NuttX on ESP32: wapiを使ってみる (as of Jan/2021)

注意：2021/03/29現在、wapi scan などが動作するようになっています。また、ビルド時点で esp32に書き込みできるnuttx.binが生成されますので、ご注意ください。

ビルドしてみてわかったことですが、2021年1月時点では、esp32向けのwifiはまだ初期段階の様子でwapiコマンドもクライアントモードで一部動作するもののステーションモード・APモードでは動作確認ができませんでした。また、どこかでスリープが入るのか、長時間のwifi接続の確認ができていません。とはいえ、wifiがやっと動作するようになりつつあるので、今回はwapiの設定をしてみることにしました。
ところで、wapiとは何かというと、ローレベルのwifiルーチン群でifconfigやwlconfigに対してインターフェースを提供するCのルーチン群だということだそうですが、nuttxのesp32ではコマンドラインにも対応しているので、以下、早速設定していきたいと思います。
なお、レポジトリやビルド環境のセットアップは前回と同じく、masterをクローンしてビルドしていますので、参考にしてください。
まず初めにコンフィグを読み込みます。

cd /usr/src/nuttx-master/nuttx
tools/configure.sh esp32-devkitc/wapi

追記： 2021/03/29現在、renewコマンドはwapiコンフィグに既に含まれているので、以下不要です。
つづいて、設定を一部変更します。まず初めに、dhcpc renewコマンド（renew)をビルドするようにしておきます。

make menuconfig

# /を入力してサーチモードに入り、以下を検索してenalbeしてください。
CONFIG_SYSTEM_DHCPC_RENEW

基本的にwapiのコンフィグはこれだけです。つづいて前回( https://benedicam-te.blogspot.com/2021/01/nuttx-on-esp32-board-build-environment.html ) と同じように以下の様にします。

make -jX

# 2021/03/29追記: nuttx.binはbuild時点でesp32に書き込まれる状態で生成されますので、以下２行はコメント化しました。
# rm nuttx.bin
# esptool.py --chip esp32 elf2image --flash_mode dio --flash_size 4MB -o ./nuttx.bin nuttx

# ttyUSB0は環境に合わせて下さい。
sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0
esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 921600 write_flash 0x1000 \
           ~/bootloader.bin 0x8000 ~/partitions.bin 0x10000 nuttx.bin

なお、筆者の場合、/usr/local/binにflash-write-esp32という名前で、上述をshellコマンドにして使っています。

$ flash-write-esp32

esptool.py v2.9-dev
esptool.py v2.9-dev
Serial port /dev/ttyUSB0
Connecting....
Chip is ESP32D0WDQ6 (revision 1)
Features: WiFi, BT, Dual Core, Coding Scheme None
Crystal is 40MHz
(中略)
Hash of data verified.

Leaving...
Hard resetting via RTS pin...

$ cat /usr/local/bin/flash-write-esp32
#!/bin/sh
cd /usr/src/nuttx-master/nuttx
rm nuttx.bin
esptool.py --chip esp32 elf2image --flash_mode dio --flash_size 4MB -o ./nuttx.bin nuttx
esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 921600 write_flash 0x1000 ~/bootloader.bin \
0x8000 ~/partitions.bin 0x10000 nuttx.bin

バイナリーをesp32にロードさせたら、つづいて接続・設定します。

minicom -D /dev/ttyUSB0

Welcome to minicom 2.8

OPTIONS: I18n
Port /dev/ttyUSB0, 01:34:00

Press CTRL-A Z for help on special keys

# パスフレーズを先に入力
nsh> wapi psk wlan0 MyPassPhrase 2 
# 続いてルータなどのAPのESSIDを入力
nsh> wapi essid wlan0 MyESSID 1
I (381593) wifi:mode : sta (30:ae:ww:xx:yy:zz)
I (381594) wifi:enable tsf
I (381595) wifi:Set ps type: 0

I (381718) wifi:new:<11,0>, old:<1,0>, ap:<255,255>, sta:<11,0>, prof:1
I (381720) wifi:state: init -> auth (b0)
I (381724) wifi:state: auth -> assoc (0)
I (381729) wifi:state: assoc -> run (10)
I (381744) wifi:connected with MyESSID, aid = 1, channel 11, BW20, bssid = cc:1a:ww:xx:yy:zz
I (381744) wifi:security: WPA2-PSK, phy: bgn, rssi: -58
I (381823) wifi:pm start, type: 0

I (381824) wifi:AP's beacon interval = 102400 us, DTIM period = 1
# dhcpにてアドレスを取得
nsh> renew wlan0
# 動作確認
nsh> ping -c4 1.1.1.1
PING 1.1.1.1 56 bytes of data
W (518016) wifi:idx:0 (ifx:0, cc:1a:fa:c3:01:74), tid:0, ssn:0, winSize:64
No response from 1.1.1.1: icmp_seq=0 time=1000 ms
56 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=1 time=10 ms
56 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=2 time=10 ms
56 bytes from 1.1.1.1: icmp_seq=3 time=10 ms
4 packets transmitted, 3 received, 25% packet loss, time 4040 ms

なお、esp32-devkitc/wapiのデフォルトコンフィグレーションでは、設定をesp32のフラッシュに保存するようになっていてるのですが、コンフィグがコラプトするなどして読み込めず、esp32が正常に起動できない症状になることがありました。この場合、一旦、

CONFIG_ESP32_WIFI_SAVE_PARAM

を、disableにして、

CONFIG_DEV_ZERO

を、enableにしてビルドし、起動させ

dd if=/dev/zero of=/dev/esp32flash bs=1024 count 64

などとして、フラッシュをクリアさせて、再度ビルド・ロードさせると復帰できました。
まだ開発途上という感じですが、これからが楽しみですね。今回は以上です。それでは。