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Seeed Studio XIAO-C6 嵌入式 Swift 指南

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介绍​

Seeed Studio XIAO ESP32C6 是一款功能强大且用途广泛的开发板，基于 ESP32-C6 SoC 构建，配备双核 32 位 RISC-V 处理器。高性能处理器运行频率高达 160 MHz，而低功耗处理器运行频率高达 20 MHz。XIAO ESP32C6 配备 512KB SRAM 和 4MB Flash，提供了充足的编程空间，非常适合各种物联网应用。该开发板在无线连接方面表现出色，支持 2.4 GHz Wi-Fi 6、Bluetooth® 5.3、Zigbee 和 Thread (802.15.4)，并且原生支持 Matter，这对智能家居互操作性至关重要。

Seeed Studio XIAO ESP32C6
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Swift 是由 Apple Inc. 开发的一种功能强大且直观的编程语言，用于开发 iOS、macOS、watchOS、tvOS 及其他平台的软件。在 WWDC2024 上，Apple 宣布了 Embedded Swift，这是一个开源项目，旨在将 Swift 带入嵌入式系统和物联网世界。它使得在没有操作系统且资源极其有限的微控制器上使用 Swift 成为可能。目前，官方的 swift-embedded-examples 支持 STM32、Raspberry Pi Pico、Nordic Semiconductor，甚至 RISC-V ESP32 (ESP32C6) 等硬件平台。

Vision of Embedded Swfit
Swift 语言

Embedded Swift 提供了几个优势：

  • 性能和易用性：它提供 C/C++ 级别的性能，同时保持 Swift 用户友好的语法和特性 (Swift Forums)。
  • 库和框架集成：Swift 能够直接与 C/C++ 库链接，使开发者能够无缝利用现有框架 (GitHub)。
  • 开发者熟悉度：已经熟练掌握 Swift 的开发者可以快速采用 Embedded Swift 进行项目开发，利用熟悉的 API 和工具 (Swift.org)。
本指南的目标

在本页面中，我们将涵盖以下内容：

  • 如何设置必要的开发环境。
  • 运行基于 GPIO 的闪烁示例。

前置条件​

要在 Seeed Studio XIAO-C6 上开始使用 Embedded Swift，您需要以下技能和设置：

  • Seeed Studio XIAO-C6：本指南的核心硬件。
  • USB-C 数据线：用于将 XIAO-C6 连接到您的计算机。
  • 一台计算机：运行 Linux、macOS 或 Windows（使用 WSL2）。
  • ESP-IDF：使用 ESP32-C6 进行开发需要版本 5.2（推荐）。您可以从 Espressif 网站 下载并安装。
  • Swift 工具链：确保您的计算机上安装了 Swift 6.0。可以从官方 Swift 网站或通过操作系统的包管理器获取。
安装指南

ESP-IDF 安装：

Swift 工具链安装：

如果您偏好 docker 解决方案，请参考 apple/swift-matter-examples/ 中的 Dockerfile

在继续之前，请确保您具备所有必要的前置条件，以便顺利进行设置和开发过程。

注意

在本页面中，我们将在 Ubuntu 22.04 Jammy Linux (WSL2) 上进行 Embedded Swift 的设置和使用。

安装 ESP-IDF​

#!/bin/bash
# 更新并安装所需的包
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y git wget flex bison gperf python3 python3-pip python3-venv python3.10-venv cmake ninja-build ccache libffi-dev libssl-dev dfu-util libusb-1.0-0

# 克隆 ESP-IDF 仓库
cd ~
git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git --jobs 10
cd esp-idf
git checkout v5.2.1; git submodule update --init --recursive

# 运行 ESP-IDF 安装脚本
cd ~/esp-idf && ./install.sh

# 为 ESP-IDF 环境设置别名
echo 'alias get_idf=". ~/esp-idf/export.sh"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

echo "安装完成。使用 'get_idf' 来设置 ESP-IDF 环境。"

安装 Swift 6.0​

您可以直接运行此脚本来安装 swift 6.0。

#!/bin/bash
# 下载 Swift 6.0 快照
wget https://download.swift.org/swift-6.0-branch/ubuntu2204/swift-6.0-DEVELOPMENT-SNAPSHOT-2024-07-03-a/swift-6.0-DEVELOPMENT-SNAPSHOT-2024-07-03-a-ubuntu22.04.tar.gz

# 解压压缩包
tar -xvzf swift-6.0-DEVELOPMENT-SNAPSHOT-2024-07-03-a-ubuntu22.04.tar.gz

sudo mv swift-6.0-DEVELOPMENT-SNAPSHOT-2024-07-03-a-ubuntu22.04 $HOME/swift-6.0

# 更新 PATH
echo 'export PATH=$HOME/swift-6.0/usr/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 验证安装
swift --version

echo "Swift 6.0 安装完成。"

步骤 1. 获取示例​

get_idf #获取 idf 环境
cd ~ && git clone https://github.com/apple/swift-embedded-examples.git #获取 GitHub 仓库
cd ~/swift-embedded-examples/esp32-led-blink-sdk
GitHub 仓库

步骤 2. 构建示例​

由于用户 LED 连接到 GPIO15，你需要修改代码为 let led = Led(gpioPin: 15)：

@_cdecl("app_main")
func app_main() {
    print("Hello from Swift on ESP32-C6!")

    var ledValue: Bool = false
    let blinkDelayMs: UInt32 = 500
    let led = Led(gpioPin: 15)

    while true {
        led.setLed(value: ledValue)
        ledValue.toggle() // Toggle the boolean value
        vTaskDelay(blinkDelayMs / (1000 / UInt32(configTICK_RATE_HZ)))
    }
}

然后你可以构建固件：

idf.py set-target esp32c6
idf.py build
遇到问题？

如果你遇到问题 /bin/sh: 1: -target: not found，你可以通过编辑位于构建文件夹中的 build.ninja 文件来解决。

找到关键词 -target 并在其前面添加 swiftc 关键词，使其读作 swiftc -target ...。这个调整应该有助于解决问题。

现在我们可以将固件烧录到我们的 XIAO C6 中，一旦你得到提示 Project build complete.

步骤 3. 烧录固件​

如果使用 WSL2 需要 usbipd

如果你使用 WSL2，你需要安装 usbipd。

要安装，使用 Windows 包管理器命令：

winget install usbipd

安装后，使用以下命令共享 USB 设备：

usbipd list #检查 BUSID
usbipd bind -b '<BUSID>'

要从 WSL2 内部连接设备：

usbipd attach --wsl --busid=<BUSID>

要查看哪个端口被共享：

dmesg | tail
# dmesg | tail -n 100 | sed -n 's/.*\(ttyACM[0-9]*\).*/\1/p'

假设你检测到了 ttyACM0，命令将是：

idf.py -p /dev/ttyACM0 flash monitor

此命令将：

  1. 将固件烧录到连接到 ttyACM0 的设备。
  2. 开始监控设备的串行输出，显示任何打印语句或日志。

演示​

参考资料​

资源​

技术支持与产品讨论​

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