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远程编程Raspberry Pi Pico
杨火亭
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如果您正在维护一个开源嵌入式项目，可能很难加入新开发人员，因为特定设置的复杂性和个性可能会有很大差异。此外，如果您要接收来自社区的贡献，您可能希望通过自动化测试来确保它们的有效性。出于这个原因，我开始寻找一个工作流程，让我可以远程刷新嵌入式硬件（最初只是一个 Raspberry Pi Pico），并将社区 PR 集成到带有 GitHub 操作的测试框架中。这将自动确保它们在合并更改之前通过一系列测试，从而减少嵌入式项目开发的摩擦。
概述
本指南将重点介绍使用 GitHub 代码空间设置远程刷新设备，它允许我们远程处理现有的嵌入式项目，更改代码，然后直接从在线环境中使用新代码刷新我们的 Raspberry Pi Picos。这是由运行 balenaOS 的 Raspberry Pi 4 实现的，我们从 Codespace 连接到该 Raspberry Pi 4。
好处：
- 可重现的设置
- 轻松入职
- 在目标设备上自动测试
缺点：
- 需要额外的硬件
第 1 部分：balenaOS
首先，使用 balenaOS 设置 Raspberry Pi 4，以便稍后轻松连接。
1. 去这个仓库
2.点击“使用Balena部署”按钮
3. 填写如图所示的选项：
4. 填写选项（包括您的 Wi-Fi 凭据，以便 Pi 知道如何连接到 Internet，然后连接到 Balena Cloud）：
5.下载balenaOS镜像
6. 用Etcher 刷你的 sd 卡
7. 将您的 Raspberry Pi Pico 插入 Raspberry Pi 4
8. 按照Pico 文档所示连接调试引脚
准备好 Raspberry Pi 4 并连接 Pico，我们可以研究如何远程刷写它。
第 2 部分：代码空间
1. 分叉这个 repo
2.为你刚刚 fork 的 repo创建一个Codespace
3.在您的 Codespace 终端上运行chmod +x pico_setup.sh
4. 运行./pico_setup.sh
5. 运行export
现在您应该能够构建一个 Pico 项目，例如此 repo 中包含的 LED 渐变示例：
6. 运行以下命令来构建淡入淡出项目 (pwm_led.c)：
mkdir 构建
光盘构建
cmake..
制作
或者，我还包含了一个名为 compile.sh 的 bash 脚本，它会在您对其进行更改后再次编译您的 pwm_led.c 文件。这样，您不必每次都重新执行上述步骤。
第 3 部分：balena CLI
接下来，使用 balena CLI 轻松隧道到 Raspberry Pi 设备，以发送我们刚刚制作的编译文件 (/build/pwm_led.elf) 以远程刷新我们的 Pico。
要添加 Balena CLI，请运行以下命令：
导出
登录
然后选择凭证选项并登录到您的 balena 帐户。
现在我们有了可用的balena CLI，我们应该能够通过隧道进入我们的Raspberry Pi 4（它连接了Pico）并将.elf文件直接传递到Pico，实际上，从我们的代码空间中远程刷新它环境。
1. 运行balena devices --app MCU-remote以查找运行应用程序的设备的 UUID。
>>>https://dashboard.balena-cloud.com/devices/ /summary
2. 运行balena tunnel -p 22222:4321确保我们可以通过防火墙。
3.点击+号打开另一个终端窗口
从这里开始，我们需要停留在您刚刚在 Codespaces 中打开的第二个终端窗口中。以下是将 pwm_led.elf 文件导入 Pico 的手动步骤。但是，与之前的编译脚本类似，我还提供了一个自动执行此步骤的上传脚本，因此如果您时间紧，请随意跳过此部分。
4. 找到您的容器 ID 并记下它，这将让我们将文件直接复制到在 RPi4 上运行的容器中：
ssh -Tp 4321 root@127.0.0.1 balena ps -aqf "name=闪烁"
>>>
4. 将文件添加到 RPi4 主机操作系统：
scp -P 4321./build/pwm_led.elf root@127.0.0.1:/mnt/data/
5. 将 /mnt/data/pwm_led.elf 中的文件（在主机操作系统中）复制到闪烁的容器中：
ssh -Tp 4321 root@127.0.0.1 balena cp /mnt/data/pwm_led.elf :/pico_flashing/pwm_led.elf
6. 运行此命令以 ssh 进入您的 RPi4 容器并执行获取 .elf 文件并使用 openocd 将其刷新到您的 Pico 的命令：
ssh -p 4321 root@127.0.0.1 'balena exec openocd -f interface/raspberrypi-swd.cfg -f target/rp2040.cfg -c "program /pico_flashing/pwm_led.elf verify reset exit"'
要自动执行所有上传步骤，只需运行./upload.sh脚本。
回顾一下，您已将映像部署到连接到 Raspberry Pi Pico 的 Raspberry Pi 4 上，然后使用 GitHub 代码空间更改该存储库中的代码，并通过运行 ./compile.sh 和 ./upload 远程刷新板.sh 脚本。
现在，您可以将此项目用作样板模板，以便在嵌入式设备（openocd 支持的任何设备都可以）上轻松地远程运行代码，在本例中为 Raspberry Pi Pico。更改 pwm_led.c 文件上的代码（或添加您自己的 C/C++ Pico 项目）并运行编译和上传脚本以一步远程刷新 Pico。
我希望这对您的嵌入式项目有所帮助，尤其是当您要加入新的贡献者时。我还计划另一个教程，介绍如何在收到 PR 后集成 GitHub 操作以自动在 Pico 本身上运行测试，以及能够远程运行 GDB 以在单步执行我们的代码时查看板的内存内容。请继续关注更新！
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