mirror of
https://github.com/espressif/esp-idf.git
synced 2024-10-05 20:47:46 -04:00
374 lines
18 KiB
ReStructuredText
374 lines
18 KiB
ReStructuredText
ESP32-Ethernet-Kit V1.0 入门指南
|
||
=============================================
|
||
|
||
:link_to_translation:`en:[English]`
|
||
|
||
|
||
本指南介绍了如何使用 ESP32-Ethernet-Kit 开发板以及配置相关功能。
|
||
|
||
:ref:`ESP32-Ethernet-Kit <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0>` 是一款以太网转 Wi-Fi 开发板,可为以太网设备赋予 Wi-Fi 连接功能。为了提供更灵活的电源选项,ESP32-Ethernet-Kit 也同时支持以太网供电 (PoE)。
|
||
|
||
准备工作
|
||
-------------
|
||
|
||
* :ref:`ESP32-Ethernet-Kit V1.0 开发板 <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0>`
|
||
* USB 数据线(A 转 Micro-B)
|
||
* PC(Windows、Linux 或 Mac OS)
|
||
|
||
您可以跳过介绍部分,直接前往 `应用程序开发`_ 章节。
|
||
|
||
概述
|
||
--------
|
||
|
||
ESP32-Ethernet-Kit 是一款来自 `乐鑫 <https://espressif.com>`_ 的开发板,由以太网母板(A 板)和 PoE 子板(B 板)两部分组成。其中 :ref:`以太网母板(A 板)<get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout>` 贴蓝牙 / Wi-Fi 双模 ESP32-WROVER-B 模组和单端口 10/100 快速以太网收发器 (PHY) IP101GRI。:ref:`PoE 子板(B 板) <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout>` 提供以太网供电功能。ESP32-Ethernet-Kit 的 A 板可在不连接 B 板的情况下独立工作。
|
||
|
||
.. _get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0:
|
||
|
||
.. figure:: ../../../_static/esp32-ethernet-kit-v1.0.png
|
||
:align: center
|
||
:alt: ESP32-Ethernet-Kit V1.0
|
||
:figclass: align-center
|
||
|
||
ESP32-Ethernet-Kit V1.0
|
||
|
||
为了实现程序下载和监控,A 板还集成了一款先进多协议 USB 桥接器(FTDI FT2232H 芯片),进而允许开发人员直接通过 USB 接口,使用 JTAG 对 ESP32 进行调试,无需额外的 JTAG 适配器。
|
||
|
||
|
||
功能概述
|
||
-----------
|
||
|
||
ESP32-Ethernet-Kit 开发板的主要组件和连接方式见下。
|
||
|
||
.. figure:: ../../../_static/esp32-ethernet-kit-block-diagram.png
|
||
:align: center
|
||
:scale: 50%
|
||
:alt: ESP32-Ethernet-Kit 功能框图(点击放大)
|
||
:figclass: align-center
|
||
|
||
ESP32-Ethernet-Kit 功能框图(点击放大)
|
||
|
||
|
||
功能说明
|
||
-----------
|
||
|
||
ESP32-Ethernet-Kit 开发板的主要组件、接口及控制方式见下。
|
||
|
||
|
||
.. _get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout:
|
||
|
||
以太网母板(A 板)
|
||
^^^^^^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
.. figure:: ../../../_static/esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout.png
|
||
:align: center
|
||
:scale: 80%
|
||
:alt: ESP32-Ethernet-Kit - 以太网母板(A 板)布局
|
||
:figclass: align-center
|
||
|
||
ESP32-Ethernet-Kit - 以太网母板(A 板)布局(点击放大)
|
||
|
||
下表将从图片右上角开始,以顺时针顺序介绍图中的主要组件。
|
||
|
||
======================= ==================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================
|
||
主要组件 基本介绍
|
||
======================= ==================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================
|
||
ESP32-WROVER-B 模组 这款 ESP32 模组内置 64-Mbit PSRAM,可提供灵活的额外存储空间和数据处理能力。
|
||
|
||
GPIO Header 2 由 5 个未引出通孔组成,可连接至 ESP32 的部分 GPIO。具体介绍,请见 `GPIO Header 2`_。
|
||
|
||
流控 跳线帽,可接入开发板信号。具体介绍,请见 `流控`_。
|
||
|
||
功能选择开关 DIP 开关,可配置 ESP32 部分 GPIO 的功能。具体介绍,请见 `功能选择开关`_。
|
||
|
||
Tx/Rx LED 2 个 LED,可显示 UART 传输的状态。
|
||
|
||
GPIO Header 3 可连接至 ESP32 的部分 GPIO,根据 `功能选择开关`_ 的位置有不同功能。
|
||
|
||
FT2232H FT2232H 多协议 USB 转串口桥接器。开发人员可通过 USB 接口对 FT2232H 芯片进行控制和编程,与 ESP32 建立连接。FT2232H 芯片可在通道 A 提供 USB-to-JTAG 接口功能,并在通道 B 提供 USB-to-Serial 接口功能,便利开发人员的应用开发与调试。见 `ESP32-Ethernet-Kit V1.0 以太网母板(A 板)原理图`_。
|
||
|
||
USB 端口 USB 接口。可用作开发板的供电电源,或连接 PC 和开发板的通信接口。
|
||
|
||
电源开关 电源开关。拨向 **Boot** 按键一侧,开发板上电;拨离 **Boot** 按键一侧,开发板掉电。
|
||
|
||
5V Input 5V 电源接口建议仅在开发板自动运行(未连接 PC)时使用。仅用于全负荷工作下的后备电源。
|
||
|
||
5V Power On LED 当开发板通电后(USB 或外部 5V 供电),该红色指示灯将亮起。
|
||
|
||
DC/DC 转换器 直流 5 V 转 3.3 V,输出电流高达 2 A。
|
||
|
||
B 板连接器 1 对 2 针排针,用于连接 :ref:`PoE 子板(B 板)<get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout>`。
|
||
|
||
IP101GRI (PHY) 物理层 (PHY) 单端口10/100 快速以太网收发器 `IP101GRI`_ ,允许开发人员实现与以太网线缆的物理层连接。PHY 与 ESP32 通过简化媒体独立接口 (RMII) 实现连接。RMII 是 `媒体独立接口 (MII)`_ 的简化版本。PHY 可在 10/100 Mbps 速率下支持 IEEE 802.3 / 802.3u 标准。
|
||
|
||
RJ45 端口 以太网数据传输端口。
|
||
|
||
网络变压器 网络变压器属于以太网物理层的一部分,可保护电路免受故障和电压瞬变影响,包括防止收发器芯片和线缆之间产生共模信号。同时它也可以在收发器与以太网设备之间提供电流隔绝。
|
||
|
||
Link/Activity LED 2 个 LED(绿色和红色),可分别显示 PHY 处于 "Link" 状态或 "Activity" 状态。
|
||
|
||
BOOT 按键 下载按键。按下 **BOOT** 键并保持,同时按一下 **EN** 键(此时不要松开 **BOOT** 键)进入“固件下载”模式,通过串口下载固件。
|
||
|
||
CH_PU 按键 复位按键。
|
||
|
||
GPIO Header 1 由 6 个未引出通孔组成,可连接至 ESP32 的备用 GPIO。具体介绍,请见 `GPIO Header 1`_。
|
||
======================= ==================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================
|
||
|
||
.. _get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout:
|
||
|
||
PoE 子板(B 板)
|
||
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
PoE 子板通过以太网电缆传输电能 (PoE),为以太网母板(A 板)提供电源。PoE 子板(B 板)的主要组件见 `功能概述`_ 中的功能框图。
|
||
|
||
PoE 子板(B 板)具有以下特性:
|
||
|
||
* 支持 IEEE 802.3at
|
||
* 电源输出:5 V,1.4 A
|
||
|
||
如需使用 PoE 功能,请用以太网线缆将以太网母板(A 板)上的 **RJ45 端口** 连接至 PoE 的交换机。太网母板(A 板)检测到来自 PoE 子板(B 板)的 5 V 供电后,将从 USB 供电自动切换至 PoE 供电。
|
||
|
||
.. figure:: ../../../_static/esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout.png
|
||
:align: center
|
||
:scale: 80%
|
||
:alt: ESP32-Ethernet-Kit - PoE 子板(B 板)
|
||
:figclass: align-center
|
||
|
||
ESP32-Ethernet-Kit - PoE 子板(B 板)布局(点击放大)
|
||
|
||
========================== =================================================================================================================================
|
||
主要组件 基本介绍
|
||
========================== =================================================================================================================================
|
||
A 板连接器 1 个 4 针排母,用于将 B 板连接至 :ref:`以太网母板(A 板)<get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout>`。
|
||
外部电源终端 PoE 子板(B 板)备用电源。
|
||
========================== =================================================================================================================================
|
||
|
||
.. _get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-setup-options:
|
||
|
||
设置选项
|
||
-------------
|
||
|
||
本节介绍用于 ESP32-Ethernet-Kit 开发板的硬件配置选项。
|
||
|
||
|
||
功能选择开关
|
||
^^^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
用户可使用 **功能选择开关** 配置特定 GPIO 管脚的功能。
|
||
|
||
======= ================ ================================================================
|
||
DIP SW GPIO 管脚 管脚功能( DIP SW 开启状态)
|
||
======= ================ ================================================================
|
||
1. GPIO14 连接至 FT2232H,提供 JTAG 功能
|
||
2. GPIO12 连接至 FT2232H,提供 JTAG 功能
|
||
3. GPIO13 连接至 FT2232H,提供 JTAG 功能
|
||
4. GPIO15 连接至 FT2232H,提供 JTAG 功能
|
||
5. GPIO4 连接至 FT2232H,提供 JTAG 功能
|
||
6. GPIO2 连接至板上 25 MHz 晶振
|
||
7. GPIO5 连接至 IP101GRI 的 RESET_N 输入
|
||
8. n/a
|
||
======= ================ ================================================================
|
||
|
||
用户还可以关闭 DIP DW,将部分 GPIO 用于其他用途。
|
||
|
||
|
||
流控
|
||
^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
2 x 2 跳线连接器,可用于 UART 流控功能。
|
||
|
||
==== ======= =================================================
|
||
. 信号 备注
|
||
==== ======= =================================================
|
||
1. MTDO GPIO13,见 `功能选择开关`_。
|
||
2. MTCK GPIO15,见 `功能选择开关`_。
|
||
3. RTS FT2232H 的 RTS 信号
|
||
4. CTS FT2232H 的 CTS 信号
|
||
==== ======= =================================================
|
||
|
||
|
||
GPIO 分配
|
||
---------------
|
||
|
||
本节介绍了 ESP32-Ethernet-Kit 开发板特定接口或功能的 GPIO 分配情况。
|
||
|
||
|
||
IP101GRI (PHY) 接口
|
||
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
ESP32 (MAC) 与 IP101GRI (PHY) 的管脚对应关系见下:
|
||
|
||
==== ================ ===============
|
||
. ESP32 管脚 (MAC) IP101GRI (PHY)
|
||
==== ================ ===============
|
||
*RMII 接口*
|
||
---------------------------------------
|
||
1. GPIO21 TX_EN
|
||
2. GPIO19 TXD[0]
|
||
3. GPIO22 TXD[1]
|
||
4. GPIO25 RXD[0]
|
||
5. GPIO26 RXD[1]
|
||
6. GPIO27 CRS_DV
|
||
7. GPIO0 REF_CLK
|
||
---- ---------------- ---------------
|
||
*串行管理接口*
|
||
---------------------------------------
|
||
8 GPIO23 MDC
|
||
9 GPIO18 MDIO
|
||
---- ---------------- ---------------
|
||
*PHY 复位*
|
||
---------------------------------------
|
||
10 GPIO5 Reset_N
|
||
==== ================ ===============
|
||
|
||
.. note::
|
||
|
||
除了 REF_CLK 之外,*RMII 接口* 下的所有管脚分配都是固定的,不能通过 IOMUX 或 GPIO 矩阵进行更改。
|
||
|
||
|
||
GPIO Header 1
|
||
^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
本连接器包括 ESP32-Ethernet-Kit 开发板上部分不用做他用的 GPIO。
|
||
|
||
==== ================
|
||
. ESP32 管脚
|
||
==== ================
|
||
1. GPIO32
|
||
2. GPIO33
|
||
3. GPIO34
|
||
4. GPIO35
|
||
5. GPIO36
|
||
6. GPIO39
|
||
==== ================
|
||
|
||
|
||
GPIO Header 2
|
||
^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
本连接器包括具有特定 MII 功能的 GPIO(GPIO2 除外)。根据具体情况,部分以太网应用程序可能需要使用此功能。
|
||
|
||
==== ========== ================= ==================
|
||
. ESP32 管脚 MII 功能 说明
|
||
==== ========== ================= ==================
|
||
1. GPIO17 EMAC_CLK_180 见说明 1。
|
||
2. GPIO16 EMAC_CLK_OUT 见说明 1。
|
||
3. GPIO4 EMAC_TX_ER
|
||
4. GPIO2 n/a 见说明 2。
|
||
5. GPIO5 EMAC_RX_CLK 见说明 2。
|
||
==== ========== ================= ==================
|
||
|
||
.. note::
|
||
|
||
1. ESP32 芯片的 GPIO16 和 GPIO17 管脚没有引出至 ESP32-WROVER-B 模组的管脚,因此无法使用。如需使用 ESP32 的 GP1016 和 GPIO17 管脚,建议更换其他不含 SPIRAM 的模组,比如 ESP32-WROOM-32D 或 ESP32-SOLO-1。
|
||
2. 具体功能取决于 `功能选择开关`_ 的设置。
|
||
|
||
|
||
GPIO Header 3
|
||
^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
本连接器中 GPIO 的功能取决于 `功能选择开关`_ 的设置。
|
||
|
||
==== ===========
|
||
. ESP32 管脚
|
||
==== ===========
|
||
1. GPIO15
|
||
2. GPIO13
|
||
3. GPIO12
|
||
4. GPIO14
|
||
5. GND
|
||
6. 3V3
|
||
==== ===========
|
||
|
||
|
||
GPIO 管脚分配
|
||
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
.. csv-table::
|
||
:header: ESP32-WROVER-B,IP101GRI,UART,JTAG,GPIO,说明
|
||
|
||
S_VP,,,,IO36,
|
||
S_VN,,,,IO39,
|
||
IO34,,,,IO34,
|
||
IO35,,,,IO35,
|
||
IO32,,,,IO32,
|
||
IO33,,,,IO33,
|
||
IO25,RXD[0],,,,
|
||
IO26,RXD[1],,,,
|
||
IO27,CRS_DV,,,,
|
||
IO14,,,TMS,IO14,
|
||
IO12,,,TDI,IO12,
|
||
IO13,,RTS,TCK,IO13,
|
||
IO15,,CTS,TDO,IO15,
|
||
IO2,,,,IO2,见下方说明 1 和说明 3。
|
||
IO0,REF_CLK,,,,见下方说明 2 和说明 3。
|
||
IO4,,,nTRST,IO4,
|
||
IO16,,,,IO16 (NC),见下方说明 4。
|
||
IO17,,,,IO17 (NC),见下方说明 4。
|
||
IO5,Reset_N,,,IO5,
|
||
IO18,MDIO,,,,
|
||
IO19,TXD[0],,,,
|
||
IO21,TX_EN,,,,
|
||
RXD0,,RXD,,,
|
||
TXD0,,TXD,,,
|
||
IO22,TXD[1],,,,
|
||
IO23,MDC,,,,
|
||
|
||
|
||
.. note::
|
||
|
||
1. GPIO2 用于使能 PHY 的外部振荡器。
|
||
2. GPIO0 用于为 PHY 提供 50 MHz 基准时钟源。为了防止传输线路延迟对时钟相位带来的影响,该时钟信号将首先被反相,而后提供给 PHY。
|
||
3. 为防止 PHY 端 GPIO0 的上电状态受到时钟输出的影响,PHY 的外部晶振将在 ESP32 上电后通过 GPIO2 使能。
|
||
4. ESP32 芯片的 GPIO16 和 GPIO17 管脚没有引出至 ESP32-WROVER-B 模组的管脚,因此无法使用。如需使用 ESP32 的 GP1016 和 GPIO17 管脚,建议更换其他不含 SPIRAM 的模组,比如 ESP32-WROOM-32D 或 ESP32-SOLO-1。
|
||
|
||
|
||
应用程序开发
|
||
-----------------------------
|
||
|
||
ESP32-Ethernet-Kit 上电前,请首先确认开发板完好无损。
|
||
|
||
初始设置
|
||
^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
1. 首先,请将 :ref:`以太网母板(A 板)<get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout>` 上的所有开关均拨至 **ON** 状态,即使 **功能选择开关** 处于默认状态。
|
||
2. 为了方便应用程序的下载和测试,此时请不要在开发板安装任何跳线帽,也不要为开发板接入任何信号。
|
||
3. 此时可以连接 :ref:`PoE 子板(B 板) <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout>`,但不要向 B 板连接任何外部电源。
|
||
4. 使用 USB 数据线将 :ref:`以太网母板(A 板) <get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout>` 连接至 PC。
|
||
5. 将 **电源开关** 从 GND 拨至 5V0 一侧。此时,**5V Power On LED** 应点亮。
|
||
|
||
|
||
正式开始开发
|
||
^^^^^^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
现在,请前往 :doc:`../../get-started/index` 中的 :ref:`get-started-step-by-step` 章节,查看如何设置开发环境,并尝试将示例项目烧录至您的开发板。
|
||
|
||
如需使用较早 GNU Make 编译系统,则请参考 :ref:`get-started-step-by-step` 章节。
|
||
|
||
请务必在进入下一步前,确保您已完成上述所有步骤。
|
||
|
||
|
||
配置与加载以太网示例
|
||
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
|
||
|
||
在完成开发环境设置和开发板测试后,您可以配置并烧录 :example:`ethernet/basic` 示例。本示例专门用于测试以太网功能,支持不同 PHY,包括 :ref:`ESP32-Ethernet-Kit V1.0 开发板 <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0>` 使用的 **IP101GRI**。
|
||
|
||
|
||
相关文档
|
||
-----------------
|
||
|
||
* `ESP32-Ethernet-Kit V1.0 以太网母板(A 板)原理图`_ (PDF)
|
||
* `ESP32-Ethernet-Kit V1.0 PoE 子板(B 板)原理图`_ (PDF)
|
||
* `《ESP32 技术规格书》 <https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_cn.pdf>`_ (PDF)
|
||
* `《ESP32-WROVER-B 技术规格书》 <https://espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-wrover-b_datasheet_cn.pdf>`_ (PDF)
|
||
* :doc:`../../api-guides/jtag-debugging/index`
|
||
* :doc:`../../hw-reference/index`
|
||
|
||
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。
|
||
|
||
.. _ESP32-Ethernet-Kit V1.0 以太网母板(A 板)原理图: https://dl.espressif.com/dl/schematics/SCH_ESP32-ETHERNET-KIT_A_V1.0_20190517.pdf
|
||
.. _ESP32-Ethernet-Kit V1.0 PoE 子板(B 板)原理图: https://dl.espressif.com/dl/schematics/SCH_ESP32-ETHERNET-KIT_B_V1.0_20190517.pdf
|
||
.. _IP101GRI: http://www.bdtic.com/DataSheet/ICplus/IP101G_DS_R01_20121224.pdf
|
||
.. _媒体独立接口 (MII): https://en.wikipedia.org/wiki/Media-independent_interface
|
||
|
||
|