Guide to Embedded Swift with Seeed Studio XIAO-C6

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介绍

Seeed Studio XIAO ESP32C6 是一款强大且多功能的开发板，基于 ESP32-C6 SoC，搭载双 32 位 RISC-V 处理器。高性能的处理器最高运行速度为 160 MHz，低功耗处理器最高可达 20 MHz。XIAO ESP32C6 配备了 512KB SRAM 和 4MB Flash，提供了丰富的编程空间，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)，并原生支持 Matter 协议，确保智能家居的互操作性。

Seeed Studio XIAO ESP32C6

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Swift 是由 Apple Inc. 开发的一种强大且直观的编程语言，主要用于开发 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的世界。它允许在没有操作系统、资源有限的微控制器上使用 Swift。目前，官方的 swift-embedded-examples 支持 STM32、Raspberry Pi Pico、Nordic Semiconductor 以及 RISC-V ESP32（如 ESP32C6）等硬件平台。

Swift 语言

嵌入式 Swift 提供了多项优势：

性能与易用性: 它提供与 C/C++ 相媲美的性能，同时保留了 Swift 语言友好的语法和特性 (Swift Forums).
库和框架集成: Swift 能够直接与 C/C++ 库链接，开发者可以无缝利用现有的框架 (GitHub).
开发者熟悉度: 已熟练掌握 Swift 的开发者可以快速采用 Embedded Swift，利用熟悉的 API 和工具 (Swift.org).

本指南目标

在本页面，我们将介绍以下内容：

如何设置所需的开发环境。
运行基于 GPIO 的闪烁示例。

前提条件

要开始在 Seeed Studio XIAO-C6 上使用嵌入式 Swift，你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 连接到你的计算机。
一台计算机: 运行 Linux、macOS 或 Windows（使用 WSL2）。
ESP-IDF: 开发 ESP32-C6 所需的版本 5.2（推荐）。你可以从 Espressif 网站下载并安装。
Swift 工具链: 确保你的计算机上安装了 Swift 6.0。你可以通过官方网站或操作系统的包管理器获取。

安装指南

ESP-IDF 安装:

按照 Linux 和 macOS页面上的说明安装 ESP-IDF。
按照 XIAO 使用 Espressif ESP-IDF 开发指南获取详细步骤。

Swift 工具链安装：

从官方站点安装 Swift release/6.0 工具链。

如果你偏好 Docker 解决方案，请参考 Dockerfile 来自 apple/swift-matter-examples/

在继续之前，请确保你已准备好所有必要的前提条件，以确保顺利的设置和开发过程。

attention

本页面将介绍如何在 Ubuntu 22.04 Jammy Linux (WSL2) 上设置和使用嵌入式 Swift。

安装 ESP-IDF

#!/bin/bash
# 更新并安装所需的软件包
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

# 设置 ESP-IDF 环境别名
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

你可以直接运行以下脚本来安装 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 tar 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。"

使用 Swift 运行第一个 Blink 程序

步骤 1. 获取示例代码

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

GitHub Repository

步骤 2. 构建示例代码

由于用户 LED 连接到 GPIO15，您需要将代码中的 let led = Led(gpioPin: 15)修改为：

@_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() // 切换布尔值
        vTaskDelay(blinkDelayMs / (1000 / UInt32(configTICK_RATE_HZ)))
    }
}

Then you could build the firmware:

idf.py set-target esp32c6
idf.py build

如果遇到问题？

如果遇到 /bin/sh: 1: -target: not found错误，可以通过编辑 build.ninja 文件来解决问题。

Find the keyword -target 关键词并在其前面添加 swiftc ，使其变为 swiftc -target ...此调整应有助于解决该问题。

当您看到提示 Project build complete.后，表示固件已构建完成，可以继续将固件烧录到 XIAO C6 开发板中。

步骤 3. 烧录固件

如果使用 WSL2，需要安装 usbipd

如果您在 WSL2 环境中工作，需要安装 usbipd installed.

安装方法：使用 Windows 包管理器运行以下命令：

winget install usbipd

安装完成后，通过以下命令共享 USB 设备：

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

在 WSL2 中连接设备：

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

查看共享的端口：

dmesg | tail
# 或使用以下命令查看 tty 设备：dmesg | tail -n 100 | sed -n 's/.*\(ttyACM[0-9]*\).*/\1/p'

假设您已连接到 ttyACM0，则可以使用以下命令烧录固件：

idf.py -p /dev/ttyACM0 flash monitor

此命令将：

把固件烧录到连接到 ttyACM0 的设备。
开始监控设备的串口输出，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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介绍​

前提条件​

安装 ESP-IDF​

安装 Swift 6.0​

使用 Swift 运行第一个 Blink 程序​

步骤 1. 获取示例代码​

步骤 2. 构建示例代码​

步骤 3. 烧录固件​

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