بررسی اجمالی
ESP32-Ethernet-Kit برد توسعه اترنت به Wi-Fi است که امکان اتصال دستگاه های اترنت از طریق Wi-Fi را فراهم می کند. در عین حال، برای ارائه منابع تغذیه انعطاف پذیرتر، همچنین از PoE پشتیبانی می کند.
ESP32-Ethernet-Kit یک برد توسعه مبتنی بر ESP32 است که توسط Espressif تولید شده است.
این برد توسعه شامل دو برد، یک برد اترنت A و یک برد PoE B است، برد اترنت (A) دارای بلوتوث / وایفای دو حالته ماژول ESP32-WROVER-B و ماژول IP101GRI، یک پورت 10/100 اترنت سریع است(PHY).
برد PoE (B) تامین توان روی کابل شبکه اترنت را فراهم می کند. برد A می تواند به طور مستقل و بدون نصب برد B کار کند.
برای انتقال و مانیتور برنامه، برد اترنت (A) همچنین دارای تراشه FTDI FT2232HL است - یک پل USB پیشرفته multi-interface. این تراشه امکان استفاده از JTAG را برای دیباگ مستقیم ESP32 از طریق رابط USB بدون دیباگر جداگانه JTAG را فرآهم می کند.
بلوک دیاگرام زیر اجزای اصلی کیت ESP32-Ethernet-Kit و اتصالات آنها را نشان می دهد.
دو شکل و جدول زیر اجزای کلیدی، رابط ها و کنترل های کیت ESP32-Ethernet-Kit را شرح می دهد.
برد اترنت (A)
|
Key Component
|
Description
|
|
ESP32-WROVER-B
|
This ESP32 module features 64-Mbit PSRAM for flexible extended storage and data processing capabilities.
|
|
GPIO Header 2
|
Five unpopulated through-hole solder pads to provide access to selected GPIOs of ESP32. For details, see GPIO Header 2.
|
|
Flow Control
|
A jumper header with access to the board signals. For details, see Flow Control.
|
|
Function Switch
|
A DIP switch used to configure the functionality of selected GPIOs of ESP32. For details, see Function Switch.
|
|
Tx/Rx LEDs
|
Two LEDs to show the status of UART transmission.
|
|
GPIO Header 3
|
Provides access to some GPIOs of ESP32 that can be used depending on the position of the Function Switch.
|
|
FT2232
|
The FT2232 chip serves as a multi-protocol USB-to-serial bridge which can be programmed and controlled via USB to provide communication with ESP32. FT2232 also features USB-to-JTAG interface which is available on channel A of the chip, while USB-to-serial is on channel B. The FT2232 chip enhances user-friendliness in terms of application development and debugging. See ESP32-Ethernet-Kit V1.0 Ethernet board (A) schematic.
|
|
USB Port
|
USB interface. Power supply for the board as well as the communication interface between a computer and the board.
|
|
Power Switch
|
Power On/Off Switch. Toggling toward the Boot button powers the board on, toggling away from Boot powers the board off.
|
|
5V Input
|
The 5V power supply interface can be more convenient when the board is operating autonomously (not connected to a computer).
|
|
5V Power On LED
|
This red LED turns on when power is supplied to the board, either from USB or 5V Input.
|
|
DC/DC Converter
|
Provided DC 5 V to 3.3 V conversion, output current up to 2A.
|
|
Board B Connectors
|
A pair male header pins for mounting the PoE board (B).
|
|
IP101GRI (PHY)
|
The physical layer (PHY) connection to the Ethernet cable is implemented using the IP101GRI chip. The connection between PHY and ESP32 is done through the reduced media-independent interface (RMII), a variant of the media-independent interface (MII) standard. The PHY supports the IEEE 802.3 / 802.3u standard of 10/100Mbps.
|
|
RJ45 Port
|
Ethernet network data transmission port.
|
|
Magnetics Module
|
The Magnetics are part of the Ethernet specification to protect against faults and transients, including rejection of common mode signals between the transceiver IC and the cable. The magnetics also provide galvanic isolation between the transceiver and the Ethernet device.
|
|
Link/Activity LEDs
|
Two LEDs (green and red) that respectively indicate the “Link” and “Activity” statuses of the PHY.
|
|
BOOT Button
|
Download button. Holding down BOOT and then pressing CH_PU initiates Firmware Download mode for downloading firmware through the serial port.
|
|
CH_PU Button
|
Reset button.
|
|
GPIO Header 1
|
This header provides six unpopulated through-hole solder pads connected to spare GPIOs of ESP32. For details, see GPIO Header 1.
|
برد PoE (B)
برد PoE (B) دارای امکانات زیر است:
- پشتیبانی از IEEE 802.3at
- توان خروجی: 5 ولت، 1.4 آمپر
برای استفاده از قابلیت PoE، پورت RJ45 برد اترنت (A) باید با یک کابل اترنت به سوئیچ متصل شود که PoE را پشتیبانی می کند. وقتیکه برد اترنت (A) خروجی 5 ولت را از برد PoE (B) تشخیص می دهد، برق USB به طور خودکار قطع می شود.
|
Key Component
|
Description
|
|
Board A Connector
|
Four female header pins for mounting this board onto Ethernet board (A).
|
|
External Power Terminals
|
Optional power supply to the PoE board (B).
|
راه اندازی کیت
Function Switch
عملکردهای مخصوص پین های GPIO را می توان با Function Switch انتخاب کرد.
|
DIP SW
|
GPIO Pin
|
Pin Functionality if DIP SW is ON
|
|
1
|
GPIO14
|
Connected to FT2232 to provide JTAG functionality
|
|
2
|
GPIO12
|
Connected to FT2232 to provide JTAG functionality
|
|
3
|
GPIO13
|
Connected to FT2232 to provide JTAG functionality
|
|
4
|
GPIO15
|
Connected to FT2232 to provide JTAG functionality
|
|
5
|
GPIO4
|
Connected to FT2232 to provide JTAG functionality
|
|
6
|
GPIO2
|
Connected to on-board 25 MHz oscillator
|
|
7
|
GPIO5
|
Connected to RESET_N input of IP101GRI
|
|
8
|
n/a
|
با قرار دادن یک دیپ سوئیچ در موقعیت خاموش می توانید آن پین GPIO خاص را برای اهداف دیگر در دسترس قرار دهید.
کنترل جریان
یک جامپر پین هدر 2x2 است که برای کنترل جریان UART در نظر گرفته شده است.
|
Signal
|
Comment
|
|
1
|
MTDO
|
GPIO13, see also Function Switch
|
|
2
|
MTCK
|
GPIO15, see also Function Switch
|
|
3
|
RTS
|
RTS signal of FT2232
|
|
4
|
CTS
|
CTS signal of FT2232
|
تخصیص GPIO
این بخش تخصیص GPIO های ESP32 به رابط ها یا عملکردهای کیت ESP32-Ethernet-Kit را توضیح می دهد.
رابط IP101GRI (PHY)
تخصیص پین های ESP32 (MAC) به IP101GRI (PHY) در جدول زیر نشان داده شده است.
|
ESP32 Pin (MAC)
|
IP101GRI (PHY)
|
|
RMII Interface
|
|
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
|
|
Serial Management Interface
|
|
8
|
GPIO23
|
MDC
|
|
9
|
GPIO18
|
MDIO
|
|
PHY Reset
|
|
10
|
GPIO5
|
Reset_N
|
توجه داشته باشید: به جز REF_CLK، تخصیص همه پین ها تحت رابط RMII ثابت است و نمی توان آنها را از طریق IOMUX یا GPIO Matrix تغییر داد.
هدر GPIO 1
این هدر، GPIO هایی را نشان می دهد که در جاهای دیگر کیت ESP32-Ethernet-Kit استفاده نمی شوند.
|
.
|
ESP32 Pin
|
|
1
|
GPIO32
|
|
2
|
GPIO33
|
|
3
|
GPIO34
|
|
4
|
GPIO35
|
|
5
|
GPIO36
|
|
6
|
GPIO39
|
هدر GPIO 2
این هدر، شامل GPIO ها با قابلیت RMII خاص (به جز GPIO2) است. بسته به شرایط، برنامه های خاص اترنت ممکن است به این قابلیت نیاز داشته باشند.
|
.
|
ESP32 Pin
|
RMII Function
|
Comments
|
|
1
|
GPIO17
|
EMAC_CLK_180
|
See note 1
|
|
2
|
GPIO16
|
EMAC_CLK_OUT
|
See note 1
|
|
3
|
GPIO4
|
EMAC_TX_ER
|
|
|
4
|
GPIO2
|
n/a
|
See note 2
|
|
5
|
GPIO5
|
EMAC_RX_CLK
|
See note 2
|
توجه داشته باشید: پین های GPIO16 و GPIO17 در ماژول ESP32-WROVER-B در دسترس نیستند. در صورت نیاز به استفاده از این پین ها، یک ماژول بدون حافظه SPIRAM را در داخل لحیم کنید، به عنوان مثال ESP32-WROOM-32D یا ESP32-SOLO-1.عملکرد به تنظیمات Function Switch بستگی دارد.
هدر GPIO 3
هدر GPIO های متصل به این هدر بستگی به تنظیمات Function Switch دارد.
|
.
|
ESP32 Pin
|
|
1
|
GPIO15
|
|
2
|
GPIO13
|
|
3
|
GPIO12
|
|
4
|
GPIO14
|
|
5
|
GND
|
|
6
|
3V3
|
جدول خلاصه تخصیص GPIO
|
ESP32-WROVER-B
|
IP101GRI
|
UART
|
JTAG
|
GPIO
|
Comments
|
|
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
|
See notes 1 and 3 below
|
|
IO0
|
REF_CLK
|
|
|
|
See notes 2 and 3 below
|
|
IO4
|
|
|
nTRST
|
IO4
|
|
|
IO16
|
|
|
|
IO16 (NC)
|
See note 4 below
|
|
IO17
|
|
|
|
IO17 (NC)
|
See note 4 below
|
|
IO5
|
Reset_N
|
|
|
IO5
|
|
|
IO18
|
MDIO
|
|
|
|
|
|
IO19
|
TXD[0]
|
|
|
|
|
|
IO21
|
TX_EN
|
|
|
|
|
|
RXD0
|
|
RXD
|
|
|
|
|
TXD0
|
|
TXD
|
|
|
|
|
IO22
|
TXD[1]
|
|
|
|
|
|
IO23
|
MDC
|
توجه داشته باشید: 1- GPIO2 برای فعال کردن نوسان ساز خارجی PHY استفاده می شود. 2- GPIO0 منبع کلاک مرجع 50 مگاهرتز برای PHY است. سیگنال کلاک ابتدا معکوس می شود، تاخیر خط انتقال را در نظر گرفته و سپس به PHY ارائه می شود. 3- برای جلوگیری از تأثیرگذاری روی حالت روشن شدن، GPIO0 توسط خروجی کلاک در سمت PHY، نوسان ساز خارجی PHY پس از روشن شدن ESP32 با استفاده از GPIO2 فعال می شود. 4- پین های GPIO16 و GPIO17 در ماژول ESP32-WROVER-B در دسترس نیستند. در صورت نیاز به استفاده از این پین ها، یک ماژول بدون حافظه SPIRAM را در داخل لحیم کنید، به عنوان مثال ESP32-WROOM-32DیاESP32-SOLO-1
توسعه برنامه
قبل از روشن کردن کیت ESP32-Ethernet-Kit خود، مطمئن شوید که برد سالم است و علائم مشخصی از خرابی ندارد.
راه اندازی اولیه
- با چرخاندن همه سوئیچ ها به ON ،عملکرد سوئیچ یا Function Switch را روی برد اترنت (A) در موقعیت پیش فرض قرار دهید.
- برای ساده تر کردن فلش و تست برنامه، هیچ جامپری را نصب نکنید و هیچ سیگنالی را به هدرهای برد وصل نکنید.
- برد PoE (B) اکنون می تواند وصل شود، اما منبع خارجی را به آن متصل نکنید.
- برد اترنت (A) را با کابل USB به رایانه وصل کنید.
- کلید پاور را از حالت GND به موقعیت 5V0 تبدیل کنید، چراغ روشن 5 ولت باید روشن شود.
تنها در صورتی که تمام مراحل فوق را با موفقیت انجام داده اید، به قسمت بعدی بروید.
مقدمات برنامه نویسی تراشه های ESP32 در فریمورک ESP-IDF برای نصب قدم به قدم به شما کمک می کند تا محیط توسعه را تنظیم کرده و سپس یک پروژه نمونه را روی برد خود فلش کنید.
پیکربندی و بارگذاری مثال اترنت
پس از راه اندازی محیط توسعه و آزمایش برد، می توانید مثال ethernet/ethernet را پیکربندی و فلش کنید. این مثال برای آزمایش عملکرد اترنت ایجاد شده است. از PHY های مختلف پشتیبانی می کند، از جمله IP101GRI نصب شده بر روی برد ESP32-Ethernet-Kit V1.0.
داکیومنت های مرتبط با این برد