基于JTAG对ESP32-C3的调试及下载

前言

继上一章节《基于VSCODE的ESP32C3开发环境的搭建》之后，小编相信大部分读者借助红旭的肩膀，应该可以轻松地搞定ESP32-C3的开发环境搭建，并完成一些基础的开发；接下来，让我们继续趁热打铁，讲讲如何利用ESP32-C3的JTAG接口，对ESP32-C3进行下载或者调试仿真。

JTAG接口

为了更好地阐述并实现对ESP32-C3进行下载或者调试仿真，这里小编以HX-DK-商为蓝本，进行一系列的配置和讲解。

目前，ESP32-C3支持两种JTAG连接方式：

1. 内嵌的JTAG调试仿真器

   ESP32-C3内嵌了一个USB-JTAG控制器，可用于对ESP32-C3进行下载或者调试仿真，如HX-DK-商中的标号9，只要插上USB线，即可实现下载和调试仿真的功能。

2. 外置的JTAG调试仿真器

   如果想要使用外部的调试仿真器，则只要使用标准的10-PIN连接线与HX-DK-商中的标号8相连接，即可实现对ESP32-C3的下载和调试仿真。

内置的USB-SERIAL-JTAG

ESP32-C3不但内置了USB-JTAG，还内置了USB-SERIAL，这给开发者提供了大大的便利，仅需要一根USB线即可实现下载和调试仿真，实乃众多半导体厂商中的第一芯。但是它们始终属于ESP32-C3中的一个外设，一旦设备进入休眠又或者死机了又或者重启了，那么这个外设的功能也随着 “废掉” 了，但是如果没有这些问题的话，那还是省心省力的，这是目前内置USB-SERIAL-JTAG的局限性所在。所以，HX-DK-商仍然保留了外置的USB-SERIAL和调试仿真器。

在使用内置的USB-SERIAL-JTAG功能之前，用户还需要安装相应的驱动，这个驱动在上一章节《基于VSCODE的ESP32C3开发环境的搭建》中提及的ESP-IDF-Tools工具中可以获取得到，即使用ESP-IDF-Tools安装相应的配置工具包时，要勾选idf_driver。最后，用户就可以在.espressif文件夹找到它，如下图所示：

如果驱动安装成功，当HX-DK-商中的标号9只要插上USB线，在设备管理器中就可以发现一个虚拟的串口和一个USB-JTAG的接口，如下所示：

这个时候，用户就可以利用内置的USB-SERIAL-JTAG对ESP32-C3进行下载和调试。

下载

ESP32-C3的固件下载有两种方式：

1. UART下载

   因为内置有USB-SERIAL且驱动也已经安装成功，那么用户只需要在VS CODE上进行简单地配置即可下载：

   1. 在VSCODE状态栏左下方，选择内置USB-SERIAL的虚拟串口

      

   2. 在ESP-IDF插件设置中，选择串口方式下载固件

      

   3. 在VSCODE状态栏左下方，选择芯片的型号

      

      当上述的配置设置完成之后，即实现内置的USB-SERIAL对ESP32-C3进行下载，如下所示：

      

2. JTAG下载

   同理，用户只需要在VS CODE上进行简单地配置即可：

   1. 在ESP-IDF插件设置中，选择JTAG方式下载固件

      

   2. 在VSCODE状态栏左下方，选择芯片的型号

      

   当上述的配置设置完成之后，即实现内置的USB-JTAG对ESP32-C3进行下载，如下所示：
   

调试仿真

到目前小编写下这篇文章为止，基于VSCODE+ESP-IDF插件+ESP-IDF的方式，对ESP32-C3进行调试仿真，已经相对比较稳定可靠了；之所以这篇文章这么难产，是因为前期各个方面有太多的Bug，消耗了小编大量的时间，如果有读者在官方的Github仓库查询ESP32-C3 Debug问题的话，基本上大部分都是小编我发的Ticket。好了，废话不多说，想要使用内置的USB-JTAG对ESP32-C3进行调试仿真，需要如下2个步骤：

1. 同样的，在VSCODE状态栏左下方，选择芯片的型号，即：
   

2. 配置当前代码工程的launch.json文件为下述的内容：

{"version": "0.2.0","configurations": [{"type": "espidf","name": "Launch-name","request": "launch","mode": "auto","skipVerifyAppBinBeforeDebug": true}]
}

当上述的配置设置完成之后，为了保证调试仿真的鲁棒性，请先用上述的JTAG下载的方法先下载固件 （如果固件没有更新，一次即可；如果有更新，则务必再下载一次）>，然后再按下F5键，即可实现内置的USB-JTAG对ESP32-C3进行调试仿真，如下图所示：

如果突然间出现无法调试仿真的情况，先用上述的JTAG下载的方法先下载固件，紧接着硬件复位一下ESP32-C3，然后再按下F5键进行调试仿真。

外置的ESP-Prog

如上述的内置的USB-SERIAL-JTAG内容所述，内置的USB-SERIAL-JTAG控制器仍然存在一些瑕疵，所以有的应用场景仍然需要外部的调试仿真器来下载以及调试仿真。

同理，外置的ESP-Prog在使用之前，也是需要安装驱动文件的，其方法也跟内置的USB-SERIAL-JTAG的相似，即在上一章节《基于VSCODE的ESP32C3开发环境的搭建》中提及的ESP-IDF-Tools工具中可以获取得到，即使用ESP-IDF-Tools安装相应的配置工具包时，要勾选idf_driver。最后，用户就可以在.espressif文件夹找到它，如下图所示：

如果驱动安装成功，ESP-Prog只要插上USB线，在设备管理器中就可以发现一个虚拟的串口和一个USB-JTAG的接口，如下所示：

这个时候，用户就可以利用外置的ESP-Prog对ESP32-C3进行下载和调试。还有一点需要注意的是：当ESP Prog与HX-DK-商的标号8相连接时，请将ESP Prog的JTAG_PWR_SEL拨到5V，然后HX－DK－商开发板什么线都不需要接。

下载

由于ESP Prog调试仿真器也具备USB-JTAG和USB-SERIAL的功能，所以其也支持两种方式的下载：

1. UART下载

   这种方式比较简单，只需要将对应的TX和RX相互连接即可；至于ESP Prog的TX、RX引脚详情，请参考ESP Prog官方的介绍，因为这种方式大同小异，小编就不再细述。

2. JTAG下载

   如果使用外置ESP-Prog的JTAG接口对ESP32-C3进行下载，用户还需要对ESP32-C3内部的eFuse进行设置 （注意，该设置是永久的，不可恢复的），即需要使用espefuse.py对eFuse的JTAG_SEL_ENABLE位进行烧录，操作的命令如下：

   F:/Tools/Espressif/IDF_Tools/.espressif/python_env/idf4.4_py3.8_env/Scripts/python.exe F:\BLE_WIFI\Espressif\SDK\esp-idf-c3\components\esptool_py\esptool\espefuse.py -p COM50 burn_efuse JTAG_SEL_ENABLE 1
   

   上述是小编当前的Python和espefuse.py路径和COM口，不同的用户可能对应的路径些许不同。当按照上述的命令配置之后，ESP32-C3在复位时，会根据GPIO10的电平来判断使用内置USB-JTAG还是外置的JTAG调试仿真器：

   • GPIO10为低电平时，使用内置的USB-JTAG
   • GPIO10为高电平时，使用外置的JTAG调试仿真器

   但是！！！目前这个功能截止目前为止还有Bug，只能通过下一版的硬件升级才能解决这个问题；当前的现状就是只要烧录了JTAG_SEL_ENABLE位，ESP32-C3就永远只能支持外置的JTAG调试仿真器了

   紧接着，我们就可以进行JTAG烧录了，即：

   1. 在ESP-IDF插件设置中，选择JTAG方式下载固件

      

   2. 在VSCODE状态栏左下方，选择芯片的型号

      

   当上述的配置设置完成之后，即实现外置的ESP Prog对ESP32-C3进行下载，如下所示：

    ![](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d9946a69475031799062410a69c4508c.gif)
   

调试仿真

同理，使用外置ESP Prog调试仿真器的设置，与使用内置的USB－SERIAL－JTAG是一样的；唯一不同的是：只不过当选择设备类型时，要选择ESP32-C3(ESP-PROG JTAG) ；小编这里也不再过多地描述，下图是使用外置ESP Prog调试仿真器的动图：

至此，如何基于JTAG接口对ESP32-C3进行下载及调试仿真已经讲解完毕。