Плата Espressif ESP-Prog

ESP-Prog – один из инструментов разработки и отладки Espressif (Рис. 1) с функциями, включающими автоматическую загрузку прошивки, последовательную связь и онлайн-отладку через JTAG. Автоматическая загрузка прошивки ESP-Prog и функции последовательной связи поддерживаются на платформах ESP8266 и ESP32, в то время как онлайн-отладка JTAG поддерживается только на платформе ESP32.

ESP-Prog можно легко подключить к ПК с помощью  USB-кабеля, после чего компьютер может идентифицировать по номерам портов интерфейс загрузки платы и интерфейс JTAG.

Учитывая, что напряжение питания на разных пользовательских платах может варьироваться, любой из интерфейсов ESP-Prog способен обеспечить питание 5 В или 3.3 В через штыревые разъемы, что в свою очередь обеспечивает совместимость по питанию.

Общая функциональная схема программатора приведена на Рис. 2, а на Рис. 3 показаны функциональные области платы программатора ESP-Prog.

Компоновка платы программатора и ее размеры представлены на Рис. 4.

Функции ESP-Prog. Введение

 Рабочий режим USB моста 

В изделии используется микросхема контроллера USB моста FT2232HL от компании FTDI. Плата может быть сконфигурирована для преобразования интерфейса USB 2.0 в последовательный или параллельный интерфейс, который поддерживает широкий спектр индустриальных стандартов. ESP-Prog по умолчанию использует режим двойного асинхронного последовательного интерфейса микросхемы FT2232HL, позволяя пользователям легко использовать плату, предварительно установив драйвер FT2232HL на своих ПК.

Примечание. ПК способен идентифицировать два порта ESP-Prog по их номерам. Больший номер порта представляет собой интерфейс программирования (Program Interface), в то время как другой представляет собой интерфейс JTAG. 

Коммуникационный интерфейс 

ESP-Prog может подключаться к ESP32 платам пользователей, используя как интерфейс программирования, так и  JTAG. Пользователи должны подключать интерфейсы целевой платы к соответствующим интерфейсам ESP-Prog.

• Интерфейс программирования имеет шесть выводов, включая выводы UART (RXD, TXD), вывод выбора режима загрузки (ESPIO0) и вывод сброса (ESPEN). Дизайн этого интерфейса на плате пользователя должен соответствовать представленному на Рис. 6.
• JTAG интерфейс. Дизайн интерфейса JTAG на плате пользователя должен соответствовать Рис. 7.
• Простой дизайн. На плате ESP-Prog используются разъемы DC3-6P/ DC3-10P. Схема поддерживает защиту от обратного тока. Производитель рекомендует пользователям также использовать на своих платах такие разъемы, как FTSH-105-01-S-DV-* или DC3-*P.

Примечание. Плоские кабели, используемые здесь, являются направленными. Производитель  рекомендует использовать кабели, предоставленные компанией Espressif.

Функция автоматической загрузки 

ESP-Prog поддерживает функцию автоматической загрузки. После подключения интерфейса программирования ESP-Prog к плате пользователя программа загрузки может автоматически загружать данные или запускать программы, управляя состояниями контакта выбора режима запуска (ESPIO0) и контакта сброса (ESPEN), что избавляет пользователей от перезапуска устройства вручную и выбора режима загрузки. Две кнопки на плате ESP-Prog позволяют пользователям сбрасывать и управлять режимом загрузки устройства вручную.

Схема автоматической загрузки приведена на Рис. 8.

Схема задержки 

Схема задержки ESP-Prog (Рис. 9)  включает в себя буфер шины, инвертор, МОП-транзистор, RC-цепочку первого порядка и другие компоненты. Эта схема задержки обеспечивает возможность включения или сброса микросхемы ESP32 перед подключением к сигналу JTAG, что защищает микросхему от влияния JTAG на включение или сброс.

Светодиоды индикации состояния (Рис. 10) 

• Красный светодиод загорается, когда система подключена к источнику питания 3.3 В;
• Зеленый светодиод загорается, когда ESP-Prog загружает данные в ESP32;
• Синий светодиод загорается, когда ESP-Prog получает данные от ESP32. 

Выводы разъемов

Пользователи могут выбрать источник питания 3.3 В или 5 В для интерфейса программирования и JTAG, используя контакты разъемов, показанные на Рис. 11.

Разъем для выбора источника питания 

Вывод посередине разъема является входом питания для каждого интерфейса. Когда этот вывод соединен с 5В, питание интерфейса составляет 5В. Когда этот вывод подключен к 3.3 В, питание  интерфейса составляет 3.3 В.

Контакты включения/ выключения IO0 

Вывод IO0 может быть установлен для выбора режимов загрузки ESP8266 и ESP32. Его можно использовать как обычный GPIO после включения микросхемы. Затем пользователи могут отсоединить контакт IO0 вручную, чтобы защитить плату пользователя от влияния схемы автоматической загрузки ESP-Prog.

Пошаговая инструкция 

• Подключите плату ESP-Prog к USB порту ПК через USB кабель.
• Инсталлируйте на ПК драйвер микросхемы FT2232HL. ПК обнаружит два порта ESP-Prog, индицируя успешную установку драйвера.
• Выберите выходное напряжение питания для интерфейсов программирования/отладки (Program/JTAG), используя выводы соответствующих разъемов.
• Соедините ESP-Prog с целевой ESP-платой с помощью серого плоского кабеля, поставляемого Espressif.
• Начнется процесс автоматической загрузки или отладки с использованием официальных инструментов или скриптов, предоставляемых Espressif.

Рис. 1. Плата ESP-Prog

Рис. 2. Общая функциональная схема программатора ESP-Prog	Рис. 3. Функциональные области платы программатора ESP-Prog

Рис. 4. Компоновка и размеры платы программатора. Вид сверху

Рис. 5. Компоновка платы программатора. Вид снизу

Рис. 6. Дизайн программного интерфейса (Program Interface) на плате пользователя	Рис. 7. Дизайн интерфейса JTAG на плате пользователя
Рис. 8. Схема цепей автоматической загрузки	Рис. 9. Схема задержки ESP-Prog

Рис. 10. Светодиоды состояния ESP-Prog	Рис. 11. Выводы разъемов питания ESP-Prog

Отличительные особенности: 

• Автоматическая загрузка прошивки, последовательная связь, онлайн-отладка через JTAG;
• Поддержка автоматической загрузки прошивки ESP-Prog и функции последовательной связи для платформ ESP8266 и ESP32;
• Поддержка JTAG онлайн-отладки для ESP32;
• Контроллер USB моста FT2232HL;
• Режим двойного асинхронного последовательного интерфейса ESP-Prog по умолчанию;
• ESP-Prog способен обеспечить питание 5 В или 3.3 В через штыревые разъемы;
• Идентификация компьютером двух портов ESP-Prog по их номерам (интерфейс программирования, JTAG);
• Поддержка функции автоматической загрузки;
• Две кнопки для сброса и управления загрузкой вручную;
• Схема задержки;
• Три светодиода индикации состояния;
• Выбор пользователем источника питания 3.3 В или 5 В для интерфейса программирования и JTAG.

Производители: ESPRES

Разделы: Приемо-передатчики

Опубликовано: 15.05.2019