2. Inštalácia Visual Studio pre programovanie Raspberry Pi Pico
Toto je druhý tutoriál série programovania Raspberry Pi. V predchádzajúcom tutoriáli sme sa venovali základným funkciám a hardvérovej architektúre Raspberry Pi Pico. V tomto tutoriáli sa budeme venovať rôznym dostupným vývojovým prostrediam na programovanie Raspberry Pi Pico. Neskôr v tomto tutoriáli rozoberieme aj inštaláciu programu Visual Studio Code na programovanie Pi Pico.
RP2040 podporuje viacero programovacích jazykov, ako sú C/C++, Circuit python, MicroPython, medziplatformové vývojové prostredia. Modul Raspberry Pi Pico pozostáva zo zabudovaného zavádzača UF2, ktorý umožňuje načítanie programov pretiahnutím myšou a rutiny s plávajúcou desatinnou čiarkou sú zapracované do čipu na dosiahnutie veľmi rýchleho výkonu. Na programovanie dosky Raspberry Pi Pico existuje viacero vývojových prostredí, ako napríklad Visual Studio Code, Thonny Python IDE a Arduino IDE atď.
Pred inštaláciou programu Visual Studio Code na programovanie Raspberry Pi Pico si musíme stiahnuť a nainštalovať niektoré nástroje, ktoré zahŕňajú:
- CMake
- Balíček nástrojov ARM GCC
- Python
- Git open source projekt
- Nástroje na zostavenie kódu VS
CMake
CMake je open-source systém vyvinutý/navrhnutý na uspokojenie potreby výkonného multiplatformného zostavovacieho prostredia, ktoré je zodpovedné za riadenie zostavovacieho procesu spôsobom nezávislým od kompilátora a v operačnom systéme (OS). Je navrhnutý tak, aby fungoval v spojení s natívnym prostredím na zostavovanie.
CMake je zodpovedný za generovanie zostavovacieho prostredia na kompiláciu zdrojového kódu, zostavovanie spustiteľných súborov, vytváranie knižníc a generovanie wrapperov. Podporuje aj dynamické a statické zostavovanie knižníc. Dokáže spracovať zložité hierarchie a aplikácie závislé od viacerých knižníc. CMake si poradí aj s projektmi s viacerými sadami nástrojov alebo knižnicami, kde každá knižnica má ďalej viacero adresárov.
CMake je nástroj s otvoreným zdrojovým kódom, ktorý sa ľahko používa a má tiež jednoduchý, ale rozšíriteľný dizajn, ktorý možno rozšíriť (podľa požiadaviek) na podporu nových funkcií.
Inštalácia CMake v systéme Windows
- Prejdite na stránku https://cmake.org/download/
- V časti Platforma stiahnite súbor .msi z 62-bitového inštalačného programu systému Windows
64-bitový inštalačný program systému Windows
- Otvorte stiahnutý súbor .msi a nainštalujte ho.
Stlačte "Next" Ďalej pre pokračovanie
- Prijmite podmienky a stlačte tlačidlo "Next" Ďalej.
Akceptujte podmienky
- Vyberte možnosť "Add CMake to the system path for all users" a stlačením tlačidla Ďalej pokračujte v procese inštalácie.
Vyberte cieľové umiestnenie a potom stlačte tlačidlo "Next" Ďalej.
Kompilátor ARM GCC
Sada nástrojov GCC ARM je kompatibilná so zariadeniami založenými na 32-bitových procesoroch Arm Cortex-A, Cortex-M a Cortex-R.
Inštalácia kompilátora ARM GCC (v systéme Windows)
- Ak chcete nainštalovať kompilátor ARM GCC, kliknite na odkaz: https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-rm/downloads
- Stiahnite si najnovšiu verziu spustiteľného súboru pre príslušný operačný systém.
Stiahnutie balíka nástrojov ARM GCC
- Nainštalujte balík nástrojov ARM GCC dvojitým kliknutím na stiahnutý spustiteľný súbor.
- Pokračujte v procese inštalácie podľa predvoleného postupu inštalácie.
- Na konci vyberte/začiarknite "Add path to environment variable" a stlačte tlačidlo Finish (Dokončiť).
Python
Inštalácia Pythonu (Windows PC)
- Kliknite na odkaz pre stiahnutie inštalačného súboru Pythonu: https://www.python.org/downloads/
- Stiahnite si inštalačný súbor pre systém Windows.
Stiahnutie jazyka Python
- Ak sa inštalačný súbor Pythonu úspešne stiahne, spustite proces inštalácie dvojitým kliknutím na stiahnutý súbor.
- V dolnej časti povoľte/začiarknite "Add Python 3.10 to Path" (Pridať Python 3.10 do cesty) a kliknite na "Install Now" (Inštalovať teraz).
- Po úspešnej inštalácii kliknite na tlačidlo OK.
Nástroje na zostavenie pre Visual Studio Code
Ďalšou úlohou je stiahnutie a inštalácia nástrojov na zostavenie pre Visual Studio Code. Tento nástroj je zodpovedný za rozhranie príkazového riadka.
- Kliknite na: https://visualstudio.microsoft.com/downloads/?q=build+tools, prejdite nadol a stiahnite Build Tools for Visual Studio.
- Otvorte stiahnutý spustiteľný súbor, aby ste spustili proces inštalácie.
- Počas procesu inštalácie vyberte položku Desktop development with C++ a tiež povoľte možnosť "Windows 10SDK " zo zoznamu priložených nástrojov a kliknite na tlačidlo Install (Inštalovať).
Zvoľte si potrebné / požadované nástroje
- Proces inštalácie bude chvíľu trvať, pretože inštalácia je značne veľká (1,85 GB).
Inštalácia Visual Studio
Git
Git je open-source nástroj na správu kódu. Hlavným účelom používania systému Git je sledovanie zmien v zdrojovom kóde alebo akejkoľvek sade súborov, čo pomáha viacerým vývojárom spolupracovať na nelineárnom vývoji alebo zjednodušene môžeme povedať, že Git umožňuje tímu ľudí alebo vývojárov spolupracovať, a to aj pomocou spoločných/ rovnakých súborov.
Stiahnutie a inštalácia systému Git
- Pre stiahnutie nástroja Git, postupujte kliknutím na odkaz: https://git-scm.com/download/win
- Stiahnite si príslušný inštalačný súbor, t. j. " 64-bit Git For windows setup" spustiteľný súbor.
Stiahnutie nástroja Git
- Proces inštalácie spustite dvojitým kliknutím na stiahnutý spustiteľný súbor.
- Ďalšou úlohou je výber potrebných komponentov.
- Všetky potrebné komponenty sú už zaškrtnuté, takže stačí stlačiť tlačidlo Ďalej.
Voľba požadovaných komponentov inštalácie
- Pri úprave názvu cesty v nových respozitároch vyberte možnosť "Let Git decide" a stlačte tlačidlo Next.
- Potom upravte cestu.
- Ďalším krokom v procese inštalácie je konfigurácia konverzie ukončenia riadku výberom možnosti "Checkout as-is, commit as-is".
- Ďalej je potrebné nakonfigurovať "emulátor terminálu", na čo vyberte možnosť "Use Windows default console window".
- Ďalej vyberte možnosť "Enable file system cashing".
- Povoľte možnosť "Enable experimental support for pseudo consoles" - "Vybrať experimentálnu podporu pre pseudokonzolu" a stlačte tlačidlo Install.
Stiahnutie Pico SDK
Po úspešnej inštalácii všetkých potrebných nástrojov (uvedených vyššie) môžeme stiahnuť Raspberry Pi Pico SDK a príslušné príklady. Pred stiahnutím Pico SDK a Pico príkladov musíme vytvoriť priečinok alebo adresár na uloženie SDK a pico príkladov. Vytvoríme teda priečinok "RPi Pico" v jednotke C:\.
- Otvorte príkazový riadok.
- Ďalšou úlohou je vytvoriť nový adresár v jednotke "C" pomocou príkazu "mkdir" na stiahnutie a uloženie SDK a príkladov pico.
- Ak chcete stiahnuť/klonovať Raspberry Pi Pico SDK, zadajte : "git clone -b master https://github.com/respberrypi/pico-sdk.git" v príkazovom riadku a stlačte enter.
- Uistite sa, že je váš systém pripojený k internetu.
- Po dokončení procesu klonovania prejdite do adresára "pico-sdk" pomocou príkazu "cd pico-sdk" a zadajte "git submodule update -init" a stlačte enter, aby ste pridali submodul tinyUSB.
- Teraz sa dostanete do predchádzajúceho adresára (kde ste stiahli SDK) pomocou príkazu "cd ..", čo je v našom prípade "RPi Pico".
- Stiahnite si príklady Raspberry Pi Pico pomocou príkazu "git clone -b master https://github.com/raspberrypi/pico-examples.git".
Teraz sme pripravení naprogramovať Raspberry Pi Pico pomocou príkazového riadka.
Programovanie Raspberry Pi Pico pomocou príkazového riadku pre Visual Studio Code
- Ak chcete naprogramovať Raspberry Pi Pico pomocou príkazového riadku Developer, kliknite na tlačidlo Štart a vyhľadajte Visual Studio 2022.
- Kliknite na príkazový riadok Developer pre VS 2022.
- Prejdite na RPi Pico
- Ďalšia vec, ktorú musíte urobiť, je nastaviť cestu pre SDK pomocou nasledujúceho príkazu; setx PICO_SDK_PATH "..\..\pico-sdk" a stlačte kláves enter pre nastavenie cesty.
- Po nastavení cesty ukončite príkazový riadok.
- Reštartujte ten istý Developer Command Prompt for VS 2022.
- V adresári RPi Pico vytvorte nový adresár s názvom "build".
- Prejdite do adresára 'build', ktorý ste práve vytvorili.
Použitie CMake na zostavenie súborov Make:
- Pre vytvorenie Makefiles použite príkaz "cmake -G "NMake Makefiles" ..".
- Teraz sme pripravení zostaviť projekty pomocou príkazu nmake Príkaz nmake zostaví všetky dostupné projekty a tento proces je časovo náročný.
Stiahnutie a inštalácia aplikácie Visual Studio Code v systéme Windows
Visual Studio Code je nástroj vyvinutý spoločnosťou Microsoft na úpravu zdrojového kódu.
- Stiahnite si Visual Studio Code. Podľa uvedených odkazov si stiahnite program Visual Studio Code https://code.visualstudio.com/
- Stiahnite si inštalačný súbor pre systém Windows kliknutím na položku "Windows x64 User Installer".
Inštalácia aplikácie Visual Studio Code
- Po úspešnom stiahnutí balíka sme pripravení na inštaláciu.
- Spustite proces inštalácie a prvým krokom pri inštalácii inštalácie je prijatie dohody a stlačenie tlačidla Ďalej.
- Vyberte cieľové umiestnenie, kam chcete nainštalované súbory uložiť.
- Potom vyberte priečinok ponuky Štart.
- V časti Additional Task (Ďalšie úlohy) začiarknite ikonu "Create a desktop icon" (Vytvoriť ikonu na ploche), ak ju chcete vytvoriť, a potom začiarknite možnosť "Add to path" (Pridať do cesty), ako je znázornené nižšie a stlačte tlačidlo Next (Ďalej).
- Teraz sme pripravení nainštalovať softvér. Stlačte tlačidlo inštalácie.
- Odznačte voľbu "Launch Visual Studio", stlačte tlačidlo dokončiť.
- Ak chcete spustiť Visual Studio Code, prejdite na Developer Command prompt.
- Otvorte RPi Pico
- Zadajte code a stlačte enter.
- Po úspešnom spustení štúdia Visual Code sa automaticky zobrazí obrazovka "Get started- Visual Studio", ako je znázornené nižšie:
Inštalácia CMake v aplikácii Visual Studio Code
Po úspešnej inštalácii Visual Studio Code je potrebné nainštalovať CMake do VS code. Kroky na inštaláciu CMake v programe Visual Studio Code sú nasledovné:
- Otvorte Visual Studio Code v ľavom zozname ponúk vyhľadajte Cmake Tools.
- Vyhľadajte Cmake a nainštalujte nástroj.
- V ľavom dolnom menu stlačte ikonu Settings a vyberte možnosť "Nastavenie".
- Kliknite na ikonu Extension a vyberte položku CMake Tool Configuration
- Opäť v zozname User (Používateľ) rozbaľte Extension (Rozšírenie) a vyberte CMake
- Na pravej strane zoznamu používateľov sa zobrazí nový zoznam.
- Prejdite na zoznam a kliknite na "CMake Configuration environment" a nastavte položku ako "PICO_SDK_PATH" a Values ako "..\..\pico-sdk" a stlačte "OK".
- Uistite sa, že je váš systém pripojený na internet.
- Opäť prejdite v zozname nadol a kliknite na "CMake: Generator" a vyplňte miesto "NMake Makefiles" a zatvorte okno s nastaveniami.
- Potom prejdite na ikonu Explore (vľavo hore na obrazovke) a vyberte položku Open Folder
- Vyhľadajte pico-example tak, že do vyhľadávacieho riadku napíšete ":\RPi Pico\pico-examples\" a potom vyberte pico-example
Kliknite na Open Folder
Zvoľte adresár pico-examples
- Zo zoznamu vyberte "GCC for arm-none-eabi".
- Potom nástroj CMake inicializuje vytváranie súborov Makefile pre všetky projekty.
- Na spodnej karte modrej ponuky môžete výberom tlačidla build zostaviť aj ďalšie projekty.
- Teraz sme teda pripravení nahrať program do Raspberry Pi Pico.
Pred písaním programu pre Raspberry Pi Pico sa uistite, že máte všetky potrebné hardvérové komponenty spolu so softvérom a kompilátormi (nainštalovanými) potrebnými na programovanie dosky Pico.
Komponenty potrebné na programovanie Raspberry Pi Pico sú:
- Prvou potrebnou vecou je kábel Micro-USB, ktorý umožňuje používateľovi pripojiť ho k počítaču alebo Raspberry Pi na programovanie a napájanie dosky Pico.
- Ďalšou zložkou je vývojové prostredie potrebné na kompiláciu a nahratie programu do vývojového zariadenia Raspberry Pi Pico.
- Ak potrebujete prepojiť periférne zariadenie s doskou Pico pomocou breadboardu, potom potrebujete aj sadu Pico Headers.
Záver
Týmto sa končí postup inštalácie aplikácie Visual Studio Code v systéme Windows ( pre programovanie Raspberry Pi Pico), ktorý zahŕňa inštaláciu rôznych nástrojov a kompilátorov potrebných na programovanie Raspberry Pi Pico. V našom ďalšom návode sa budeme zaoberať postupom inštalácie IDE Python Thonny na programovanie Raspberry Pi Pico. Budeme tiež pokračovať v časti programovania pomocou Python Thonny IDE s programovacím jazykom MicroPython.
Dúfam, že vám tento návod pomohol, a tiež dúfam, že sa čoskoro uvidíme s novým návodom.
Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 250.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.
Kontaktujte nás!