如何直接为价廉的ESP8266 WiFi模块编写程序

编程：存在一个ROM
为 ESP8266 编写程序时，需要注意一些事情。其中一件是 ROM 中集成了一些你可以使用的函数。这意味着你无需（也不该）重新执行 MD5 （即使有hmac），SHA1，带有外部闪存的通讯软件，SPI，UART函数，软件浮点功能，AES，内存命令，printf，低位输入输出工具，甚至是一个实时的事件调度程序，以及最重要的802.11！


芯片上 ROM 中包含的功能的完整列表可以在 eagle.rom.addr.v6.ld 中找到。这会吸引你看一看 eagle.rom.addr.v6.ld，发现很棒的东西。


除了芯片上的 ROM 之外，乐鑫 API 具备更多功能，可以让使用 ESP8266 变得非常简单。我们可以看到许多促进工具。因为 ESP8266 可以作为接入点或者客户端发挥作用（或者两个都可以，尽管我从来没有尝试过），ESP8266 具备多种你可以使用的功能。默认情况下，ESP8266 拥有自己特定的 API，如果你给 ESP8266 供电，并启动 API，它将开启主机模式，运行自己的 DHCP 服务器。你可以通过寻找无线网找到它。
拥抱抽象
如果你希望写主函数并且有自己的主回路，这将不会发生。虽然你可以写主函数，但预计 API 将会获得自己的主回路。从这层意义上说，为 ESP8266 编写程序和为 Arduino 编写程序非常相似。
static void ICACHE_FLASH_ATTR procTask(os_event_t *events)
{
    system_os_post(procTaskPrio, 0, 0 );
    printf( "Idle Task\n" );
}




void user_init(void)
{
    system_os_task(procTask, procTaskPrio, procTaskQueue, procTaskQueueLen);
    system_os_post(procTaskPrio, 0, 0 );
}


如果你需要事件以固定时间间隔发生的话，也有计时函数，比如 os_timer_setfn, os_timer_arm，可以在固定的时间间隔调用一个函数。
对整个开发环境来说，这简直是太棒了。但是，实际上我们还没有讨论如何使用 ESP8266 的功能完成任何任务。让我们讨论一下如何使用802.11。如果你害怕了，我并不会责备你。试着改变802.11的设置或者连接到网络，etc 是一个让人感到害怕的提议。曾经尝试在 Linux 系统或者 Windows 系统中编写程序吗？这真让人感到害怕。但是在 ESP8266上，这是一件非常简单的事！
用八行代码把ESP8266连接到AP
一旦启动你的ESP8266，如果在它应当连接到现有网络时发生了一些意外的话，写入下面的代码，就会连接到AP：
const char ssid[32] = "my_home_ssid";
const char password[32] = "my_home_password";


struct station_config stationConf;


wifi_set_opmode( STATION_MODE );
os_memcpy(&stationConf.ssid, ssid, 32);
os_memcpy(&stationConf.password, password, 32);
wifi_station_set_config(&stationConf);
wifi_station_connect();


是的，就是这么简单。ESP8266 就连接到了你的 AP，获得一个IP并且停留在那儿。非常简单。最重要的是，ESP8266 将记住这个操作，下次你启动它时，它将立刻连接到 AP。当我把 ESP8266 连接到一个信号较好的 AP 上之后，它就可以在启动后两秒自动连接到 AP 上。是的，速度就是这么快。
为TCP服务
如果让一个 TCP 服务器可以监听端口并且发送回数据将会怎么样？当然这很困难。并非如此。下面是一个来自 HTTP 服务器的例子：
//Allocate an "espconn"
pHTTPServer = (struct espconn *)os_zalloc(sizeof(struct espconn));
ets_memset( pHTTPServer, 0, sizeof( struct espconn ) );


//Initialize the ESPConn
espconn_create( pHTTPServer );
pHTTPServer->type = ESPCONN_TCP;
pHTTPServer->state = ESPCONN_NONE;


//Make it a TCP conention.
pHTTPServer->proto.tcp = (esp_tcp *)os_zalloc(sizeof(esp_tcp));
pHTTPServer->proto.tcp->local_port = 80;


//"httpserver_connectcb" gets called whenever you get an incoming connetion.
espconn_regist_connectcb(pHTTPServer, server_connectcb);


//Start listening!
espconn_accept(pHTTPServer);


//I don't know what default is, but I always set this.
espconn_regist_time(pHTTPServer, 15, 0);
怎样接收连接呢？请根据下面的步骤操作：
//This function gets called whenever
void ICACHE_FLASH_ATTR server_connectcb(void *arg)
{
    int i;
    struct espconn *pespconn = (struct espconn *)arg;


    //espconn's have a extra flag you can associate extra information with a connection.
    pespconn->reverse = my_http;


    //Let's register a few callbacks, for when data is received or a disconnect happens.
    espconn_regist_recvcb( pespconn, http_recvcb );
    espconn_regist_disconcb( pespconn, http_disconnetcb );
}
就是这么简单。发送数据？ espconn_sent。关闭连接？ espconn_disconnect。无论说明时候你获得数据，都将通过 recv 回调函数进行传递。
你可能已经注意到我使用了 ICACHE_FLASH_ATTR 指令，是吧？嗯，你是否记得我们没有太多 IRAM 时发生的情况了吗？这样做会保证函数存在于闪存上。指令被缓存，但是从闪存上加载却不会花太多时间。 
与GPIO协同工作
在这篇文章中我想讨论的最后一个问题是 GPIO。引脚有可选的内部上拉电阻（GPIO0..15）和下拉电阻（GPIO0..16）。它们都可以配置为输入或者输出。有许多效用函数可以处理 GPIO 问题。你需要调用 gpio_init(…) ，有些是宏命令，比如 PIN_PULLDWN_DIS(…)，PIN_PULLUP_EN(…)以及其它一些可以在 SDK 中找到的函数。你可以使用 gpio_output_set 配置输入/输出。许多 GPIO 可能具备许多功能，有些功能是默认的，比如说，在启动时，除非 GPIO12 和 GPIO14 被选择为 GPIO ，否则，你无法对 GPIO12 和 GPIO14 执行任何操作。
    PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTDI_U, FUNC_GPIO12); 
    PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTMS_U, FUNC_GPIO14);


学习如何为ESP8266编写程序就像和在其它环境中学习编写程序一样。当你试图弄清具体情况时，或者看看是否有更简便的方法去实现你的目标时，SDK提供的头信息文件夹的帮助非常大。目前为止，数据表对我的帮助还不是特别大，但是，Google是目前为止搜索关于ESP8266信息的最佳工具。
社区
因为 ESP8266 可以解决很多问题，它已经让爱好者社区为之倾倒！在类似于esp8266.com 和俄罗斯论坛 esp8266.ru 等论坛上，许多人都在尝试使用 ESP8266 去做一些非常棒的事情！论坛上有很多人都在相互学习，研究如何发挥 ESP8266 的最大功能。
资源
[1] A general wiki for a lot of information surrounding this chip such as electrical characteristics, etc. Much of this is translated from the Chinese data sheets. https://nurdspace.nl/ESP8266
[2] Range tests I performed on the ESP8266. https://www.youtube.com/watch?v=7BYdZ_24yg0
[3] The reddit post where swimmmerdude gave his guesses at what the decapped chip looks like http://www.reddit.com/r/electronics/comments/2jq22l/esp8266_wifiserial_chip_decapped_its_actually/
[4] Memory map for address space, SPI Flash layout, registers including IOMUX: https://github.com/esp8266/esp8266-wiki/wiki/Memory-Map
[5] Discussion on the start modes of the ESP8266: http://www.esp8266.com/viewtopic.php?f=6&t=33
[6] The esptool.py site that contains information about uploading programs to the ESP8266 and alternative wiring schemes that can help with flashing. https://github.com/themadinventor/esptool/
[7] The official espressif post for the ESP SDK 0.9.5 http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?f=5&t=154
Posted in Featured, how-to, slider, wireless hacksTagged 802.11, cnlohr, ESP8266, espressif, programming, toolchain, tutorial, wifi
版权声明：
本译文仅用于学习和交流目的。非商业转载请注明译者、出处，并保留文章在译言的完整链接。
原文来源http://hackaday.com/
原文标题：How to Directly Program an Inexpensive ESP8266 WiFi Module
原文地址：http://hackaday.com/2015/03/18/how-to-directly-program-an-inexpensive-esp8266-wifi-module/