VSCODE platformio ESP32-S3 内置 JTAG 接口断点单步调试笔记

原创 已于 2025-04-02 16:31:00 修改 · 5k 阅读 · 41 ·
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于 2024-08-10 21:00:00 首次发布

ESP32 S3的两种JTAG调试方法

  • ESP32 S3的有两种JTAG调试方法，直接连接板子上的JTAG引脚进行调试，或者用ESP32-S3 内置 JTAG 接口进行调试，这些方法有助于开发者在开发过程中进行更深入的调试。

1、ESP32-S3 内置 JTAG 接口

  • 使用 ESP32-S3 内置 JTAG 接口ESP32-S3 芯片本身就集成了 JTAG 功能，这意味着你可以直接通过 USB 线连接到芯片的 D+ 和 D- 引脚来进行 JTAG 调试，而不需要额外的 JTAG 适配器。这种调试方式较为简便，只需要按照以下步骤操作：

    • 硬件连接：将 USB 线的 D+ 和 D- 引脚连接到 ESP32-S3 的相应引脚上。注意不要将 USB 通信引脚误连到通常用于串行通信的 RxD 和 TxD 引脚上。
    • 软件配置：使用支持 JTAG 调试的工具，如 OpenOCD。配置相应的 OpenOCD 配置文件，指定正确的 JTAG 配置和目标设备。

  • ESP32-S3 系列芯片集成了一个 USB 串口/JTAG 控制器，作为兼容 USB 2.0 全速模式的设备。GPIO19 和 GPIO20 可以分别作为 USB 的 D- 和 D+（通过USB进行直连的方法如以下原理图所示），线上建议预留串联电阻（初始值可为 0 Ω）和对地电容（初始可不上件），并注意靠近芯片端放置。
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2、外部 JTAG 适配器

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  • 可以使用传统的 JTAG 适配器来实现调试。使用外部 JTAG 适配器的方法包括：硬件连接：连接 JTAG 适配器到 ESP32-S3 的 JTAG 接口，通常包括 TCK, TDI, TDO, TMS, nTRST 等引脚。软件配置：同样使用支持 JTAG 的调试工具，例如 OpenOCD。

内置 JTAG 接口调试过程

vcode + platformio 插件安装与测试

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集成jtag驱动安装

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  • 驱动地址：https://dl.espressif.com/dl/idf-driver/idf-driver-esp32-usb-jtag-2021-07-15.zip

  • 解压后右键点击 USB_JTAG_debug_unit.inf 进行安装
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openocd安装

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进入jtag模式

eFuse配置与jtag连接

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进行调试

  • PlatformIO项目配置文件如下：
; PlatformIO Project Configuration File
;
;   Build options: build flags, source filter
;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
;   Library options: dependencies, extra library storages
;   Advanced options: extra scripting
;
; Please visit documentation for the other options and examples
; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html
[env:esp32-s3-devkitm-1]
platform = espressif32
board = esp32-s3-devkitm-1
framework = arduino
upload_port = COM7
; upload_speed = 2000000
; monitor_speed = 115200
monitor_port = COM6
debug_tool = esp-builtin
; debug_init_break = break setup
debug_init_break = tbreak setup
build_type = debug
  • 点击调试按钮进行程序调试
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CG

ESP32-S3 调试经验：使用 ESP-PROG 与内置 USB-JTAG
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08-26 573
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I would like use ESP-32-S3-DevKit-C1 for this project. What i would like to do is remote Debugging the microcontroller with OpenOCD in VS code of laptop1. Physical microcontroller is connect to Laptop2 and with ESP IDF and OpenOCD in VS code. As every laptop has different Mac address, we can use it to do remote debug. Give me the detail steps on how to do this project
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在 VSCode 中使用 PlatformIO 对 ESP32-S3 进行断点调试，需要正确配置调试环境并连接硬件调试工具。ESP32-S3 支持通过 JTAG 接口进行调试，常用的硬件调试工具是 ESP-PROG，它能够与 OpenOCD 配合使用实现调试功能。 ### 配置步骤 #### 1. 安装 PlatformIO 确保在 VSCode 中已安装 **PlatformIO IDE** 插件，并更新至最新版本。可以通过 VSCode 的扩展市场搜索并安装。 #### 2. 创建或打开 ESP32-S3 项目 使用 PlatformIO 创建一个新的 ESP32-S3 项目，或者打开已有项目。确保 `platformio.ini` 文件中包含以下内容： ```ini [env:esp32-s3] platform = espressif32 board = esp32-s3-devkitl1 framework = arduino debug_tool = esp-prog ``` 其中 `debug_tool` 设置为 `esp-prog`，表示使用 ESP-PROG 作为调试工具。 #### 3. 硬件连接 根据 ESP32-S3 的 JTAG 引脚定义，将 ESP-PROG 正确连接至 ESP32-S3 开发板： | ESP-PROG 信号 | ESP32-S3 引脚 | |---------------|----------------| | TDO | GPIO40 | | TDI | GPIO41 | | TCK | GPIO39 | | TMS | GPIO42 | 确保所有连接稳固，并连接 GND。 #### 4. 启动调试会话 在 VSCode 中打开 PlatformIO 的调试视图，点击“调试”按钮（或使用快捷键 `F5`），PlatformIO 会自动启动 OpenOCD 并连接到 ESP32-S3。 #### 5. 设置断点 在代码中点击左侧的编辑器边栏，设置断点。程序运行到断点时会自动暂停，允许查看变量值、寄存器状态和调用栈等信息。 #### 6. 使用 GDB 命令（可选） PlatformIO 提供 GDB 命令行界面，支持输入如 `break`, `continue`, `step` 等命令进行更精细的控制。 ### 示例代码断点调试 以下是一个简单的调试示例： ```cpp #include <Arduino.h> void setup() { Serial.begin(115200); delay(1000); Serial.println("Debugging started..."); } void loop() { Serial.println("Loop running..."); delay(1000); } ``` 在 `Serial.println("Debugging started...");` 行设置断点，启动调试后程序会在该行暂停执行。 ### 调试注意事项 - 确保 ESP32-S3 的电源稳定，避免因电压不稳导致调试连接失败。 - 如果使用的是非官方开发板，需确认其 JTAG 接口已正确引出并支持调试。 - 在调试过程中如果遇到连接失败，可尝试重新插拔 ESP-PROG 或重启 OpenOCD。
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