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ESP8266自动下载电路分析

1年前浏览580

硬件环境如下：

乐鑫官方开发板 ESP8266-DevKitC

板载自动下载电路如下：

开发板入门指南的描述如下：

显然，选择自动下载功能后，RTS 就是 Auto_RTS

此处，ESP8266 的自动下载涉及 CP2102 的两个引脚，DTR 和 RTS

DTR 引脚是 MODEM 联络输出信号，数据终端就绪，低有效；

RTS 引脚也是 MODEM 联络输出信号，请求发送，低有效；

注意，所谓 MODEM 联络信号都是由计算机应用程序控制并定义其用途的

ESP8266工作模式

下载模式：芯⽚启动时，若 IO0 为低电平，芯⽚会进⼊下载模式；

运⾏模式：芯⽚启动时，若 IO0 为⾼电平，芯⽚会进⼊运⾏模式；

上图的逻辑关系如下：

显然，这种逻辑关系下 EN 和 IO0 不可能同时为 0，

然而，ESP8266 进入下载模式却需要如下条件：

那么，问题来了，单靠以上电路 ESP8266 无法进入下载模式。

网上找到了一些解释，然而并不能让我信服……可能大多参考了正点原子的自动下载电路原理，但人家的自动下载功能也需要 mcu-isp 软件配合才能实现啊……等等，吐槽之中获得灵感，ESP8266 不也是有下载软件的嘛，就算在命令行下不也是有下载脚本的嘛。

显然，下载软件是看不出所以然的。

那么，找到官方 SDK 中的下载脚本源码

ESP8266_RTOS_SDK/components/esptool_py/esptool/esptool.py

隐藏的好深，看程序的注释其实就差不多了

利用 RTS 控制 EN 或 nRST，因为它们都是低电平触发芯片复位；

利用 DTR 控制 IO0，低电平启动则进入下载模式；

注意，此处 True 为低电平，False 为高电平

程序解析如下：

设置 DTR = 1，RTS = 0，此时 Q1 导通，Q2 截止，EN = RTS = 0，IO0 = 1，芯片掉电复位；

延时 100ms，为了确保 EN 为低电平，原因嘛很简单，因为 EN 附近有一个 RC 电路，充放电都是需要时间的

例如低电平为 0.25VCC，则由高电平放电至低电平需要的时间可按如下公式计算：

此处，t ≈ 0.29ms，延时 100ms 绰绰有余。

设置 DTR = 0，RTS = 1，此时 Q1 截止，Q2 导通，EN = 1，IO0 = 0，芯片重新上电，由于 IO0 为低电平，芯片进入下载模式；

延时 50ms，为了确保 EN 为高电平

同理，

此处，t ≈ 1.39ms，延时 50ms 绰绰有余

设置 DTR = 1，RTS = 1，此时 Q1 导通，Q2 导通，EN = 1，IO0 = 1，确保下载完成后再复位芯片正常运行；

补充一下，不点击下载按钮的话，实际测试 DTR 和 RTS 均为高电平，也就是说不会影响 ESP8266 芯片的正常运行。

来源：射频工程师的日常

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首次发布时间：2023-11-18