基于CP210x USB-FTDI芯片的SAMD21仿真

Question

单片机的ESP32系列开发板使用CP210x (或类似的) "FTDI“芯片在闪烁时与单片机通信。CP210x向运行esptool.py的主机提供一个COM端口，这是一个实现Esressif通信协议的脚本。与其使用CP210x，我希望使用一个SAMD21来代替它。

我已经设法从我的ESP32，通过SAMD21，通过USB接收到我电脑上的串行监视器的日志。SAMD21通过UART连接到ESP32，标准的ESP配置为115200 8N1。通过在引导时保持正确的引脚，我可以手动进入引导加载程序模式，并得到日志返回确认正确的引导加载程序模式。

但是，当我运行esptool.py时，连接会失败，并且会超时。同样，esptool "monitor“无法确认我的终端模拟器很容易检测到的相同日志。

运行esptool.py的主机、CP210x FTDI芯片和ESP32之间的通信协议是什么?如何用SAMD21来模拟CP210x？"FTDI“、"TTL”和"RS232“的定义都有点模糊，据我在网上的研究可以确定，所以如果有人在这个领域有经验，我很想听听你的建议。

我的SAMD21上的代码只是：

#include <Arduino.h>

void setup()
{
    Serial.begin(115200);
    Serial1.begin(115200);
}

void loop()
{
    if(Serial.available())
    {
        Serial1.write(Serial.read());
    }
    if(Serial1.available())
    {
        Serial.write(Serial1.read());
    }
}

其中Serial1是UART，Serial是USB串行连接。

Answer 1

esptool.py期望串行端口(在Windows上称为COM端口)与ESP32通信。它不在乎计算机是否有一个老式的串行端口，是否使用带有专有协议(FTDI、CP210x等)的USB到串行桥，或者使用标准化的UBS协议进行串行通信(USB CDC ACM)。这将留给操作系统和已安装的驱动程序处理。

然而，esptool.py修改波特率，并使用RTS和DTR信号重置ESP32。它还相当容易受到与重置有关的定时问题的影响。如果您在引导模式中手动设置了ESP32，那么您应该能够在没有这些模式的情况下离开。

但是，最有可能的原因是Arduino CDC实现没有实现流控制。如果esptool.py发送的数据比放入内部缓冲区的数据多，则很可能会丢弃它，而不是将NAK发回，以便主机稍后可以重试。

我不完全理解SAMD21的Arduino核心来验证它。如果是这样的话，我不知道如何使它与Arduino程序一起工作。您需要使用其他框架来编程SAMD21。

更新

经过更多的测试，证明SAMD21 Arduino核的USB实现正确地实现了流控制。所以不会有任何数据丢失。

实际上，我能够成功地将代码上传到ESP32模块。设置如下：

• 用PlatformIO构建的Arduino代码。我使用的不是Serial，而是SerialUSB，因为我不确定如何控制常规Arduino IDE中可用的项目设置。
• 对于ESP32，我在一个最小的板上使用了ESP32 32-WROOM-32模块(重置和启动按钮，2个拉出电阻)。
• 我已经通过GND，3.3V，TX，RX直接连接到SAMD21开发板。
• 我已经验证了，我可以在正常运行模式下看到ESP32日志输出，在引导加载程序模式下(在按引导和重置之后)看到“等待下载”提示符。

Answer 2

Arduino有多个主板，esp32作为WiFi适配器安装在板上.为了闪现esp32，在WiFi库的示例中有一个名为SerialNINAPassthrough的工具草图，它应该被上传到主板上(在两个官方板上的SAMD21)。

SerialNINAPassthrough草图处理esptool发送的DTR和RTS信号，以便将板重置为闪烁模式。