ESP32-S3-USB-Bridge

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本指南将帮助您快速上手 ESP32-S3-USB-Bridge,并提供该款开发板的详细信息。

本指南包括如下内容:

开发板概述

ESP32-S3-USB-Bridge 是一款基于 ESP32-S3 芯片的开发板,用于在计算机和目标芯片之间建立桥接。它可以模拟成为 USB 复合设备,支持多种桥接功能,并额外支持无线功能:

  • USB 转 UART 桥接:通过 USB 转 UART 桥接,实现计算机与目标芯片的串口数据收发。

  • JTAG 桥接:通过 JTAG 桥接,实现计算机与目标芯片之间双向传输 JTAG 通信。

  • MSC 存储设备:可以将 UF2 固件文件拖放到开发板的 USB 存储设备中,实现固件升级。

  • 无线桥接:通过 ESPNOW ,支持无线烧录,无线串口数据收发。

ESP32-S3-USB-Bridge 开发板

ESP32-S3-USB-Bridge 开发板

此外,开发板还支持 USB Type-A 接口,更换方便。

ESP32-S3-USB-Bridge Type-A 连接

ESP32-S3-USB-Bridge Type-A 连接

特性列表

该开发板具有以下特性:

  • 嵌入式模组: 板载 ESP32-S3-MINI-1 模组,内置 4 MB flash 以及 2 MB PSRAM

  • 指示灯: 板载一颗 WS2812 指示灯,以及两颗串口数据指示灯

  • USB: 板载 USB 转 UART 芯片,并且支持 USB Type-C 接口下载调试

功能框图

ESP32-S3-USB-Bridge 的主要组件和连接方式如下图所示。

ESP32-S3-USB-Bridge 功能框图(点击放大)

ESP32-S3-USB-Bridge 功能框图(点击放大)

开发板介绍

ESP32-S3-USB-Bridge 开发板较为小巧,尺寸为 23.3 mm * 31.5 mm。其集成了 ESP32-S3-WROOM-1 模组,并提供了 12 个外接接口。

ESP32-S3-USB-Bridge - 正面(点击放大)

ESP32-S3-USB-Bridge - 正面(点击放大)

以下按照顺时针顺序依次介绍开发板上的主要组件。

主要组件

介绍

ESP32-S3-MINI-1-N4R2 模组

ESP32-S3-MINI-1-N4R2 模组是一款通用型 Wi-Fi + 低功耗蓝牙 MCU 模组,搭载 ESP32-S3 系列芯片,内置 4 MB flash 以及 2 MB PSRAM。除具有丰富的外设接口外,模组还拥有强大的神经网络运算能力和信号处理能力,适用于 AIoT 领域的多种应用场景。

TX/RX 指示灯

用于指示串口数据的收发状态。

扩展连接器

可供连接的 JTAG 引脚,串口引脚,TX/RX 引脚,Boot 引脚,Reset 引脚,以及系统电压引脚。

Reset 按键

此按键连接目标芯片的 Reset 按键,与模组的 IO8 相连,单击此按钮,可以复位目标芯片。

USB 接口

为整个系统提供电源。该端口用于 PC 端与 ESP32-S3-MINI-1 模组的 USB 通信。

Boot 按键

此按键连接目标芯片的 Boot 按键,与模组的 IO9 相连,长按此按键再按 Reset 键可启动固件上传模式,然后便可通过串口或 USB 上传固件。

ESP32-S3-USB-Bridge - 背面(点击放大)

ESP32-S3-USB-Bridge - 背面(点击放大)

主要组件

介绍

5 V 转 3.3 V

用于将 USB 电压转换为 3.3 V 电压,为 ESP32-S3-MINI-1 模组供电。

模组 Boot 按键

此按键连接模组的 IO0 按键,长按此按键再重新给开发板上电,即可让开发板处于下载模式,上传新固件。

WS2812

与模组的 IO42 相连,用于指示开发板当前的状态

软件支持

ESP32-S3-USB-Bridge 的开发框架为 ESP-IDF。ESP-IDF 是基于 FreeRTOS 的乐鑫 SoC 开发框架,具有众多组件,包括 LCD、ADC、RMT、SPI 等。开发板应用示例存放在 Examples 中,在示例目录下输入 idf.py menuconfig 可以配置工程选项。

注解

  • 目前支持的 IDF 版本: release/5.0

  • 请不要按住模组自身的 Boot 按键后上下电,防止默认固件被替换。

应用程序开发

本节介绍硬件和软件的设置方法,以及烧录固件至开发板以开发应用程序的说明。

必备硬件

  • 1 x ESP32-S3-USB-Bridge

  • 1 x LCD 子板

  • 1 x USB 2.0 数据线(标准 A 型转 Type-C 型)

  • 1 x 电脑(Windows、Linux 或 macOS)

注解

请确保使用适当的 USB 数据线。部分数据线仅可用于充电,无法用于数据传输和程序烧录。

硬件设置

准备开发板,加载第一个示例应用程序:

  1. 插入 USB 数据线,分别连接 PC 与开发板 USB 口。

  2. 确保开发板处于下载模式。

  3. 指示灯亮起,烧录完成

硬件设置完成,接下来可以进行软件设置。

软件设置

了解如何快速设置开发环境,请前往 快速入门 安装

了解开发应用程序的更多软件信息,请查看 软件支持

硬件参考

本节提供关于开发板硬件的更多信息。

GPIO 分配列表

下表为 ESP32-S3-MINI-1 模组管脚的 GPIO 分配列表,用于控制开发板的特定组件或功能。

ESP32-S3-MINI-1 GPIO 分配

管脚

管脚名称

功能

1

GND

接地

2

3V3

供电

3

IO0

模组 Boot 按键

4

IO2

JTAG 引脚 TDO

5

IO3

JTAG 引脚 TDI

6

IO4

JTAG 引脚 TCK

7

IO5

JTAG 引脚 TMS

8

IO8

连接目标芯片的 RTS 引脚

9

IO9

连接目标芯片的 Reset 引脚

10

IO19

USB_D-

11

IO20

USB_D+

12

IO40

RX

13

IO41

TX

14

IO42

WS2812 控制引脚

供电说明

USB 供电

开发板有两种 USB 供电方式:

  • 通过 Type-A 端口供电

ESP32-S3-USB-Bridge -Type-A 电源供电

ESP32-S3-USB-Bridge - Type-A 电源供电

  • 通过 Type-C 端口供电

ESP32-S3-USB-Bridge - Type-C 电源供电

ESP32-S3-USB-Bridge - Type-C 电源供电

电压转换电路

ESP32-S3-USB-Bridge 可以将 5 V 转化为 3.3 V 供模组使用。

ESP32-S3-USB-Bridge - 电压转换

ESP32-S3-USB-Bridge - 电压转换

硬件设置选项

自动下载

可以通过下面方式使开发板进入下载模式:

  • 按下模组 Boot 按键后重新上电,松开模组 Boot 按键。

硬件版本

无历史版本。

样品获取

此开发板已开源至立创开源硬件平台 ESP32-S3-USB-Bridge。如有需要,请自行打样。

相关文档

有关本开发板的更多设计文档,请联系我们的商务部门 sales@espressif.com