码编译整个工程的方法（virtualbox方案其实也可以，但是环境不方便 *** 作）。

另外，VMWare16的另外一个优势，就是编译速度碾压cygwin/msys32这些模拟环境。

所以，本文其实是讲述如何在Win10下使用VMware+Ubuntu来编译Esp8266固件。

二：VMware 16+官方ubuntu20.04镜像安装系统:

虚拟机安装：

首先安装VMWare16, 然后在光驱选项中使用官方最新的Ubuntu20.04的iso。

 然后安装Ubuntu, 安装开始后禁用你PC的网卡连接，这样安装程序就不会去自动下载最新文件，这会花很多时间，当然如果你很闲或者睡觉前开始安装，可以不用禁用网卡了。

等安装完，重新激活宿主PC的网卡连接，然后在虚拟机的ubuntu里面打开terminal。

环境配置：

sudo apt-get install vim
sudo vim /etc/apt/source.list

 默认是没有vim的，所以我直接先下了一个，然后用它来更改apt的源。

将source.list里面所有有效项删除或者在前面加上#,然后使用163网易的源，现在网易的源比阿里的快很多，可能马老板最近缺钱吧。

教育网的朋友可以使用清华的源，这个网上随便搜搜就能找到，下面是网易源的参数，全部粘贴进source.list

deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse

保持退出（esc : wq)

继续 

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

剩下的工作，基本上是参考以下文章

A. esp-at的安装ESP8266版和ESP32版本_小小河神纠结多的博客-CSDN博客_esp8266拉取子模块

B. Ubuntu 上搭建 ESP-AT v2.1 编译环境_25March的博客-CSDN博客

三：ESP-8266 IDF_AT固件编译环境搭建、配置：

首先，先找一个地方来放你的工程，比如要放到home/yourname/下，然后拉官方工程（可以使用国内可用的git库来替代官方放在github的地址)，注意--recursive选项要加上

echo 先安装vmtool，这样虚拟机就可以和宿主机进行剪切板共享和文件双向拖动
sudo apt-get install open-vm-tools-desktop
echo 再安装git和拖代码
sudo apt-get install git
git clone -b v2.2.0.0_esp8266 --recursive https://github.com/espressif/esp-at.git

这里我说一下tag，因为官方文件可能会有改动，所以照着本文做的时候，esp-at应该以这个tag为准:

~/dev/esp-at$ git rev-parse --short HEAD
ffc57ae

ffc57ae是我当前使用的tag，如果你按照本文 *** 作后遇到问题，可以考虑重新拉这个tag的库。

接下来安装依赖工具：

sudo apt-get install git wget flex bison gperf python3 python3-pip python3-setuptools cmake ninja-build ccache libffi-dev libssl-dev dfu-util libusb-1.0-0
sudo apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev build-essential
sudo python -m pip install pyyaml xlrd pyserial
sudo python -m pip install future>=0.15.2
sudo python -m pip install pyparsing==2.3.0
sudo python -m pip install pyelftools>=0.22 
sudo python -m pip install pyelftools>=0.22 

echo 如果没有python, 就执行:
sudo ln -s /bin/python3 /bin/python

接下来，在esp-at目录下拉esp-idf环境的代码：

cd esp-at
git clone -b release/v3.4 https://github.com/espressif/ESP8266_RTOS_SDK.git esp-idf

完成后,安装子模块。

安装子模块：

安装子模块：

      “ 如果使用esp-at 文件中的 “build.py” 会自动克隆esp-idf子模块，但是会比较漫长，而且ESP8266和ESP32的子模块都不一样，不能公用，使用时都要分别下载。

” ——引用自上面的参考文章A。

cd esp-at
git clone -b release/v3.4 https://github.com/espressif/ESP8266_RTOS_SDK.git esp-idf

 然后进入esp-idf 文件进行安装和配置环境变量，

cd esp-idf
./install.sh

如果遇到问题，可以看看参考文章A里相关叙述。

接下来拉取ESP8266支持的子模块：

cd esp-idf
git submodule init
git submodule update

运行完，会提示你运行

. ./export.sh

查看一下PATH有没有添加相应项, 没有就在bashrc里面加一下

echo 在~/.bashrc里面添加如下内容
export PATH="/home/yourname/dev/esp-at/esp-idf/components/esptool_py/esptool:/home/yourname/dev/esp-at/esp-idf/components/partition_table:$PATH"

echo 然后执行：
source ~/.bashrc

配置项目：

./build.sh menuconfig

第一次运行，会让你选择模块类型：

Platform name:
1. PLATFORM_ESP32
2. PLATFORM_ESP8266
3. PLATFORM_ESP32S2
4. PLATFORM_ESP32C3
choose(range[1,4]):2

Module name:
1. WROOM-02 (description: TX:15 RX:13)
2. WROOM-5V2L (description: 5V UART level)
3. ESP8266_1MB (description: No OTA)
4. WROOM-02-N (description: TX:1 RX:3)
5. WROOM-S2
6. ESP8266_QCLOUD (description: QCLOUD TX:15 RX:13)
choose(range[1,6]):4

此处说明一下，不建议用esp-01/esp-01s这样的小容量flash板子来试验，很多功能不能用比如OTA，我用的ESP-12S+开发板座子，如图（图中灯其实是绿色的，也是板子默认上电的情况，如果你选了WROOM-02而不是WROOM-020N, UART会不一样导致AT指令不能接收，pin的电平也不一样，此时这个灯默认是蓝+绿同时亮）：

 如果一切顺利，会出现configmenu 。

如果选择错了模块，也不要慌，可以执行./build.py clean ,然后删除build目录，重新执行 ./build.py menuconfig, 也可以看看参考文章B相应处的方法更改。

 确认一下Serial flasher config里面的波特率，我建议第一次先采用115200

Default baud rate可以改到2M，我建议熟练后用1.5M，也就是1500000, 用这个波特率烧录会比较快。

 

components config -> AT里

AT command terminator support建议不选，不然每次会多加个0发送出去

其他的都可以加着玩， Cloud IoT Commands里面的东西可以暂时不管。

 

主菜单里面大部分东西其实都可以不去改它们，就用默认的好了。

Save ，然后 Exit退出。

四：编译和烧录 

 build.py

重新执行 build.py，会列出各个make选项，建议大致了解一下。

然后执行

 build.py all

 顺利编译完成后，可以看到这样的输出：

烧录：

 烧录可以采用两种方式，一种是使用上面最后的输出，直接拷贝，然后更改-p 和 -b ,分别对应虚拟机的串口和波特率。

一 在虚拟机内部分模块烧录：

直接在虚拟机里面烧录，参考下面这篇文章来配置和寻找串口名称(更改虚拟机设置需要先将Ubuntu系统power off)：

VMware虚拟机(Ubuntu)添加物理串口_慢慢的燃烧的博客-CSDN博客_vmware虚拟机添加串口

 

 鼠标点击上图红圈内的图标，会d出串口菜单，点击连接或将它打勾，表示虚拟机占用了这个串口（此时宿主机不能使用该串口），取消打勾表示虚拟机放弃该串口。

用minicom查看串口号，一般是/dev/ttyS0 或者/dev/ttyS1，我这里是/dev/ttyS1

使用虚拟机分模块烧录：

复制上图中编译最后的输出语句，进行更改，给出我用的改动后的：

sudo esp-idf/components/esptool_py/esptool/esptool.py -p /dev/ttyS1 -b 115200 --after hard_reset write_flash --flash_mode dio --flash_size 2MB --flash_freq 80m 0x0 build/bootloader/bootloader.bin 0x8000 build/partition_table/partition-table.bin 0x9000 build/ota_data_initial.bin 0x10000 build/esp-at.bin 0xF0000 build/at_customize.bin 0xF1000 build/customized_partitions/factory_param.bin 0xF8000 build/customized_partitions/client_cert.bin 0xFA000 build/customized_partitions/client_key.bin 0xFC000 build/customized_partitions/client_ca.bin 0x104000 build/customized_partitions/mqtt_cert.bin 0x106000 build/customized_partitions/mqtt_key.bin 0x108000 build/customized_partitions/mqtt_ca.bin

 连接串口，接上开发板，运行后就能烧录，

 esp8266的bootloader默认波特率是74880, 所以你在reboot后会看见乱码，然后它会切换到工作模式，这时会以工作波特率进行AT传送。

 如果发送命令后有busy  p....  ，可以发送AT+GMR ,这样busy  p...就会消失

二  使用合并固件烧录

在编译完成时，输出的倒数第二个输出块，会如下告诉你合并固件的路径

Create /home/yourname/dev/esp-at/build/factory/factory_WROOM-02-N.bin for WROOM-02-N finished

将factory_WROOM-02-N.bin从虚拟机里面拷贝出来（也可以在虚拟机里面用命令行烧录），我们使用ESPFlashDownloadTool_v3.6.4.exe 来烧录，

  如果你在menuconfig时选了高波特率（比如1.5M),速度会快很多。

至此，关于如何在win10下面使用虚拟机运行Ubuntu20.04完全从代码编译esp8266 IDF_AT固件就讲解完毕了，如果遇到问题或建议，欢迎交流。

感谢社区各位先行者的各种尝试和分享！