341 lines
6.5 KiB
Markdown
341 lines
6.5 KiB
Markdown
# sweekar-esp32-gyroscope
|
||
[English](README.md) | [中文](README_CN.md)
|
||
## 项目简介
|
||
|
||
`sweekar-esp32-gyroscope` 是一个基于 **ESP-IDF** 的模块化嵌入式工程。
|
||
|
||
这个仓库是从原始 `sweekar-esp32` 工程中精简出来的版本,当前主要保留了 **gyroscope(陀螺仪)相关功能**,用于独立开发、裁剪验证和测试。
|
||
|
||
工程仍然保留了原项目的模块化结构,方便后续继续扩展板级驱动、HAL 模块、执行器模块和测试代码。
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 目录说明
|
||
|
||
### `main/02_physical/boards`
|
||
板级相关代码。
|
||
这里放和具体板子强相关的内容,例如板卡定义、板级初始化、IO 扩展、板级配置。
|
||
|
||
### `main/04_hal`
|
||
硬件抽象层(HAL)。
|
||
这里放和板子驱动有关的基础模块,例如:
|
||
|
||
- `audio_codec`
|
||
- `base_board_hal`
|
||
- `stepper_driver`
|
||
|
||
### `main/05_executors`
|
||
执行器 / 功能模块层。
|
||
当前这个精简工程里,主要保留:
|
||
|
||
- `gyroscope`:陀螺仪驱动代码
|
||
|
||
### `main/tests`
|
||
测试模块目录。
|
||
这里用于编写测试用例,验证某个模块能否正常包含、编译、链接和运行。
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 怎么运行
|
||
|
||
先确保已经正确安装并导出 **ESP-IDF** 环境。
|
||
|
||
### 正常编译、烧录、查看日志
|
||
|
||
```bash
|
||
idf.py build flash monitor
|
||
```
|
||
|
||
### 当需要自动生成 `module.cmake` 时
|
||
|
||
如果你新增了测试目录,或者希望重新触发模块扫描与生成,使用:
|
||
|
||
```bash
|
||
idf.py fullclean build flash monitor
|
||
```
|
||
|
||
说明:
|
||
|
||
* 平时正常开发:`idf.py build flash monitor`
|
||
* 新增测试目录后想自动生成 `module.cmake`:`idf.py fullclean build flash monitor`
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 运行结果示例
|
||
|
||
如果测试代码运行正常,可以看到类似输出:
|
||
|
||
```text
|
||
I (600) main_task: Calling app_main()
|
||
load OK
|
||
9
|
||
I (604) main_task: Returned from app_main()
|
||
```
|
||
|
||
这说明:
|
||
|
||
* `load_gyroscope` 测试模块运行成功
|
||
* `Gyroscope` 可以正常实例化
|
||
* `add` 测试模块也正常运行,输出结果为 `9`
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 怎么创建测试用例
|
||
|
||
创建测试用例的流程很简单:
|
||
|
||
### 1. 先在 `main/tests/` 下新建一个文件夹
|
||
|
||
一个测试功能对应一个目录。
|
||
|
||
例如新建:
|
||
|
||
```text
|
||
main/tests/add/
|
||
```
|
||
|
||
或者:
|
||
|
||
```text
|
||
main/tests/load_gyroscope/
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 2. 在新建的文件夹里写代码
|
||
|
||
通常至少写两个文件:
|
||
|
||
* `xxx.h`
|
||
* `xxx.cc`
|
||
|
||
例如 `add` 测试模块:
|
||
|
||
#### `main/tests/add/add.h`
|
||
|
||
```cpp
|
||
int add(int a, int b);
|
||
```
|
||
|
||
#### `main/tests/add/add.cc`
|
||
|
||
```cpp
|
||
#include "add.h"
|
||
|
||
int add(int a, int b) {
|
||
return a + b;
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
再例如 `load_gyroscope` 测试模块:
|
||
|
||
#### `main/tests/load_gyroscope/load.h`
|
||
|
||
```cpp
|
||
void load();
|
||
```
|
||
|
||
#### `main/tests/load_gyroscope/load.cc`
|
||
|
||
```cpp
|
||
#include "load.h"
|
||
#include <cstdio>
|
||
#include <gyroscope.h>
|
||
|
||
void load() {
|
||
Gyroscope g;
|
||
printf("load OK\n");
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
这个例子用于验证:
|
||
|
||
* `gyroscope.h` 能否正常包含
|
||
* `Gyroscope` 类能否正常实例化
|
||
* 测试模块能否正确参与链接和运行
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 3. 在 `main/main.cc` 里调用测试用例
|
||
|
||
测试代码写好后,在 `main/main.cc` 中包含头文件并调用。
|
||
|
||
#### `main/main.cc`
|
||
|
||
```cpp
|
||
#include "add.h"
|
||
#include "load.h"
|
||
#include <cstdio>
|
||
|
||
extern "C" void app_main() {
|
||
load();
|
||
printf("%d\n", add(5, 4));
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
然后编译运行:
|
||
|
||
```bash
|
||
idf.py build flash monitor
|
||
```
|
||
|
||
如果你是**第一次新增测试目录**,想让工程自动生成对应的 `module.cmake`,使用:
|
||
|
||
```bash
|
||
idf.py fullclean build flash monitor
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 测试模块的最小结构
|
||
|
||
推荐每个测试模块至少包含下面 3 个文件:
|
||
|
||
```text
|
||
xxx/
|
||
├── xxx.cc
|
||
├── xxx.h
|
||
└── module.cmake
|
||
```
|
||
|
||
含义如下:
|
||
|
||
* `xxx.h`:声明接口
|
||
* `xxx.cc`:实现测试逻辑
|
||
* `module.cmake`:把这个模块注册进构建系统
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## `module.cmake` 怎么来
|
||
|
||
当你在 `main/tests/` 下新增一个测试目录时,工程可以自动为它生成 `module.cmake`。
|
||
|
||
例如你先新建:
|
||
|
||
```text
|
||
main/tests/load_gyroscope/
|
||
├── load.cc
|
||
└── load.h
|
||
```
|
||
|
||
执行:
|
||
|
||
```bash
|
||
idf.py fullclean build flash monitor
|
||
```
|
||
|
||
之后目录会变成:
|
||
|
||
```text
|
||
main/tests/load_gyroscope/
|
||
├── load.cc
|
||
├── load.h
|
||
└── module.cmake
|
||
```
|
||
|
||
所以流程就是:
|
||
|
||
1. 先建测试目录
|
||
2. 再写 `.h` 和 `.cc`
|
||
3. 执行 `idf.py fullclean build flash monitor`
|
||
4. 自动生成 `module.cmake`
|
||
5. 在 `main/main.cc` 中调用测试代码
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 自动添加代码文件到 CMake 的原理
|
||
|
||
这个工程不是手工在 `main/CMakeLists.txt` 里一条条写死所有 `.cc` 文件,而是通过扫描各模块目录下的 `module.cmake` 自动收集源码和头文件目录。
|
||
|
||
### 第一步:定义要扫描的目录
|
||
|
||
在 `main/CMakeLists.txt` 中定义:
|
||
|
||
```cmake
|
||
set(SUBSYSTEM_DIRS
|
||
"04_hal"
|
||
"05_executors"
|
||
"05_service"
|
||
"06_behaviors"
|
||
"tests"
|
||
)
|
||
```
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 第二步:扫描每个子目录下的 `module.cmake`
|
||
|
||
```cmake
|
||
foreach(dir ${SUBSYSTEM_DIRS})
|
||
file(GLOB MODULE_FILES "${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/${dir}/*/module.cmake")
|
||
foreach(mod_file ${MODULE_FILES})
|
||
include(${mod_file})
|
||
endforeach()
|
||
endforeach()
|
||
```
|
||
|
||
也就是说,主工程会自动去找各个模块自己的 `module.cmake`。
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 第三步:每个模块把自己的信息追加进去
|
||
|
||
每个模块自己的 `module.cmake` 会把内容追加到这些全局变量里:
|
||
|
||
* `MODULE_SRCS`
|
||
* `MODULE_INCLUDE_DIRS`
|
||
* `MODULE_REQUIRES`
|
||
* `MODULE_PRIV_REQUIRES`
|
||
|
||
例如测试模块会把:
|
||
|
||
* `tests/add/add.cc`
|
||
* `tests/add`
|
||
|
||
加进去。
|
||
|
||
---
|
||
|
||
### 第四步:统一交给 `idf_component_register(...)`
|
||
|
||
最后统一注册:
|
||
|
||
```cmake
|
||
idf_component_register(
|
||
SRCS
|
||
"main.cc"
|
||
${MODULE_SRCS}
|
||
INCLUDE_DIRS
|
||
"."
|
||
${MODULE_INCLUDE_DIRS}
|
||
REQUIRES
|
||
${MODULE_REQUIRES}
|
||
PRIV_REQUIRES
|
||
${MODULE_PRIV_REQUIRES}
|
||
)
|
||
```
|
||
|
||
所以本质上就是:
|
||
|
||
**主工程自动扫描所有模块的 `module.cmake`,每个模块自己声明要参与编译的文件,最后统一汇总到 `idf_component_register(...)`。**
|
||
|
||
---
|
||
|
||
## 总结
|
||
|
||
这个仓库的定位是:
|
||
|
||
* `sweekar-esp32` 的精简版
|
||
* 当前主要保留 `gyroscope` 相关代码
|
||
* 支持在 `main/tests/` 下快速新增测试模块
|
||
|
||
新增测试用例时,按下面流程做即可:
|
||
|
||
1. 在 `main/tests/` 下新建一个文件夹
|
||
2. 在新文件夹里写 `.h` 和 `.cc`
|
||
3. 首次新增目录时执行 `idf.py fullclean build flash monitor` 自动生成 `module.cmake`
|
||
4. 在 `main/main.cc` 中调用测试代码
|
||
5. 后续正常开发执行 `idf.py build flash monitor`
|
||
|
||
这样就可以快速验证模块是否正常编译和运行。
|