docs: rewrite ESP32_EMULATION.md with complete installation guide

Add step-by-step setup section (section 1) covering:
- MSYS2 installation and required packages
- arduino-cli + esp32:esp32@2.0.17 core install
- esptool installation
- Building libqemu-xtensa.dll from qemu-lcgamboa submodule
- Obtaining ESP32 ROM binaries
- Python venv + backend dependencies
- Verifying with test suite (28 + 13 tests)
- Running backend with ESP32 emulation active
- Compiling custom sketches for QEMU

Update section 11 (Frontend events): all events are now implemented
(gpio_change, ledc_update, ws2812_update, gpio_dir, i2c_event, spi_event,
system:crash/reboot) — removed "Pending" status, added  for each.

Update section 10 (Tests): document both test suites with per-test table.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.6 <noreply@anthropic.com>
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David Montero Crespo 2026-03-14 12:33:17 -03:00
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@ -1,11 +1,241 @@
# ESP32 Emulation — Documentación Técnica
> Estado: **Funcional** · Backend completo · Frontend parcial
> Estado: **Funcional** · Backend completo · Frontend completo
> Motor: **lcgamboa/qemu-8.1.3** · Plataforma: **arduino-esp32 2.0.17 (IDF 4.4.x)**
---
## 1. Arquitectura general
## Índice
1. [Instalación rápida](#1-instalación-rápida)
2. [Arquitectura general](#2-arquitectura-general)
3. [Componentes del sistema](#3-componentes-del-sistema)
4. [Firmware — Requisitos para lcgamboa](#4-firmware--requisitos-para-lcgamboa)
5. [WiFi emulada](#5-wifi-emulada)
6. [I2C emulado](#6-i2c-emulado)
7. [RMT / NeoPixel (WS2812)](#7-rmt--neopixel-ws2812)
8. [LEDC / PWM](#8-ledc--pwm)
9. [Compilación de la DLL](#9-compilación-de-la-dll)
10. [Tests](#10-tests)
11. [Frontend — Eventos implementados](#11-frontend--eventos-implementados)
12. [Limitaciones conocidas](#12-limitaciones-conocidas)
13. [Variables de entorno](#13-variables-de-entorno)
---
## 1. Instalación rápida
Esta sección cubre todo lo necesario para tener la emulación ESP32 funcionando desde cero en Windows.
### 1.1 Prerrequisitos de sistema
| Herramienta | Versión mínima | Para qué se usa |
|-------------|----------------|-----------------|
| Python | 3.11+ | Backend FastAPI |
| MSYS2 | cualquiera | Compilar la DLL de QEMU |
| arduino-cli | 1.x | Compilar sketches ESP32 |
| esptool | 4.x o 5.x | Crear imágenes flash de 4 MB |
| Git | 2.x | Clonar submodule qemu-lcgamboa |
### 1.2 Instalar MSYS2
Descarga e instala desde [msys2.org](https://www.msys2.org) o via winget:
```powershell
winget install MSYS2.MSYS2
```
Abre la terminal **MSYS2 MINGW64** y ejecuta:
```bash
pacman -Syu # actualizar base
pacman -S \
mingw-w64-x86_64-gcc \
mingw-w64-x86_64-glib2 \
mingw-w64-x86_64-libgcrypt \
mingw-w64-x86_64-libslirp \
mingw-w64-x86_64-pixman \
mingw-w64-x86_64-ninja \
mingw-w64-x86_64-meson \
mingw-w64-x86_64-python \
mingw-w64-x86_64-pkg-config \
git diffutils
```
### 1.3 Instalar arduino-cli y el core ESP32 2.0.17
```bash
# Instalar arduino-cli (si no lo tienes)
winget install ArduinoSA.arduino-cli
# Verificar
arduino-cli version
# Añadir soporte ESP32
arduino-cli core update-index
arduino-cli core install esp32:esp32@2.0.17 # ← IMPORTANTE: 2.x, NO 3.x
# Verificar
arduino-cli core list # debe mostrar esp32:esp32 2.0.17
```
> **¿Por qué 2.0.17 y no 3.x?** El WiFi emulado de lcgamboa desactiva la caché SPI flash
> periódicamente. En IDF 5.x (arduino-esp32 3.x) esto provoca un crash de caché cuando las
> interrupciones del core 0 intentan ejecutar código desde IROM. IDF 4.4.x es compatible.
### 1.4 Instalar esptool
```bash
pip install esptool
# Verificar
esptool version # o: python -m esptool version
```
### 1.5 Compilar la DLL de QEMU (libqemu-xtensa.dll)
La DLL es el motor principal de la emulación. Hay que compilarla una vez desde el submodule `wokwi-libs/qemu-lcgamboa`.
```bash
# Asegurarse de tener el submodule
git submodule update --init wokwi-libs/qemu-lcgamboa
# Abrir terminal MSYS2 MINGW64 y navegar al repo
cd /e/Hardware/wokwi_clon # ajusta la ruta
# Paso 1: Configurar QEMU para Xtensa
cd wokwi-libs/qemu-lcgamboa
./configure \
--target-list=xtensa-softmmu \
--disable-werror \
--enable-tcg \
--enable-gcrypt \
--enable-slirp \
--enable-iconv \
--without-default-features
# Paso 2: Compilar el binario principal (5-20 min según CPU)
ninja -j$(nproc) qemu-system-xtensa.exe
# Paso 3: Relinkar como DLL (script automático)
cd /e/Hardware/wokwi_clon
bash build_qemu_step4.sh
```
El script `build_qemu_step4.sh` genera `libqemu-xtensa.dll` y la copia automáticamente a `backend/app/services/`.
**Verificar que la DLL se creó:**
```bash
ls -lh backend/app/services/libqemu-xtensa.dll
# → debe ser ~40-50 MB
```
**Verificar exports:**
```bash
objdump -p backend/app/services/libqemu-xtensa.dll | grep -i "qemu_picsimlab\|qemu_init"
# → debe mostrar qemu_init, qemu_main_loop, qemu_picsimlab_register_callbacks, etc.
```
### 1.6 Obtener los ROM binaries del ESP32
La DLL necesita dos archivos ROM de Espressif para arrancar el ESP32. Vienen incluidos en la instalación de Espressif QEMU:
**Opción A — Desde esp-qemu (si está instalado):**
```bash
copy "C:\esp-qemu\qemu\share\qemu\esp32-v3-rom.bin" backend\app\services\
copy "C:\esp-qemu\qemu\share\qemu\esp32-v3-rom-app.bin" backend\app\services\
```
**Opción B — Descargar directamente:**
Los ROM binaries son del repositorio oficial de Espressif:
```bash
# Busca en: https://github.com/espressif/qemu/tree/esp-develop/pc-bios
# Descargar: esp32-v3-rom.bin y esp32-v3-rom-app.bin
# Colocarlos en backend/app/services/
```
**Verificar:**
```bash
ls -lh backend/app/services/esp32-v3-rom.bin
ls -lh backend/app/services/esp32-v3-rom-app.bin
# → ambos ~446 KB
```
### 1.7 Instalar dependencias Python del backend
```bash
cd backend
python -m venv venv
venv\Scripts\activate # Windows
pip install -r requirements.txt
```
### 1.8 Verificar instalación con los tests
```bash
# Desde la raíz del repo (con venv activado):
python -m pytest test/esp32/test_esp32_lib_bridge.py -v
# Resultado esperado: 28 passed en ~13 segundos
```
Si ves `28 passed` — la emulación está completamente funcional.
**Tests adicionales (Arduino ↔ ESP32 serial):**
```bash
python -m pytest test/esp32/test_arduino_esp32_integration.py -v
# Resultado esperado: 13 passed
```
### 1.9 Arrancar el backend con emulación ESP32
```bash
cd backend
venv\Scripts\activate
uvicorn app.main:app --reload --port 8001
```
El sistema detecta automáticamente la DLL. Verifica en los logs:
```
INFO: libqemu-xtensa.dll found at backend/app/services/libqemu-xtensa.dll
INFO: EspLibManager: DLL mode active (GPIO, ADC, UART, WiFi, I2C, SPI, RMT, LEDC)
```
Si no aparece, verifica con:
```bash
python -c "
import sys; sys.path.insert(0,'backend')
from app.services.esp32_lib_manager import esp_lib_manager
print('DLL disponible:', esp_lib_manager.is_available())
"
```
### 1.10 Compilar un sketch propio para ESP32
```bash
# Compilar con DIO flash mode (requerido por QEMU lcgamboa):
arduino-cli compile \
--fqbn esp32:esp32:esp32:FlashMode=dio \
--output-dir build/ \
mi_sketch/
# Crear imagen 4 MB completa (obligatorio para QEMU):
esptool --chip esp32 merge_bin \
--fill-flash-size 4MB \
-o firmware.merged.bin \
--flash_mode dio \
--flash_size 4MB \
0x1000 build/mi_sketch.ino.bootloader.bin \
0x8000 build/mi_sketch.ino.partitions.bin \
0x10000 build/mi_sketch.ino.bin
```
El archivo `firmware.merged.bin` es el que se carga en la emulación.
---
## 2. Arquitectura general
```
Usuario (browser)
@ -39,13 +269,13 @@ QEMU_ESP32_LIB=C:/ruta/a/libqemu-xtensa.dll uvicorn app.main:app
---
## 2. Componentes del sistema
## 3. Componentes del sistema
### 2.1 `libqemu-xtensa.dll`
### 3.1 `libqemu-xtensa.dll`
Compilada desde el fork [lcgamboa/qemu](https://github.com/lcgamboa/qemu) rama `qemu-8.1.3`.
**Dependencias en runtime (Windows):**
**Dependencias en runtime (Windows) — resueltas automáticamente:**
```
C:\msys64\mingw64\bin\
libglib-2.0-0.dll
@ -59,20 +289,15 @@ C:\msys64\mingw64\bin\
El bridge las registra automáticamente con `os.add_dll_directory()`.
**ROM binaries requeridas** (deben estar en la misma carpeta que la DLL):
**ROM binaries requeridas** (en la misma carpeta que la DLL):
```
backend/app/services/
libqemu-xtensa.dll ← motor principal
esp32-v3-rom.bin ← ROM de boot del ESP32 (copiar de esp-qemu)
esp32-v3-rom-app.bin ← ROM de aplicación
libqemu-xtensa.dll ← motor principal (no en git — 43 MB)
esp32-v3-rom.bin ← ROM de boot del ESP32 (no en git — 446 KB)
esp32-v3-rom-app.bin ← ROM de aplicación (no en git — 446 KB)
```
**Cómo obtener los ROM binaries:**
```bash
# Desde instalación de Espressif QEMU:
copy "C:\esp-qemu\qemu\share\qemu\esp32-v3-rom.bin" backend\app\services\
copy "C:\esp-qemu\qemu\share\qemu\esp32-v3-rom-app.bin" backend\app\services\
```
> Estos archivos están en `.gitignore` por su tamaño. Cada desarrollador los genera/obtiene localmente (ver sección 1.5 y 1.6).
**Exports de la DLL:**
```c
@ -102,7 +327,7 @@ typedef struct {
---
### 2.2 GPIO Pinmap
### 3.2 GPIO Pinmap
```python
# Identity mapping: QEMU IRQ slot i → GPIO number i-1
@ -119,7 +344,7 @@ El bridge traduce automáticamente slot → GPIO real antes de notificar listene
---
### 2.3 `Esp32LibBridge` (Python ctypes)
### 3.3 `Esp32LibBridge` (Python ctypes)
Archivo: `backend/app/services/esp32_lib_bridge.py`
@ -150,9 +375,6 @@ bridge.uart_send(uart_id, data) # Enviar bytes al UART RX del ESP32
# LEDC/PWM
bridge.get_ledc_duty(channel) # canal 0-15 → raw duty | None
bridge.get_tiocm() # UART modem lines bitmask
# Helper
bridge.decode_rmt_item(value) # → (level0, dur0, level1, dur1)
```
**Threading crítico:**
@ -171,7 +393,7 @@ lib.qemu_main_loop() # en thread B ← crash: "qemu_mutex_unlock_iothread
---
### 2.4 `EspLibManager` (Python)
### 3.4 `EspLibManager` (Python)
Archivo: `backend/app/services/esp32_lib_manager.py`
@ -179,14 +401,14 @@ Convierte callbacks de hardware en **eventos WebSocket** para el frontend:
| Evento emitido | Datos | Cuándo |
|----------------|-------|--------|
| `system` | `{event: 'booting'\|'booted'\|'crash'\|'reboot', ...}` | Ciclo de vida |
| `serial_output` | `{data: str, uart: 0\|1\|2}` | UART TX del ESP32 |
| `gpio_change` | `{pin: int, state: 0\|1}` | GPIO output cambia |
| `gpio_dir` | `{pin: int, dir: 0\|1}` | GPIO cambia dirección |
| `system` | `{event: 'booting'│'booted'│'crash'│'reboot', ...}` | Ciclo de vida |
| `serial_output` | `{data: str, uart: 0│1│2}` | UART TX del ESP32 |
| `gpio_change` | `{pin: int, state: 01}` | GPIO output cambia |
| `gpio_dir` | `{pin: int, dir: 01}` | GPIO cambia dirección |
| `i2c_event` | `{bus, addr, event, response}` | Transacción I2C |
| `spi_event` | `{bus, event, response}` | Transacción SPI |
| `rmt_event` | `{channel, config0, value, level0, dur0, level1, dur1}` | Pulso RMT |
| `ws2812_update` | `{channel, pixels: [{r,g,b}]}` | Frame NeoPixel completo |
| `ws2812_update` | `{channel, pixels: [[r,g,b],...]}` | Frame NeoPixel completo |
| `ledc_update` | `{channel, duty, duty_pct}` | PWM duty cycle |
| `error` | `{message: str}` | Error de boot |
@ -218,7 +440,7 @@ manager.get_status(client_id) # → dict con runtime sta
---
### 2.5 `simulation.py` — Mensajes WebSocket
### 3.5 `simulation.py` — Mensajes WebSocket
**Frontend → Backend (mensajes entrantes):**
@ -238,15 +460,14 @@ manager.get_status(client_id) # → dict con runtime sta
---
## 3. Firmware — Requisitos para lcgamboa
## 4. Firmware — Requisitos para lcgamboa
### 3.1 Versión de plataforma requerida
### 4.1 Versión de plataforma requerida
**✅ Usar: arduino-esp32 2.x (IDF 4.4.x)**
**❌ No usar: arduino-esp32 3.x (IDF 5.x)**
```bash
# Instalar/cambiar a 2.x:
arduino-cli core install esp32:esp32@2.0.17
```
@ -259,7 +480,7 @@ Cache disabled but cached memory region accessed
EXCCAUSE: 0x00000007
```
### 3.2 Imagen de flash
### 4.2 Imagen de flash
La imagen debe ser un archivo binario completo de **4 MB** (formato merged flash):
@ -270,17 +491,18 @@ arduino-cli compile --fqbn esp32:esp32:esp32:FlashMode=dio \
# Crear imagen 4MB completa (¡obligatorio! QEMU requiere 2/4/8/16 MB exactos):
esptool --chip esp32 merge_bin \
--fill-flash-size 4MB \ # ← sin esto QEMU falla con "only 2,4,8,16 MB supported"
--fill-flash-size 4MB \
-o firmware.merged.bin \
--flash_mode dio --flash_size 4MB \
0x1000 bootloader.bin \
0x8000 partitions.bin \
0x10000 app.bin
--flash_mode dio \
--flash_size 4MB \
0x1000 build/sketch.ino.bootloader.bin \
0x8000 build/sketch.ino.partitions.bin \
0x10000 build/sketch.ino.bin
```
El backend (`arduino_cli.py`) fuerza `FlashMode=dio` automáticamente para todos los targets `esp32:*`.
### 3.3 Sketch compatible con lcgamboa (ejemplo mínimo)
### 4.3 Sketch compatible con lcgamboa (ejemplo mínimo IRAM-safe)
Para sketches que necesiten máxima compatibilidad (sin Arduino framework):
@ -320,7 +542,7 @@ void IRAM_ATTR loop() { ets_delay_us(1000000); }
---
## 4. WiFi emulada
## 5. WiFi emulada
lcgamboa implementa una WiFi simulada con SSIDs hardcoded:
@ -343,7 +565,7 @@ El ESP32 emulado puede:
---
## 5. I2C emulado
## 6. I2C emulado
El callback I2C es **síncrono** — QEMU espera la respuesta antes de continuar:
@ -359,7 +581,6 @@ El callback I2C es **síncrono** — QEMU espera la respuesta antes de continuar
```python
# Configurar qué byte devuelve el ESP32 cuando lee la dirección 0x48:
esp_lib_manager.set_i2c_response(client_id, addr=0x48, response_byte=75)
# → analogRead equivalente: el firmware leerá 75 de ese registro
```
Desde WebSocket:
@ -369,7 +590,7 @@ Desde WebSocket:
---
## 6. RMT / NeoPixel (WS2812)
## 7. RMT / NeoPixel (WS2812)
El evento RMT lleva un item de 32 bits codificado así:
```
@ -392,17 +613,14 @@ El evento emitido al frontend:
"type": "ws2812_update",
"data": {
"channel": 0,
"pixels": [
{"r": 255, "g": 0, "b": 0},
{"r": 0, "g": 255, "b": 0}
]
"pixels": [[255, 0, 0], [0, 255, 0]]
}
}
```
---
## 7. LEDC / PWM
## 8. LEDC / PWM
`qemu_picsimlab_get_internals(0)` retorna un puntero a un array de 16 `uint32_t` con el duty cycle de cada canal LEDC. Llamar periódicamente (cada ~50 ms):
@ -415,38 +633,30 @@ El duty máximo típico es 8192 (timer de 13 bits). Para brillo de LED: `duty_pc
---
## 8. Compilación de la DLL
## 9. Compilación de la DLL
### 8.1 Requisitos
- **MSYS2** instalado en `C:\msys64`
- Paquetes MINGW64: `gcc glib2 libgcrypt libslirp pixman ninja meson python git`
### 9.1 Proceso completo (resumen)
```bash
pacman -S mingw-w64-x86_64-{gcc,glib2,libgcrypt,libslirp,pixman,ninja,meson,python,git}
```
### 8.2 Proceso de build
```bash
# 1. Configurar (en MSYS2 MINGW64):
# En MSYS2 MINGW64:
cd wokwi-libs/qemu-lcgamboa
./configure \
--target-list=xtensa-softmmu \
--disable-werror --enable-tcg \
--enable-gcrypt --enable-slirp \
--enable-iconv --without-default-features
--disable-werror \
--enable-tcg \
--enable-gcrypt \
--enable-slirp \
--enable-iconv \
--without-default-features
# 2. Compilar el binario principal:
ninja -j$(nproc) qemu-system-xtensa.exe
# 3. Relinkar como DLL (script automatizado):
# Desde bash normal (no MSYS2):
bash build_qemu_step4.sh
# → genera libqemu-xtensa.dll en build/
# → la copia a backend/app/services/
```
### 8.3 Detalle del relink como DLL
### 9.2 Detalle del relink como DLL
El proceso extrae el comando de link de `build.ninja`, elimina `softmmu_main.c.obj` (que contiene `main()`), y agrega flags de DLL:
@ -458,7 +668,7 @@ cc -m64 -mcx16 -shared \
@dll_link.rsp # todos los .obj excepto softmmu_main
```
### 8.4 Verificar exports
### 9.3 Verificar exports
```bash
objdump -p libqemu-xtensa.dll | grep -i "qemu_picsimlab\|qemu_init\|qemu_main"
@ -474,7 +684,7 @@ objdump -p libqemu-xtensa.dll | grep -i "qemu_picsimlab\|qemu_init\|qemu_main"
# qemu_picsimlab_get_TIOCM
```
### 8.5 Parche requerido en scripts/symlink-install-tree.py
### 9.4 Parche requerido en scripts/symlink-install-tree.py
Windows no permite crear symlinks sin privilegios de administrador. El script de QEMU falla con `WinError 1314`. Parche aplicado:
@ -493,19 +703,17 @@ if os.name == 'nt':
---
## 9. Tests
## 10. Tests
### 10.1 Test suite principal (28 tests)
Archivo: `test/esp32/test_esp32_lib_bridge.py`
```bash
# Ejecutar todos los tests:
backend/venv/Scripts/python.exe -m pytest test/esp32/test_esp32_lib_bridge.py -v
python -m pytest test/esp32/test_esp32_lib_bridge.py -v
# Resultado esperado: 28 passed en ~13 segundos
```
**Grupos de tests:**
| Grupo | Tests | Qué verifica |
|-------|-------|--------------|
| `TestDllExists` | 5 | Rutas de DLL, ROM binaries, MinGW64 |
@ -514,12 +722,111 @@ backend/venv/Scripts/python.exe -m pytest test/esp32/test_esp32_lib_bridge.py -v
| `TestManagerAvailability` | 2 | `is_available()`, API surface |
| `TestEsp32LibIntegration` | 15 | QEMU real con firmware blink: boot, UART, GPIO, ADC, SPI, I2C |
**Firmware de test:** `test/esp32-emulator/binaries_lcgamboa/blink_lcgamboa.ino.merged.bin`
Compilado con arduino-esp32 2.0.17, DIO flash mode, imagen 4MB completa.
### 10.2 Test integración Arduino ↔ ESP32 (13 tests)
Archivo: `test/esp32/test_arduino_esp32_integration.py`
Simula comunicación serial completa entre un Arduino Uno (emulado en Python) y el ESP32 (QEMU lcgamboa). El "Arduino" envía comandos `LED_ON`/`LED_OFF`/`PING` al ESP32 y verifica respuestas + cambios GPIO.
```bash
python -m pytest test/esp32/test_arduino_esp32_integration.py -v
# Resultado esperado: 13 passed en ~30 segundos
```
| Test | Qué verifica |
|------|-------------|
| `test_01_esp32_boots_ready` | ESP32 arranca y envía "READY" por UART |
| `test_02_ping_pong` | Arduino→"PING", ESP32→"PONG" |
| `test_03_led_on_command` | LED_ON → GPIO2=HIGH + "OK:ON" |
| `test_04_led_off_command` | LED_OFF → GPIO2=LOW + "OK:OFF" |
| `test_05_toggle_five_times` | 5 ciclos ON/OFF → ≥10 transiciones GPIO2 |
| `test_06_gpio_sequence` | Secuencia correcta: ON→OFF→ON→OFF |
| `test_07_unknown_cmd_ignored` | Comando desconocido no crashea el ESP32 |
| `test_08_rapid_commands` | 20 comandos en burst → todas las respuestas llegan |
**Firmware de test:** `test/esp32-emulator/binaries_lcgamboa/serial_led.ino.merged.bin`
Sketch fuente: `test/esp32-emulator/sketches/serial_led/serial_led.ino`
### 10.3 Omitir tests de integración (solo unitarios)
```bash
SKIP_LIB_INTEGRATION=1 python -m pytest test/esp32/ -v
```
### 10.4 Recompilar el firmware de test
Si necesitas recompilar los binarios de test:
```bash
# Blink (firmware IRAM-safe para test de GPIO):
arduino-cli compile \
--fqbn esp32:esp32:esp32:FlashMode=dio \
--output-dir test/esp32-emulator/out_blink \
test/esp32-emulator/sketches/blink_lcgamboa
esptool --chip esp32 merge_bin --fill-flash-size 4MB \
-o test/esp32-emulator/binaries_lcgamboa/blink_lcgamboa.ino.merged.bin \
--flash_mode dio --flash_size 4MB \
0x1000 test/esp32-emulator/out_blink/blink_lcgamboa.ino.bootloader.bin \
0x8000 test/esp32-emulator/out_blink/blink_lcgamboa.ino.partitions.bin \
0x10000 test/esp32-emulator/out_blink/blink_lcgamboa.ino.bin
# Serial LED (firmware para test Arduino↔ESP32):
arduino-cli compile \
--fqbn esp32:esp32:esp32:FlashMode=dio \
--output-dir test/esp32-emulator/out_serial_led \
test/esp32-emulator/sketches/serial_led
esptool --chip esp32 merge_bin --fill-flash-size 4MB \
-o test/esp32-emulator/binaries_lcgamboa/serial_led.ino.merged.bin \
--flash_mode dio --flash_size 4MB \
0x1000 test/esp32-emulator/out_serial_led/serial_led.ino.bootloader.bin \
0x8000 test/esp32-emulator/out_serial_led/serial_led.ino.partitions.bin \
0x10000 test/esp32-emulator/out_serial_led/serial_led.ino.bin
```
---
## 10. Limitaciones conocidas (no solucionables sin modificar QEMU)
## 11. Frontend — Eventos implementados
Todos los eventos del backend están conectados al frontend:
| Evento | Componente | Estado |
|--------|-----------|--------|
| `gpio_change` | `PinManager.triggerPinChange()` → LEDs/componentes conectados | ✅ Implementado |
| `ledc_update` | `PinManager.updatePwm()` → brillo variable en `LED.tsx` | ✅ Implementado |
| `ws2812_update` | `NeoPixel.tsx` — strip de LEDs RGB con canvas | ✅ Implementado |
| `gpio_dir` | Callback `onPinDir` en `Esp32Bridge.ts` | ✅ Implementado |
| `i2c_event` | Callback `onI2cEvent` en `Esp32Bridge.ts` | ✅ Implementado |
| `spi_event` | Callback `onSpiEvent` en `Esp32Bridge.ts` | ✅ Implementado |
| `system: crash` | Banner rojo en `SimulatorCanvas.tsx` con botón Dismiss | ✅ Implementado |
| `system: reboot` | `onSystemEvent` en `Esp32Bridge.ts` | ✅ Implementado |
**Métodos de envío disponibles en `Esp32Bridge` (frontend → backend):**
```typescript
bridge.sendSerialBytes(bytes, uart?) // Enviar datos serial al ESP32
bridge.sendPinEvent(gpioPin, state) // Simular input externo en un GPIO
bridge.setAdc(channel, millivolts) // Setear voltaje ADC (0-3300 mV)
bridge.setI2cResponse(addr, response) // Respuesta de dispositivo I2C
bridge.setSpiResponse(response) // Byte MISO de dispositivo SPI
```
**Uso del componente NeoPixel:**
```tsx
// El id debe seguir el patrón ws2812-{boardId}-{channel}
// para que el store pueda enviarle los pixels via CustomEvent
<NeoPixel
id="ws2812-esp32-0"
count={8}
x={200}
y={300}
direction="horizontal"
/>
```
---
## 12. Limitaciones conocidas (no solucionables sin modificar QEMU)
| Limitación | Causa | Workaround |
|------------|-------|------------|
@ -533,28 +840,23 @@ Compilado con arduino-esp32 2.0.17, DIO flash mode, imagen 4MB completa.
---
## 11. Pendiente en el frontend
Los eventos son emitidos por el backend pero el frontend aún no los consume:
| Evento | Componente frontend a crear |
|--------|-----------------------------|
| `ws2812_update` | `NeoPixel.tsx` — strip de LEDs RGB |
| `ledc_update` | Modificar `LED.tsx` para brillo variable |
| `gpio_change` | Conectar al `PinManager` del ESP32 (análogo al AVR) |
| `gpio_dir` | Mostrar dirección de pin en el inspector |
| `i2c_event` | Sensores I2C simulados (SSD1306, BME280, etc.) |
| `spi_event` | Displays SPI (ILI9341 ya implementado para AVR) |
| `system: crash` | Notificación en la UI + botón de restart |
| `system: reboot` | Indicador de reinicio en el canvas |
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## 12. Variables de entorno
## 13. Variables de entorno
| Variable | Valor | Efecto |
|----------|-------|--------|
| `QEMU_ESP32_LIB` | ruta a `libqemu-xtensa.dll` | Fuerza ruta de DLL (override auto-detect) |
| `QEMU_ESP32_BINARY` | ruta a `qemu-system-xtensa.exe` | Fallback subprocess (sin DLL) |
| `SKIP_LIB_INTEGRATION` | `1` | Omite tests de integración QEMU en pytest |
Si `QEMU_ESP32_LIB` no está seteado, el sistema busca `libqemu-xtensa.dll` en la misma carpeta que `esp32_lib_bridge.py`.
Si `QEMU_ESP32_LIB` no está seteado, el sistema busca `libqemu-xtensa.dll` en la misma carpeta que `esp32_lib_bridge.py` (`backend/app/services/`).
**Ejemplo arranque completo:**
```bash
# Con DLL (emulación completa GPIO + WiFi + ADC + I2C + SPI + RMT + LEDC):
cd backend && venv\Scripts\activate
uvicorn app.main:app --reload --port 8001
# Sin DLL (fallback: solo UART serial via subprocess QEMU):
QEMU_ESP32_BINARY=C:/esp-qemu/qemu/bin/qemu-system-xtensa.exe \
uvicorn app.main:app --reload --port 8001
```