Программирование ARM ESP32-C3: использование выводов SPI flash как обычных портов GPIO Sat, July 20 2024  

Поделиться

Нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.

ESP32-C3: использование выводов SPI flash как обычных портов GPIO Печать
Добавил(а) microsin   

Выводы GPIO11 - GPIO17 по умолчанию предназначены для подключения внешней памяти программ SPI flash:

Вывод корпуса Имя GPIO Описание
18 VDD_SPI GPIO11 Выход. Напряжение питания внешней микросхемы SPI flash.
19 FLASH_HOLD# GPIO12 Выход. Приостанавливает функционирование FLASH, даже если она выбрана сигналом CS#.
20 FLASH_WP# GPIO13 Выход. Лог. 0 запрещает запись в SPI flash.
21 FLASH_CS# GPIO14 Выход. Сигнал выборки SPI flash.
22 FLASH_SCK GPIO15 Выход. Сигнал тактирования SPI flash.
23 FLASH_SDI GPIO16 Вход. Сигнал данных SPI flash.
24 FLASH_SDO GPIO17 Выход. Сигнал данных SPI flash.

В официальной документации написано, что использовать эти выводы под другие функции не рекомендуется, однако это явно не запрещается [1]. Встает вопрос - можно ли эти выводы использовать в программе для других функций, например как обычные цифровые порты для ввода и вывода, GPIO?

Среди библиотечных функций ESP-IDF SDK есть макросы, которые позволяют определить возможности выводов: GPIO_IS_VALID_GPIO, GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO, GPIO_IS_VALID_DIGITAL_IO_PAD, GPIO_IS_DEEP_SLEEP_WAKEUP_VALID_GPIO. Можно написать код, который будет проверять возможности этих выводов:

void CheckValidGPIO (void)
{
  ESP_LOGW("GPIO_IS_VALID_GPIO", "");
  for(uint8_t pinNum = 11; pinNum<18; pinNum++)
    printf("GPIO%u %u\n", pinNum, GPIO_IS_VALID_GPIO(pinNum));
 
  ESP_LOGW("GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO", "");
  for(uint8_t pinNum = 11; pinNum<18; pinNum++)
    printf("GPIO%u %u\n", pinNum, GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO(pinNum));
 
//  ESP_LOGW("GPIO_IS_VALID_DIGITAL_IO_PAD", "");
//  for(uint8_t pinNum = 11; pinNum<18; pinNum++)
//    printf("GPIO%u %u\n", pinNum, GPIO_IS_VALID_DIGITAL_IO_PAD(pinNum));
 
  ESP_LOGW("GPIO_IS_DEEP_SLEEP_WAKEUP_VALID_GPIO", "");
  for(uint8_t pinNum = 11; pinNum<18; pinNum++)
    printf("GPIO%u %u\n", pinNum, GPIO_IS_DEEP_SLEEP_WAKEUP_VALID_GPIO(pinNum));
}

После запуска эта функция выведет положительный результат, что якобы использовать эти выводы можно. Выведенная 1 означает, что эти выводы можно использовать для функционала GPIO:

W (623) GPIO_IS_VALID_GPIO:
GPIO11 1
GPIO12 1
GPIO13 1
GPIO14 1
GPIO15 1
GPIO16 1
GPIO17 1
W (623) GPIO_IS_VALID_OUTPUT_GPIO:
GPIO11 1
GPIO12 1
GPIO13 1
GPIO14 1
GPIO15 1
GPIO16 1
GPIO17 1
W (623) GPIO_IS_DEEP_SLEEP_WAKEUP_VALID_GPIO:
GPIO11 1
GPIO12 1
GPIO13 1
GPIO14 1
GPIO15 1
GPIO16 1
GPIO17 1

Но к сожалению, не все так радужно, как хотелось бы. Даже если память flash размещена внутри чипа (а такие варианты чипов ESP32-C3 существуют), все равно в момент загрузки на этих выводах можно наблюдать на этих выводах активность.

Какие выводы из этого можно сделать? Сигналы подключения SPI flash можно использовать как GPIO, но с соблюдением некоторых условий:

1. Если весь код размещается только в IRAM (это можно обеспечить только для небольших по объему программ), и если в момент включения выводы SPI flash ничем не заблокированы.

2. Вывод FLASH_WP# можно относительно свободно использовать, если не подразумевается доступ к SPI Flash на запись. Лог. 0 на этом выводе всего лишь блокирует возможность записи содержимого SPI Flash. Обычный логический уровень на нем единица, и сигнал на нем не меняется в процессе перепрошивки и работы программы.

3. Для использования GPIO11 (VDD_SPI) необходимо воспользоваться перепрограммированием фьюзов eFUSE [3].

[Ссылки]

1. ESP32-C3: GPIO и RTC GPIO.
2. ESP32-C3: справочник по выводам.
3. ESP32-C3: управление выводом VDD_SPI как ножкой порта GPIO11.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page