Spickzettel für ESP8266

Installation in der IDE

ESP8266 allgemein

Upload mit IO0=GND und Reset
Bootloader-Debug-Ausgabe mit 74880bps: Serial.begin(74880); (wenn mit 26MHz bestückt)
Pin 8 / XPD_DCDC "GPIO16" ist der WakeUp-Ausgang der RTC: man kann Pin 8 mit z.B. RST verbinden, um den ESP aufzuwecken
ADC an Pin 6 / TOUT
EN sollte mit 10k nach 3,3V und 100nF nach Masse verzögert werden; besser auch an RST
GPIO2, GPIO0, and GPIO15/MTDO are configurable on PCB as the 3-bit strapping register that determines the booting mode and the SDIO timing mode.
- GPIO0 muss beim Reset High sein
- GPIO1/TX muss beim Reset High sein
- GPIO2 muss beim Reset High sein
https://docs.espressif.com/projects/esptool/en/latest/esp8266/advanced-topics/boot-mode-selection.html
https://randomnerdtutorials.com/esp8266-pinout-reference-gpios/
https://github.com/esp8266/esp8266-wiki/wiki/boot-process#esp-boot-modes
alternativer Bootloader: https://github.com/raburton/rboot
PWM: https://docs.espressif.com/projects/esp8266-rtos-sdk/en/latest/api-reference/peripherals/pwm.html
https://docs.espressif.com/projects/esp8266-rtos-sdk/en/latest/api-reference/peripherals/i2c.html

GPIO	Pin	Funktion 1	Funktion 2	Funktion 3	Funktion 4	Funktion 5		Anmerkung
0	15	IO0	SPI_CS2			CLK_OUT (out)		muss bei Boot HIGH sein
1	26	U0TXD	SPI_CS1		IO1	CLK_RTC (out)		muss bei Boot HIGH sein
2	14	IO2	I2SO_WS	UART1_TX (during flash programming)		UART0_TXD		muss bei Boot HIGH sein
3	25	U0RXD	I2SO_DATA		IO3	CLK_XTAL (out)
4	16	IO4	CLK_XTAL (out)				PWM3
5	24	IO5	CLK_RTC (out)				IR-Rx
6	21	SD_CLK	SPI_CLK		IO6	UART1_CTS (in)	SPI-Flash
7	22	SD_D0	SPIQ_MSIO		IO7	UART1_TXD	SPI-Flash
8	23	SD_D1	SPID_MOSI		IO8	UART1_RXD	SPI-Flash
9	18	SD_D2	SPIHD		IO9	HSPIHD	SPI-Flash
10	19	SD_D3	SPIWP		IO10	HSPIWP	SPI-Flash
11	20	SD_CMD	SPI_CS0		IO11	UART1_RTS (out)	SPI-Flash
12	10	MTDI	I2SI_DATA	HSPI_MISO	IO12	UART0_DTR (out)	PWM0
13	12	MTCK	I2SI_BCK	HSPI_MOSI	IO13	UART0_CTS (in)
14	9	MTMS	I2SI_WS	HSPI_CLK	IO14	UART0_DSR (in)	PWM2, IR-Tx
15	13	MTDO	I2SO_BCK	HSPI_CS	IO15	UART0_RTS (out)	PWM1	muss bei Boot LOW sein
16	8	XPD_DCDC (out) Deep-sleep wakeup	RTC_GPIO0	EXT_WAKEUP (in)	DEEPSLEEP (out)	ANT_SWITCH_BIT0 (out)

		CHIP_EN						muss ext. PullUp haben
	32	EXT_RSTB						int. PullUp

fett markiert sind die Defaults nach Reset

Hardware ESP-01

auf die Bestückungsseite gesehen:

+---------------+
|        RX 7 8 | 3,3V
|       IO0 5 6 | RST
|       IO2 3 4 | EN
|       GND 1 2 | TX
+---------------+

schwarzes Board mit P25Q80H 1MByte und einer LED "ESP-01S"

RST (Pin 32) mit 12k PullUp
EN (Pin 7) mit 12k PullUp
GPIO0 mit 12k PullUp
GPIO1 TxD
GPIO2 an LED mit 2,2k nach 3,3V
GPIO3 RxD
GPIO15/MTDO (Pin 13) mit 12k PullDown
VDDPST (Pin 11) an 3,3V
RES12K (Pin 31) mit 12k PullDown
26MHz-Quarz: Boot-Log mit 74880 baud (ESP8266 Datasheet "3.6 UART")

VisualStudio Code - platformio.ini

[env:esp01_1m]
platform = espressif8266
board = esp01_1m
board_build.flash_mode = dout
monitor_speed = 74880
;monitor_speed = 115200
upload_speed = 921600

blaues Board ESP-01 mit 25Q40BT 512kByte und zwei LEDs "ESP-01"

RST (Pin 32) offen (hat internen PullUp, darf gerne einen externen haben)
EN (Pin 7) offen (benötigt PullUp)
GPIO0 offen (benötigt PullUp)
GPIO1 TxD mit blauer LED über 2,2k an 3,3V
GPIO2 offen (benötigt PullUp)
GPIO3 RxD
RES12K (Pin 31) mit 12k PullDown
LED rot = Power 3,3V
nur eine einzige 3,3V-Kapazität neben VDD3P3

VisualStudio Code - platformio.ini

[env:esp01]
platform = espressif8266
board = esp07

USB-Adapter mit CH430G

RST offen (hat internen PullUp, darf gerne einen externen haben)
EN an 3,3V
GPIO0 mit 10k PullUp
GPIO2 mit 10k PullUp
3,3V LDO Torex XC6206 (200mA, 250mV Drop, max. 7V)
- für den Upload eines neuen Programms geeignet, aber zu schwach für stabilen WiFi-Betrieb
- aus Hardware Design Guidelines: 500mA
Design Guideline:
- RC an EXT_RSTB (10k PullUp + 100nF)
- U0TXD soll 499Ω-Reihenwiderstand haben (Entstörung)

Arduino

"Generic ESP8266 Module"
Builtin Led: "2"
Crystal: "26 MHz"
Flash Size: "512kB" bzw. "1MB"
Reset Method: "no dtr (aka ck)"

%LOCALAPPDATA%\Arduino15\packages\esp8266\tools\python3\3.7.2-post1/python3 -I %LOCALAPPDATA%\Arduino15\packages\esp8266\hardware\esp8266\3.1.1/tools/upload.py --chip esp8266 --port COM6 --baud 921600 --before no_reset --after soft_reset write_flash 0x0 %TEMP%\arduino_build_51752/SGP30_demo.ino.bin

Hardware ESP-07

auf die Bestückungsseite gesehen:

     +--------------+
     | O   ######## |
 RST )              ( IO1/TX
 ADC )              ( IO3/RX
  EN )              ( IO5
IO16 )              ( IO4
IO14 )              ( IO0
IO12 )              ( IO2/LED mit 470 Ohm
IO13 )              ( IO15/MTDO
3,3V )              ( GND
     +--------------+

In VS Code muss in der platformio.ini hinzugefügt werden:

board_build.flash_mode = dout
Serial.begin(74880);
upload_speed = 921600

GPIOs

aus dem SDK:
- gpio_pullup_en() und gpio_pullup_dis() werden bei GPIO16 ohne Aktion mit ESP_OK verlassen, vermtl. weil an GPIO16 (RTC GPIO) kein PullUp möglich ist
- gpio_pulldown_en() und gpio_pulldown_dis() werden außer bei GPIO16 ohne Aktion mit ESP_OK verlassen, vermtl. weil nur GPIO16 (RTC GPIO) ein PullDown möglich ist
PullUp können an GPIO0 bis 15 geschaltet werden
PullDown kann an GPIO16 geschaltet werden
gpio_pin_reg_t
- GPIO_PIN_REG_0 PERIPHS_IO_MUX_GPIO0_U
- GPIO_PIN_REG_1 PERIPHS_IO_MUX_U0TXD_U
- GPIO_PIN_REG_2 PERIPHS_IO_MUX_GPIO2_U
- GPIO_PIN_REG_3 PERIPHS_IO_MUX_U0RXD_U
gpio_struct_t GPIO; [ESP-API gpio_struct.h]
- gpio_output_disable() : GPIO.enable_w1tc |= (0x1 << gpio_num);
- gpio_output_enable() : GPIO.enable_w1ts |= (0x1 << gpio_num);
- gpio_set_level() : GPIO.out_w1ts |= (0x1 << gpio_num); bzw. GPIO.out_w1tc |= (0x1 << gpio_num);
- gpio_get_level() : (GPIO.in >> gpio_num) & 0x1;
- Open-Drain: GPIO.pin[gpio_num].driver = 1;

I²C

im Ruhezustand sind SCL und SDA high
SDA ist gültig während SCL=high, SDA darf nur wechseln bei SCL=low
SCL kann vom Slave low gehalten werden um die Übertragung zu pausieren (clock stretching)
Start-Condition: SDA low, während SCL high zu low Flanke (nach Ruhezustand sind beide high):
- 0,0: SDA <= low
- 0,5: SCL <= low - Start.
- 1,0: SDA <= erstes Bit 7 (MSB, high oder low)
- 1,5: SCL <= high während Datenübernahme.
- 2,0: SCL <= low, SDA Bit 6
- 2,5: SCL <= high während Datenübernahme.
- 3,0: SCL <= low, SDA Bit 5
- 3,5: SCL <= high während Datenübernahme.
- 4,0: SCL <= low, SDA Bit 4
- 4,5: SCL <= high während Datenübernahme.
- 5,0: SCL <= low, SDA Bit 3
- 5,5: SCL <= high während Datenübernahme.
- 6,0: SCL <= low, SDA Bit 2
- 6,5: SCL <= high während Datenübernahme.
- 7,0: SCL <= low, SDA Bit 1
- 7,5: SCL <= high während Datenübernahme.
- 8,0: SCL <= low, SDA Bit 0
- 8,5: SCL <= high während Datenübernahme.
- 9,0: SCL <= low: Slave aktiviert ACK (SDA<=low)
- 9,5: SCL <= high Lesen des ACK.
nach 8 Bits ist SCL low, während dem folgenden SCL-high wird das ACK gelesen
Stop-Condition: SDA low während SCL low zu high Flanke (bei vorhergehende Übertragung des ACKs ist SCL high und SDA i.d.R. low)
- 10,0: SCL <= low, SDA <= low
- 10,5: SCL <= high - STOP
- 11,0: SDA <= high.
wenn ein Slave SDA low hält: 9x SCL
Gochkov hat die SDA-Ansteuerung nicht über OPEN_DRAIN, sondern über die Umschaltung von OUTPUT einer (konstanten) 0 und INPUT_PULLUP realisiert, da es kein OUTPUT_OD_PULLUP gibt, und er nicht auf den Pullup verzichten wollte:
- SDA-low: GPES = (1 << twi_sda); OUTPUT
- SDA-high: GPEC = (1 << twi_sda); INPUT_PULLUP wurde vorher durch pinMode(twi_sda, INPUT_PULLUP) konfiguriert
- wobei GPES = ESP8266_REG(0x310) //GPIO_ENABLE_SET WO und GPEC = ESP8266_REG(0x314) //GPIO_ENABLE_CLR WO [Arduino esp8266_peri.h]
  entsprechend gpio_struct_t GPIO.enable_w1tc bzw. enable_w1ts
ESP API
- ESP8266_RTOS_SDK/components/esp8266/driver/i2c.c
- ESP8266_RTOS_SDK/components/esp8266/include/driver/i2c.h
- Hardware-SPI: SCL=GPIO14, SDA=GPIO2

Erstellt 21.10.2022, zuletzt geändert 18.04.2024 18:37:20, Zugriffszähler