基于JTAG对ESP32-C3的调试及下载

news/2025/1/6 6:28:22/

前言

继上一章节《基于VSCODE的ESP32C3开发环境的搭建》之后,小编相信大部分读者借助红旭的肩膀,应该可以轻松地搞定ESP32-C3的开发环境搭建,并完成一些基础的开发;接下来,让我们继续趁热打铁,讲讲如何利用ESP32-C3的JTAG接口,对ESP32-C3进行下载或者调试仿真。

JTAG接口

为了更好地阐述并实现对ESP32-C3进行下载或者调试仿真,这里小编以HX-DK-商为蓝本,进行一系列的配置和讲解。

目前,ESP32-C3支持两种JTAG连接方式:

  1. 内嵌的JTAG调试仿真器

    ESP32-C3内嵌了一个USB-JTAG控制器,可用于对ESP32-C3进行下载或者调试仿真,如HX-DK-商中的标号9,只要插上USB线,即可实现下载和调试仿真的功能。

  2. 外置的JTAG调试仿真器

    如果想要使用外部的调试仿真器,则只要使用标准的10-PIN连接线与HX-DK-商中的标号8相连接,即可实现对ESP32-C3的下载和调试仿真。

内置的USB-SERIAL-JTAG

ESP32-C3不但内置了USB-JTAG,还内置了USB-SERIAL,这给开发者提供了大大的便利,仅需要一根USB线即可实现下载和调试仿真,实乃众多半导体厂商中的第一芯。但是它们始终属于ESP32-C3中的一个外设,一旦设备进入休眠又或者死机了又或者重启了,那么这个外设的功能也随着 “废掉” 了,但是如果没有这些问题的话,那还是省心省力的,这是目前内置USB-SERIAL-JTAG的局限性所在。所以,HX-DK-商仍然保留了外置的USB-SERIAL和调试仿真器。

在使用内置的USB-SERIAL-JTAG功能之前,用户还需要安装相应的驱动,这个驱动在上一章节《基于VSCODE的ESP32C3开发环境的搭建》中提及的ESP-IDF-Tools工具中可以获取得到,即使用ESP-IDF-Tools安装相应的配置工具包时,要勾选idf_driver。最后,用户就可以在.espressif文件夹找到它,如下图所示:

如果驱动安装成功,当HX-DK-商中的标号9只要插上USB线,在设备管理器中就可以发现一个虚拟的串口和一个USB-JTAG的接口,如下所示:

这个时候,用户就可以利用内置的USB-SERIAL-JTAG对ESP32-C3进行下载和调试。

下载

ESP32-C3的固件下载有两种方式:

  1. UART下载

    因为内置有USB-SERIAL且驱动也已经安装成功,那么用户只需要在VS CODE上进行简单地配置即可下载:

    1. 在VSCODE状态栏左下方,选择内置USB-SERIAL的虚拟串口

    2. 在ESP-IDF插件设置中,选择串口方式下载固件

    3. 在VSCODE状态栏左下方,选择芯片的型号

      当上述的配置设置完成之后,即实现内置的USB-SERIAL对ESP32-C3进行下载,如下所示:

  2. JTAG下载

    同理,用户只需要在VS CODE上进行简单地配置即可:

    1. 在ESP-IDF插件设置中,选择JTAG方式下载固件

    2. 在VSCODE状态栏左下方,选择芯片的型号

    当上述的配置设置完成之后,即实现内置的USB-JTAG对ESP32-C3进行下载,如下所示:

调试仿真

到目前小编写下这篇文章为止,基于VSCODE+ESP-IDF插件+ESP-IDF的方式,对ESP32-C3进行调试仿真,已经相对比较稳定可靠了;之所以这篇文章这么难产,是因为前期各个方面有太多的Bug,消耗了小编大量的时间,如果有读者在官方的Github仓库查询ESP32-C3 Debug问题的话,基本上大部分都是小编我发的Ticket。好了,废话不多说,想要使用内置的USB-JTAG对ESP32-C3进行调试仿真,需要如下2个步骤:

  1. 同样的,在VSCODE状态栏左下方,选择芯片的型号,即:

  2. 配置当前代码工程的launch.json文件为下述的内容:

{"version": "0.2.0","configurations": [{"type": "espidf","name": "Launch-name","request": "launch","mode": "auto","skipVerifyAppBinBeforeDebug": true}]
}

当上述的配置设置完成之后,为了保证调试仿真的鲁棒性,请先用上述的JTAG下载的方法先下载固件 (如果固件没有更新,一次即可;如果有更新,则务必再下载一次)>,然后再按下F5键,即可实现内置的USB-JTAG对ESP32-C3进行调试仿真,如下图所示:

如果突然间出现无法调试仿真的情况,先用上述的JTAG下载的方法先下载固件,紧接着硬件复位一下ESP32-C3,然后再按下F5键进行调试仿真。

外置的ESP-Prog

如上述的内置的USB-SERIAL-JTAG内容所述,内置的USB-SERIAL-JTAG控制器仍然存在一些瑕疵,所以有的应用场景仍然需要外部的调试仿真器来下载以及调试仿真。

同理,外置的ESP-Prog在使用之前,也是需要安装驱动文件的,其方法也跟内置的USB-SERIAL-JTAG的相似,即在上一章节《基于VSCODE的ESP32C3开发环境的搭建》中提及的ESP-IDF-Tools工具中可以获取得到,即使用ESP-IDF-Tools安装相应的配置工具包时,要勾选idf_driver。最后,用户就可以在.espressif文件夹找到它,如下图所示:

如果驱动安装成功,ESP-Prog只要插上USB线,在设备管理器中就可以发现一个虚拟的串口和一个USB-JTAG的接口,如下所示:

这个时候,用户就可以利用外置的ESP-Prog对ESP32-C3进行下载和调试。还有一点需要注意的是:当ESP Prog与HX-DK-商的标号8相连接时,请将ESP Prog的JTAG_PWR_SEL拨到5V,然后HX-DK-商开发板什么线都不需要接

下载

由于ESP Prog调试仿真器也具备USB-JTAG和USB-SERIAL的功能,所以其也支持两种方式的下载:

  1. UART下载

    这种方式比较简单,只需要将对应的TX和RX相互连接即可;至于ESP Prog的TX、RX引脚详情,请参考ESP Prog官方的介绍,因为这种方式大同小异,小编就不再细述。

  2. JTAG下载

    如果使用外置ESP-Prog的JTAG接口对ESP32-C3进行下载,用户还需要对ESP32-C3内部的eFuse进行设置 (注意,该设置是永久的,不可恢复的),即需要使用espefuse.py对eFuse的JTAG_SEL_ENABLE位进行烧录,操作的命令如下:

    F:/Tools/Espressif/IDF_Tools/.espressif/python_env/idf4.4_py3.8_env/Scripts/python.exe F:\BLE_WIFI\Espressif\SDK\esp-idf-c3\components\esptool_py\esptool\espefuse.py -p COM50 burn_efuse JTAG_SEL_ENABLE 1
    

    上述是小编当前的Pythonespefuse.py路径和COM口,不同的用户可能对应的路径些许不同。当按照上述的命令配置之后,ESP32-C3在复位时,会根据GPIO10的电平来判断使用内置USB-JTAG还是外置的JTAG调试仿真器:

    • GPIO10为低电平时,使用内置的USB-JTAG
    • GPIO10为高电平时,使用外置的JTAG调试仿真器

    但是!!!目前这个功能截止目前为止还有Bug,只能通过下一版的硬件升级才能解决这个问题;当前的现状就是只要烧录了JTAG_SEL_ENABLE位,ESP32-C3就永远只能支持外置的JTAG调试仿真器了

    紧接着,我们就可以进行JTAG烧录了,即:

    1. 在ESP-IDF插件设置中,选择JTAG方式下载固件

    2. 在VSCODE状态栏左下方,选择芯片的型号

    当上述的配置设置完成之后,即实现外置的ESP Prog对ESP32-C3进行下载,如下所示:

     ![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d9946a69475031799062410a69c4508c.gif)
    

调试仿真

同理,使用外置ESP Prog调试仿真器的设置,与使用内置的USB-SERIAL-JTAG是一样的;唯一不同的是:只不过当选择设备类型时,要选择ESP32-C3(ESP-PROG JTAG) ;小编这里也不再过多地描述,下图是使用外置ESP Prog调试仿真器的动图:

至此,如何基于JTAG接口对ESP32-C3进行下载及调试仿真已经讲解完毕。


http://www.ppmy.cn/news/908200.html

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