ESP-Prog

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ESP-Prog
ESP-Prog.png
基本信息

分类: Espressif ESP32 ESP8266 编程器 调试器

品牌: 乐鑫

功能简介
特性
  • 适用于 ESP32 和 ESP8266 平台的开发调试工具。
  • 具有自动下载固件、串口通信、JTAG 在线调试等功能。
  • 自动下载固件和串口通信功能适用于 ESP8266 和 ESP32 平台,JTAG 在线调试功能适用于 ESP32 平台。

接口

Program接口 JTAG接口 UART接口 USB接口

相关产品
ESP32
ESP32-S2

产品概述

  • ESP-Prog 是一款适用于 ESP8266 和 ESP32 平台的开发调试工具,具有自动下载固件、串口通信、JTAG 在线调试等功能。
  • ESP-Prog 自动下载固件和串口通信功能适用于 ESP8266 和 ESP32 平台,JTAG 在线调试功能适用于 ESP32 平台。
  • ESP-Prog 使用简单方便,仅用一根 USB 线即可实现与电脑的连接,电脑端可识别出下载功能和 JTAG 功能对应的两个端口。
  • ESP-Prog 可使用排线与用户板连接,连接器可选 2.54 mm 和 1.27 mm 两种间距的封装,具有防呆设计。用户板上需按对应顺序放置 Program (6-Pin) 和 JTAG (10-Pin) 的连接器。

考虑到不同用户板的电源电压可能不同,ESP-Prog 的两个接口均可通过 Pin Header 选择 5V 或者 3.3V 供电,具备较强的电源兼容性。

系统框图

ESP-Prog 的整体功能框图:

ESP-Prog 2.png

硬件介绍

下图总体介绍 ESP-Prog 板子上各功能的位置。

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PCB 布局和尺寸

下面是 ESP-Prog 的 PCB 设计图,介绍了板子尺寸和接口的丝印标注。ESP-Prog 硬件原理图,PCB 文件,BOM 等文件参考 乐鑫官网硬件参考设计。

  • Top side

ESP-Prog 4.jpg

  • Bottom side

ESP-Prog 5.jpg

功能介绍

USB Bridge 的工作模式

ESP-Prog 采用 FTDI 公司的 FT2232HL 为 USB Bridge Controller 芯片,可通过配置将 USB 2.0 接口转换为支持多种工业标准的串行和并行接口。ESP-Prog 使用 FT2232HL 默认的双异步串行接口模式,用户只需在电脑上安装相应的 FT2232HL 驱动程序即可使用。

  • 注:电脑端识别出两个端口,端口序号大的是 Program 接口,序号小的是 JTAG 接口。

通讯接口

ESP-Prog 上与 ESP32 产品板连接的部分,既有 Program 接口,又有 JTAG 接口。用户板上的接口顺序需要按照 ESP-Prog 上的规定设计。

  • Program 接口

Program 接口有 6 个管脚,包括了 UART 接口 (TXD, RXD)、启动模式选择管脚 (ESP_IO0) 和复位管脚 (ESP_EN)。用户板上 Program 接口管脚设计应如下图。

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  • JTAG 接口

用户板上的 JTAG 接口顺序应如下图设计。

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  • 防呆设计

ESP-Prog 接口使用牛角座连接器(DC3-6P/DC3-10P),具有防反接功能。建议用户板上使用此类型的连接器。如 FTSH-105-01-S-DV-* 或 DC3-*P。

  • 注:排线具有方向性,请使用官方提供的排线。

自动下载功能

ESP-Prog 具有自动下载功能。连接 Program 接口到用户板之后,下载程序会控制复位管脚和启动模式选择管脚的状态,执行下载命令后可实现设备自动下载和运行,无需用户手动重启和选择下载模式。

ESP-Prog 上的两个按键能实现手动复位设备和控制设备的启动模式。 自动下载电路的原理图如下。

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延时电路

延时电路包括了 Bus Buffer、反相器、MOS 管、一阶 RC 电路等器件。延时电路的作用实现 ESP32 芯片在上电或复位过程中,先完成自身的上电启动或复位,再与 JTAG 的信号接通,确保其上电或复位过程不被 JTAG 影响。

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LED 状态指示

  • 当系统的 3.3 V 电源通电时,红色 LED 灯亮起;
  • 当下载板向 ESP32 发送数据时,绿色 LED 灯亮起;
  • 当下载板接收来自 ESP32 的数据时,蓝色 LED 灯亮起。

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跳针功能描述

Program 和 JTAG 接口中的参考电源可以通过跳线帽来选择,如下图所示。

  • 接口电源选择跳针

中间的 Pin header 是每个接口的电源输入管脚。其与 5V 连接,接口的电源输出为 5V。其与 3.3V 连接,接口电源输出为 3.3V。

  • IO0 On/Off 跳针

IO0 是 ESP8266 和 ESP32 的 Boot 模式选择管脚,芯片上电后 IO0 做正常 GPIO 使用。为了使 ESP-Prog 自动下载电路不影响客户板上 IO0 的正常使用,用户可手动控制 IO0 的通断。

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使用步骤

  1. 通过 USB 线连接 ESP-Prog 调试板和电脑端的 USB 口。
  2. 在电脑端安装 FT2232HL 芯片驱动。电脑端识别到两个端口,表明驱动已安装成功。
  3. 用 Pin header 选择 Program/JTAG 接口上的电源输出电压。
  4. 用灰排线连接调试板和 ESP 产品板。
  5. 使用官方软件工具或脚本,即可实现 ESP32 产品板的自动下载和 JTAG 调试功能。

资料链接

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