通过 USB 升级设备固件

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一般情况下，ESP32-S3 的固件是通过芯片的串口烧录。但是，通过串口烧录 ESP32-S3 需要连接 USB 转串口转换器（如 CP210x 或 FTDI），详细信息可参阅 与 ESP32-S3 创建串口连接。ESP32-S3 包含一个 USB OTG 外设，使其可以通过 USB 将 ESP32-S3 直接连接到主机，即不需要 USB 转串口转换器也可完成烧录。

设备固件升级 (DFU) 是一种通过通用串行总线 (USB) 升级设备固件的机制。但是，启用安全启动 (Secure Boot) 或 flash 加密会禁用 ROM 中的 USB-OTG USB 堆栈，则无法通过该端口上的模拟串口或 DFU 进行更新。

USB 连接

ESP32-S3 的内部 USB PHY（收发器）与 GPIO 的连接如下表所示：

GPIO

USB

20

D+（绿色）

19

D-（白色）

GND

GND（黑色）

+5V

+5V（红色）

警告

一些连接线采用非标准颜色连接，有时调换下 D+ 和 D- 的连接，驱动程序就能正常工作。如果无法检测到你的设备，请尝试下调换 D+ 和 D- 的连接线。

默认情况下，ESP32-S3 内部 USB PHY 与 USB_SERIAL_JTAG 模块连接，此时 USB OTG 外设只有在连接外部 USB PHY 时才能使用。DFU 是通过 USB OTG 外设提供，因此在默认的设置下，无法通过内部 USB PHY 使用 DFU。

然而，用户可以烧录 USB_PHY_SEL eFuse 使得内部 USB PHY 与 USB OTG 连接，而不是连接 USB_SERIAL_JTAG。有关 USB_SERIAL_JTAG 和 USB OTG 的更多详细信息，请参阅 ESP32-S3 技术参考手册 [PDF]。

备注

ESP32-S3 芯片需要处于引导加载程序模式才能被检测为 DFU 设备并烧录。可以通过下拉 GPIO0（例如按下 BOOT 按钮）、拉低 RESET 片刻并释放 GPIO0 来实现。

构建 DFU 镜像

可以通过运行以下命令构建 DFU 镜像，该命令会在工程的 build 目录下生成 dfu.bin 文件:

idf.py dfu

备注

在运行 idf.py dfu 命令前，请记得通过 idf.py set-target 命令设置目标芯片。否则，你创建的镜像可能不是针对目标芯片，或者收到类似 unknown target 'dfu' 的错误消息。

烧录 DFU 镜像

运行以下命令将 DFU 镜像下载到 ESP32-S3 中:

idf.py dfu-flash

该命令依赖于 dfu-util。关于如何安装 dfu-util，请参考 软件：。对于 Windows 和 Linux 用户，dfu-util 还需进行额外设置。Windows 用户请参考 USB 驱动（仅限 Windows），Linux 用户请参考 Udev 规则（仅限 Linux）。macOS 用户无需额外设置即可使用 dfu-util。

如果连接了不止一个开发板，且这些开发板使用的芯片相同，则可以使用 idf.py dfu-list 列出所有可用设备，例如:

Found Runtime: [303a:0002] ver=0723, devnum=4, cfg=1, intf=2, path="1-10", alt=0, name="UNKNOWN", serial="0"
Found Runtime: [303a:0002] ver=0723, devnum=6, cfg=1, intf=2, path="1-2", alt=0, name="UNKNOWN", serial="0"

然后，可以通过 --path 参数选择所需的设备进行烧录。例如，以上设备可以通过下面的命令分别进行烧录:

idf.py dfu-flash --path 1-10
idf.py dfu-flash --path 1-2

备注

供应商和产品标识符的设置是基于使用 idf.py set-target 命令时所选的目标芯片，在调用 idf.py dfu-flash 时无法选择。

请参考 常见错误及已知问题 及其解决方案。

Udev 规则（仅限 Linux）

Udev 是 Linux 内核的设备管理器，允许用户在没有 sudo 的情况下运行 dfu-util （和 idf.py dfu-flash）从而访问芯片。

创建文件 /etc/udev/rules.d/40-dfuse.rules，并在文件中添加如下内容:

SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="303a", ATTRS{idProduct}=="00??", GROUP="plugdev", MODE="0666"

备注

请检查 groups 命令的输出。用户必须是上面指定的 GROUP 的成员。你可以为此使用其他现有的组（例如，在某些系统上使用 uucp 而不是 plugdev）或为此创建一个新的组。

你可以选择重启计算机使之前的设置生效，或者手动运行 sudo udevadm trigger，强制 Udev 触发新规则。

USB 驱动（仅限 Windows）

dfu-util 使用 libusb 访问设备。在 Windows 上，必须先安装 WinUSB 驱动程序才能使设备正常工作。详情请参阅 libusb wiki。

备注

如果该功能无法正常运作，请手动分配驱动程序；若设备正常工作，请跳过以下章节。

USB 驱动（仅限 Windows）- 手动分配驱动程序

可以使用 Zadig 工具 手动分配驱动程序。在运行工具前，请确保设备处于下载模式，且在安装驱动程序之前已检测到 ESP32-S3 设备。

Zadig 工具可能会检测到 ESP32-S3 的多个 USB 接口。请 仅为 没有安装驱动程序的接口（可能是接口 2）安装 WinUSB 驱动程序，不要重新安装其他接口的驱动程序。

警告

不建议在 Windows 的设备管理器中手动安装驱动程序，可能会造成无法正常烧录。

常见错误及已知问题

  • 出现 dfu-util: command not found 错误可能是因为该工具尚未安装或是无法在终端使用。检查是否已经安装该工具的一种简单方法是运行 dfu-util --version 命令。请参考 软件： 安装 dfu-util。

  • 出现 No DFU capable USB device available 错误的原因可能是在 Windows 上没有正确安装 USB 驱动程序（请参考 USB 驱动（仅限 Windows）），或是未在 Linux 上设置 Udev 规则（请参考 Udev 规则（仅限 Linux）），或是设备未处于引导加载程序模式。

  • 在 Windows 上使用 dfu-util 第一次烧录失败，并出现 Lost device after RESET? 错误信息。出现此问题时，请重新烧录一次，再次烧录应该会成功。

安全下载模式

启用安全下载模式后，DFU 不再可用。请参见 flash 加密，了解详细信息。

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