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darceye 9284a9c480 Bilingual documentation: English default + Chinese .zh-cn.md (0.5.1)

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2026-10-30 21:33:38 +08:00

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esp-emulator 浏览器 API 摘要(wasm v0.51.0)

本文档是对闭源 esp_emu_bg.wasm 对 JS 暴露的全部能力的逆向整理,来源:官方 www/pkg/esp_emu.js(wasm-bindgen 胶水)、官方文档(esp-emulator README/BROWSER.md) 与本项目的 M0 实测(tests/m0_probe.mjs,结论详见 FEASIBILITY.zh-cn.md)。上游升级后请重跑探针核对本文。

1. 加载与初始化

import init, { WasmEmulator, initSync } from './pkg/esp_emu.js';
await init();                     // fetch+instantiate esp_emu_bg.wasm(相对 esp_emu.js)
// 或 Node 环境:initSync(fs.readFileSync('esp_emu_bg.wasm'))   // 同步初始化
const emu = new WasmEmulator('esp32c3');   // 'esp32c3'|'esp32c5'|'esp32c6'|'esp32h2'|'esp32p4'|'esp32s3'|'esp32s31'

2. 方法一览(全部同步;无任何回调,只能轮询)

生命周期 / 加载

方法	说明
`load_firmware(Uint8Array)`	必须是 merged flash image(bootloader@0x0+分区表@0x8000+app@0x10000,`idf.py merge-bin` 生成);裸 app bin 无法启动
`load_rom_elf(Uint8Array)` / `load_default_rom()` / `has_default_rom()`	ROM;缺省用内嵌版本
`load_efuse(Uint8Array)` / `load_app_elf(Uint8Array)`	eFuse / app ELF(BLE 符号拦截用)
`set_boot_from_rom(bool)`	在 `load_firmware` 前调用
`restart()` / `needs_restart()`	软复位(保留 flash)/ 固件调用了 esp_restart

执行(宿主驱动循环)

方法	说明
`run_batch(n) → string`	执行 ≤n 条指令,返回这批的 UART0 输出字符串(唯一输出通道)
`throttle_delay_ms(now) → number`	距墙钟的漂移,宿主按此 sleep 以配速到实时
`cycles()` / `cycles_per_us()`	周期计数 / 主频(C3=160)

CPU 状态

方法	说明
`pc()` / `hart_pc(h)` / `num_harts()` / `is_xtensa()`	PC、每核 PC、核数、ISA
`registers() → Uint32Array` / `get_reg(i)`	RV32: x0..x31;Xtensa: a0..a15 + PS,SAR,WINDOWBASE,WINDOWSTART,EXCCAUSE,EXCVADDR,EPC1,LBEG,LEND,LCOUNT
`read_memory(addr, len) → Uint8Array`	总线读,MMIO 可读(LEDC/RMT/GPIO matrix 等),未映射返回 0,单次上限 4 KiB

GPIO(本项目的主要接口)

方法	说明
`gpio_set_input(pin, high)`	驱动 pad 输入电平;固件可读到,可触发 GPIO 中断(M0 实测 6/6);默认电平高
`gpio_state() → [out_lo, out_hi, enable_lo, enable_hi]`	GPIO0-63 输出与输出使能寄存器镜像;仅 CPU 直写 GPIO 出现于此——LEDC/RMT 等经 GPIO matrix 的信号不体现(M0 实测)

UART / 网络

方法	说明
`uart_input(Uint8Array)`	字节注入 UART0 RX
`set_wifi_config(ssid, pwd)` / `set_wifi_auth(ssid, pwd, auth, sae_pwe)`	模拟 soft AP
`wifi_rx_push(Uint8Array)` / `wifi_tx_drain() → Uint8Array`	以太网帧 ↔ WiFi;TX 为 u32 长度前缀拼接,需外部 WebSocket TAP 代理(`tools/ws-net-proxy.py`)

3. M0 实测的寄存器级事实(ESP32-C3)

事实	数值/说明
LEDC duty 寄存器	`0x60019000 + 0x14n + {0,4,8,C,10}`(CONF0/HPOINT/DUTY/CONF1/DUTY_R);reg = duty×16*(bits[18:4]);`read_memory` 精确可读(M0 Q2b 53/53)
RMT 通道 RAM	`0x60016400 + 0xC0*n`,48 字/通道;符号发送后留存可事后解码(M0 Q3b);字格式 `d0:15,l0:1,d1:15,l1:1`
GPIO matrix 路由	`GPIO_FUNCn_OUT_SEL = 0x60004000+0x554+4n`;LEDC0 信号=0x2d,RMT ch0=0x33 → 可自动发现接线
IO_MUX(C3)	GPIO0..11 连续于 `0x60009000+0x04+4n`
时间快进	`vTaskDelay` 期间 `cycles()` 大跳、不消耗完整 CPU 周期 → CPU 睡眠窗口的引脚波形不可捕获(与采样率无关)
其它	GPIO_COUNT:C3=22/C5=29/C6=31/H2=28/P4=55/S3=49(无 22-25)/S31=32

4. 官方 worker 消息协议(www/worker.js,本项目 worker 复刻并扩展)

页面→worker:init{wasmUrl}、load{chip,firmware,ssid,password,rom?,efuse?}、start、stop、step、reset{chip}、uart_input{data}、gpio_input{pin,high}、read_mem{addr,len}、mem_watch{addr,len|null}、net_connect{url}、net_disconnect、set_batch_size{size}
worker→页面:ready、loaded{chip,pc,isXtensa,numHarts,cyclesPerUs}、uart_output{data}、status{pc,cycles,mips,now}、snapshot{regs,pcs,gpio,cycles,mem?}(150ms 节流)、mem{addr,bytes}、step{output,pc,cycles}、restarted、reset{reloaded,pc?}、net_status{connected}、error{message}

5. wasm 导出面之外(浏览器形态缺失,CLI 才有)

--uart1-tcp(外部串口设备)、--i2c-dev(哑寄存器 I2C 从机)、--rmt-loopback、 --control-tcp(flash 写擦)、--ble-hci、--thread-sim、GDB stub、快照保存。这些正是 M5 路线图等待上游暴露的能力(见 ROADMAP.zh-cn.md)。

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