NiobeU4开发板

简介

NiobeU4是基于ESP32U4WDH推出的物联网设备开发套件，集成2.4GHz Wifi和蓝牙双模，具有超高的射频性能、稳定性、通用性和可靠性，以及超低的功耗，适用于各种应用场景；NiobeU4开发套件还支持NFC非接触式通讯功能，工作频率13.56MHz，适用于低功耗、低电压和低成本要求的非接触读写器应用；NiobeU4开发套件还支持锂电池供电和充放电管理；开发套件提供一个开箱即用的智能硬件解决方案，方便开发者验证和开发自己的软件和功能，缩短产品研发周期并快速推向市场。

图1 开发板整体外观视图

图2 NiobeU4开发板底板图

硬件结构与功能框图

NiobeU4开发套件采用单面元器件的单板形式，板上主控的绝大部分管脚均已引出到排针上，开发人员可根据实际需求，轻松通过跳线连接多种外围器件。功能示意框图如下。

图3 NiobeU4开发板功能框图

资源和约束

NiobeU4开发板资源十分有限，整板共4MB FLASH，448KB ROM以及520KB SRAM。在编写业务代码时，需注意内存资源的合理使用。

开发板规格

表1 NiobeU4开发板规格清单

OpenHarmony基于ESP32平台提供了多种开放能力，提供的关键组件如下表所示。

关键特性

表 2 关键特性列表

搭建开发环境

系统环境要求：建议Ubuntu20.04版本及以上（若使用18.04版本，需将Python3.6升级为Python3.8）。

更新Ubuntu源

• 打开sources.list文件。

sudo gedit /etc/apt/sources.list

• 将与系统对应版本源复制并覆盖至上述打开的文件中，保存关闭，执行如下命令。（建议使用ubuntu源）。

sudo apt update

安装依赖工具与库

• 安装ccache（用于加速编译）。

sudo apt install ccache

• 安装git工具并配置用户名和邮箱。

sudo apt install git git-lfs
git config --global user.email "xxx"
git config --global user.name "xxx"

• 设置Python软链接为Python3.8。

sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.8 1

• 安装并升级Python包管理工具(pip3)。

sudo apt-get install python3-setuptools python3-pip -y
sudo pip3 install --upgrade pip

• 安装Python3工具包。

pip3 install --trusted-host mirrors.aliyun.com -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple jinja2 ohos-build==0.4.6 esptool

• 将hb工具添加至环境变量。

gedit ~/.bashrc  #打开环境配置文件
export PATH=$PATH:~/.local/bin  #添加该语句至文件末尾，保存退出
source ~/.bashrc #使环境配置文件生效

安装repo工具

如果已经安装并拉取过OpenHarmony代码，请忽略该步骤。

如果是通过apt install安装的repo，请卸载后按照下述步骤重新安装。

sudo apt install curl -y
curl -s https://gitee.com/oschina/repo/raw/fork_flow/repo-py3 > repo
chmod a+x repo
sudo mv repo /usr/local/bin/

安装交叉编译工具链

新建一个目录，用来存放下载的编译工具链。

mkdir -p ~/download && cd ~/download

下载交叉编译工具链压缩包。

wget https://dl.espressif.com/dl/xtensa-esp32-elf-gcc8_4_0-esp-2021r2-linux-amd64.tar.gz

将交叉编译工具添加至环境变量。

• 解压工具链。

sudo tar axvf xtensa-esp32-elf-gcc8_4_0-esp-2021r2-linux-amd64.tar.gz -C /opt/ 

• 打开配置文件。

gedit ~/.bashrc

• 在文件末尾添加。

export PATH=$PATH:/opt/xtensa-esp32-elf/bin

• 使配置生效。

source ~/.bashrc

获取源码

mkdir niobeu4_src && cd niobeu4_src
repo init -u https://gitee.com/openharmony/manifest.git -b master -m chipsets/niobeu4.xml -g ohos:mini
repo sync -c

构建源码

• 进入源码根目录，执行hb set命令并选择openvalley下项目iotlink。

  hb set

• 执行hb build -f脚本构建产生固件。

  hb build -f

  构建成功会提示类似如下信息。

  [OHOS INFO] iotlink build success
  [OHOS INFO] cost time: 0:00:28

• 查看生成的固件。

  ls out/niobeu4/iotlink/bin/

  固件名称	用途
  OHOS_Image.bin	OpenHarmony内核及应用镜像文件
  bootloader.bin	启动引导镜像文件
  partitions.bin	分区表镜像文件

烧录镜像

Windows下可以使用Flash_Download_Tool工具进行烧录，点击这里开始下载。

• 在windows下解压flash_download_tool_3.9.2.rar。
• 双击解压后得到的烧录工具flash_download_tool_3.9.2.exe，chipType选择 ESP32, workMode选择 develop，进入主界面。

图4 Flash_Download_Tool打开页面图

• 连接开发板的TypeC口到PC，查看设备管理器，确定串口端口号。

图5 设备管理器图

• 进入下载页面，填入需要烧录的 bin 文件和对应的烧录地址，并根据自己实际 需求填入 SPI SPEED、SPI MODE、COM 及 BAUD。

固件对应烧录地址如下。

//out/niobeu4/iotlink/bin/bootloader.bin ---------->  0x1000
//out/niobeu4/iotlink/bin/partitions.bin ---------->  0x8000
//out/niobeu4/iotlink/OHOS_Image.bin ---------->  0x10000

图6 烧录设置页面图

• 点击 START 开始下载。下载过程中，下载工具会读取 flash 的信息和芯片的 MAC 地址。我们可以通过勾选框选择是否烧录该文件，一般我们在首次烧录时会全部烧录，为了加快开发效率，调试时只需烧录OHOS_Image.bin即可。下载完成后，可以看到如下提示。

图7 烧录成功页面图

运行镜像

烧录完成后需要按下复位键复位设备，程序才会启动。

推荐使用xshell进行串口调试，点击这里进行下载。

• 新建会话（菜单栏->文件->新建），设置会话名称并选择协议为SERIAL。

图8 xshell页面新建会话图

• 配置串口参数，选择正确的端口号，波特率设置为115200，如下图所示。

图9 xshell页面串口参数配置图

• 由于系统打印信息中没有使用\r\n换行，会导致log显示不对齐。需要设置终端属性，用CR+LF接收LF(R)。

图10 xshell页面设置终端属性图

• 复位设备，日志打印如下所示。

图11 日志打印图

联系

如果您在开发过程中有问题，请在仓库issues中提问。