树莓派(Raspberry pi)是一款基于ARM 架构的单板计算机(Single Board Computer),可以运行各种 Linux 操作系统,其官方推荐使用的 Raspberry Pi OS 也是基于Debian开发的。因其低能耗、便携小巧、GPIO等特性,可用于IoT应用开发。.NET可在各种平台和体系结构上运行,并提供了 IoT 库支持与传感器、模数转换器、舵机、FRID这些专用硬件设备交互,使 .NET在树莓派运行 IoT 应用成为可能。
部署.NET的IoT程序
通常情况,在本机开发调试是最佳选择,但是树莓派的低能耗也制约了其性能,例如本文接下来描述操作的都是在 Raspberry Pi Zero 2 W 上进行的,其配备的Broadcom BCM2710A1 是一款四核 64 位 SoC(Arm Cortex-A53 @ 1GHz)的CPU,内存为512MB,在上边安装IDE编码和调试不太现实,因此需要在开发计算机上开发应用,然后将应用部署到树莓派上进行远程调试。
发布程序
完成程序编码后,在项目名称右键菜单中选择"发布",然后在发布配置窗中选择目标为文件夹,然后下一步特定目标依旧选择文件夹。
完成后进行配置文件设置。配置选择Debug|Any CPU
;目标框架根据实际情况选择,这里选择了 net8.0
;部署模式可以选择依赖框架或者独立,由于远程调试时需要在树莓派上安装 .NET 运行时,所以这里选择依赖框架,可以减少程序大小;前边提到树莓派是 ARM 架构的,最新的操作系统也是64位的,所以目标运行时选择 linux-arm64
。
配置完成后,点击"发布"按钮,程序会发布到配置的目标位置。
部署到树莓派
树莓派上安装配置.NET
首先使用 dotnet-install 脚本 在树莓派上安装 .NET。
curl -sSL https://dot.net/v1/dotnet-install.sh | bash /dev/stdin --channel LTS
--channel
参数是指定安装的源通道。 可能的值为:
STS
:最新的标准期限支持版本。LTS
:最新的长期支持版本。- 表示特定版本的由两部分构成的 A.B 格式版本(例如
3.1
或8.0
)。- A.B.Cxx 格式的三部分版本,表示特定的 SDK 版本(例如 8.0.1xx 或 8.0.2xx)。 自 5.0 版本起可用。
然后将 DOTNET_ROOT
环境变量和 dotnet 目录添加到 $PATH
bash
echo 'export DOTNET_ROOT=$HOME/.dotnet' >> ~/.bashrc
echo 'export PATH=$PATH:$HOME/.dotnet' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
部署.NET程序
Windows 10 (build 1809)之后的版本具有 OpenSSH,其中包括预安装的 scp
。可以使用scp命令把发布的文件拷贝到树莓派指定目录:
powershell
scp -r F:\Source\git\mfrcc522Sample\mfrcc522Sample\bin\Debug\net8.0\publish\linux-arm64 john@192.168.3.58:/home/john/Downloads/MFRC522
scp命令格式如下:
scp [选项] [[用户@]源主机:]文件路径 [[用户@]目标主机:]文件路径
常用选项包括:
-C
:允许压缩数据,提高传输效率。-p
:保留文件的修改时间、访问时间和权限。-r
:递归复制整个目录。-q
:静默模式,不显示传输过程中的信息。-v
:详细模式,显示传输过程中的详细信息。
进入程序目录,给程序添加可执行权限后运行程序
bash
cd Downloads/MFRC522/linux-arm64
chmod 755 mfrcc522Sample
./mfrcc522Sample
远程调试
程序在树莓派上运行后,在开发电脑上打开visual Studio,选择"调试">"附加到进程...",或者用快捷键ctrl+alt+p
打开"附加到进程"窗口,连接类型选择"SSH",连接目标输入树莓派的ip,其格式为<username>@<IP>
,点击查找按钮连接上树莓派后,进程列表会显示所有进程,选中目标进程。右下角代码类型下拉框选择"托管(.NET Core for unix)代码",点击"附加"就可以开始远程调试了。
接下来就可以远程调试用户代码了
调试IoT库源码
在调试过程中出现了IoT库报的错误,通过"F12"可以查看到源码, 想进一步调试IoT的代码,则需要启用源码调试。步骤如下:
-
在"工具 "(或"调试 ")>"选项 ">"调试 ">"常规"下,确保:
- 取消选择"启用仅我的代码"。
- 选择"启用源链接支持 "。
-
在"工具 "(或"调试 ")>"选项 ">"调试 ">"符号 "下,选择"Microsoft 符号服务器 "。
调试过程中可能遇到断点处显式红心圆和警告提示:"当前不会命中断点。还没有为该文档加载任何符号。"
这时需要在导航栏选择"调试 >Windows >模块 ",检查模块是否已加载,如果显示没有加载符号,右键单击尚未加载符号的模块,点击"加载符号",这时断点处会显示红色实心圆。