ESP32-S3-USB-Bridge

[English]

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。

  • 使用 usb_wireless_bridge 例程可在计算机和目标芯片之间建立桥接。它可以模拟 USB 复合设备，支持多种功能：

    • 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 适配器：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：通过将 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 ESP-NOW，实现无线烧录以及无线串口数据收发。

ESP32-S3-USB-Bridge Type-C 连接

ESP32-S3-USB-Bridge Type-C 连接

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 桥接器及 JTAG 适配器，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）

组件介绍

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-MINI-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 管脚、串口管脚、TX/RX 管脚、Boot 管脚、Reset 管脚以及系统电压管脚。

Reset 按键

此按键连接目标芯片的 Reset 按键，与模组的 IO8 相连。单独按下此按钮，可以复位目标芯片。

USB 转 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 Boot 键时，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。

备注

  • 目前支持的 ESP-IDF 版本为 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）

备注

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

请前往 快速入门 的 详细安装步骤 小节查看如何快速设置开发环境。

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 模组管脚以及外接接口的 GPIO 分配列表，用于控制开发板以及外接目标芯片的特定组件或功能。

ESP32-S3-MINI-1 管脚及外接接口 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，用于进入下载模式，以及作为按键输入管脚

4

IO2

JTAG 管脚 TDO，用于测试数据输出

5

IO3

JTAG 管脚 TDI，用于测试数据输入

6

IO4

JTAG 管脚 TCK，用于同步测试数据传输

7

IO5

JTAG 管脚 TMS，用于测试模式选择

8

IO8

连接目标芯片的 Reset 管脚，按下为低电平

9

IO9

连接目标芯片的 Boot 管脚，按下为低电平

10

IO19

与 USB_D- 接口相连

11

IO20

与 USB_D+ 接口相连

12

IO40

RX，用于连接目标芯片的 UART TX 管脚

13

IO41

TX，用于连接目标芯片的 UART RX 管脚

14

IO42

WS2812 控制管脚

备注

管脚 3-14 为开发板提供的外接接口。除上表所列内容外，所有引出 IO 均可作为其他用处，其中 GPIO5 和 GPIO8 与外部按键相连。

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

按下模组 Boot 按键后重新上电，随后松开模组 Boot 按键，即可使开发板进入下载模式。

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。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。