系统设计(架构师)指南A：PlatformIO云IDE实例

2023-11-19 18:41 由磁石空杯发表于 #软件设计

PlatformIO简介

PlatformIO是一个开源的物联网（IoT）开发平台，旨在提供跨平台的软件开发工具和框架，使开发者能够更轻松地构建和部署嵌入式系统和物联网设备。

PlatformIO提供了统一的开发环境，支持多种不同的开发板和微控制器平台，包括Arduino、Raspberry Pi、ESP8266、ESP32等等。开发者可以使用PlatformIO来编写、调试和上传代码到这些平台上。

PlatformIO的主要特点和功能包括：

跨平台支持：PlatformIO可以在Windows、Mac和Linux等操作系统上运行，提供一致的开发体验。
强大的集成开发环境（IDE）支持：PlatformIO可以与多个流行的IDE集成，如Visual Studio Code（VSCode）、Atom等。这些IDE提供了丰富的功能，如代码自动完成、语法高亮、调试工具等，使开发者能够更高效地编写代码。
库管理器：PlatformIO内置了一个库管理器，开发者可以从中获取各种开源库和驱动程序，以便在项目中使用。这些库可以通过简单的命令或图形界面进行安装和更新。
跨平台构建系统：PlatformIO提供了一个强大的构建系统，支持自动化构建和测试。开发者可以使用不同的构建选项，如编译器、优化级别等，以满足特定的需求。
调试支持：PlatformIO支持硬件和仿真调试，可以帮助开发者定位和修复代码中的错误。
应用框架和示例代码：PlatformIO提供了许多应用框架和示例代码，包括Arduino框架、ESP-IDF框架等。这些框架和示例代码可以加速开发过程，帮助开发者快速上手。

IDE技术初步选型

Visual Studio Code是一款轻量级但功能强大的源代码编辑器，可在桌面上运行，适用于 Windows、macOS 和 Linux。它内置了对JavaScript、TypeScript和Node.js的支持，并为其他语言（如 Python、C++、C#、PHP、Go）和运行时（如 .NET 和 Unity）提供了丰富的扩展生态系统。

当今市场上的IDE大多派生于Eclipse或Visual Studio Code，Visual Studio Code后来居上，在GitHub上的星级已经比Eclipse高至少一个数量级，且社区强大、容易上手。从性能和社区等方面综合建议使用Visual Studio Code。

物联网开发IDE，用于以基于VSCode的PlatformIO 用户最多，为此初步选用VSCode作为基础框架。

本项目IDE分为Visual Studio Code（以下简称VS Code）、桌面IDE（非VS Code）、Cloud IDE(以下简称云IDE) 、command-line interface(以下简称CLI)和管理平台组成，整体架构如图所示：

CLI简介

CLI是整个IDE生态系统的核心。它实现所有命令行操作的串接，并和管理平台互相交互，同时也提供基础UI供VS Code、IDE和云IDE调用。包括但不限于如下功能：

多平台构建系统
统一软件包管理器
库管理
库依赖关系查找器（LDF Library Dependency Finder）
串行端口监控器
集成组件（云和桌面集成开发环境以及持续集成）。

CLI通常由Python编写，具备跨平台支持，初期仅要求支持Ubuntu、麒麟、统信、Windows等操作系统主流版本。
CLI要保持独立性，不仅能支持VS code，也要考虑到后期可能支持其他IDE和云IDE。
实现可参考目前物联网最流行的单板VS code网关：platformio-core，其次是乐鑫公司的esp-idf。