Arduino-ESP32 教程：使用USB CDC和DFU模式进行固件烧录

傅尉艺Maggie

于 2025-06-02 09:16:48 发布

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Arduino-ESP32 教程：使用USB CDC和DFU模式进行固件烧录

arduino-esp32 Arduino core for the ESP32 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ar/arduino-esp32

前言

随着ESP32-S2的推出，Espressif公司开始在其部分SoC系列中集成USB外设功能，包括ESP32-C3和ESP32-S3等型号。这一创新特性为开发者带来了诸多便利，特别是可以直接通过USB接口烧录固件，无需额外的USB转串口芯片。本文将详细介绍如何在Arduino-ESP32环境中利用这一特性。

支持的芯片型号

目前支持USB外设功能的ESP32系列芯片如下：

| 芯片型号 | 支持的USB功能 | |------------|---------------------| | ESP32-S2 | CDC和DFU | | ESP32-C3 | CDC | | ESP32-S3 | CDC和DFU | | ESP32-C6 | CDC | | ESP32-H2 | CDC |

重要提示：使用这些功能的前提是开发板必须包含连接到SoC内置USB的USB接口。如果开发板没有内置USB接口，开发者可以自行将USB接口连接到芯片的USB引脚上。

USB DFU模式详解

什么是DFU模式？

DFU（Device Firmware Upgrade）是USB标准中的一种设备固件升级规范，允许通过USB接口直接升级设备固件。在ESP32-S2和ESP32-S3上，这一功能得到了完美支持。

DFU模式烧录步骤

手动进入下载模式（首次烧录时需要）
- 按住BOOT按钮
- 按下并释放RESET按钮
- 此时在Arduino IDE的端口列表中会出现新的USB设备，选择该设备
配置USB DFU参数
- 对于ESP32-S2：
  - USB DFU On Boot -> 启用
  - Upload Mode -> Internal USB
- 对于ESP32-S3：
  - USB Mode -> USB-OTG (TinyUSB)
  - USB DFU On Boot -> 启用
执行烧录
- 上传你的程序后，需要手动复位设备

注意事项：

DFU模式仅用于固件烧录，不能用于串口输出日志
开发阶段建议使用CDC模式而非DFU模式

USB CDC模式详解

什么是CDC模式？

CDC（Communications Device Class）允许通过USB接口与设备进行类似串口的通信。这一模式可以在支持的设备上实现烧录和监控功能，类似于传统的外部串口接口。

CDC模式使用步骤

手动进入下载模式（首次烧录时需要）
- 操作方式与DFU模式相同
配置USB CDC参数
- 对于ESP32-S2：
  - USB CDC On Boot -> 启用
  - Upload Mode -> Internal USB
- 对于ESP32-C3：
  - USB CDC On Boot -> 启用
- 对于ESP32-S3：
  - USB CDC On Boot -> 启用
  - Upload Mode -> UART0 / Hardware CDC
烧录和监控
- 首次烧录后需要手动复位
- 之后可以通过选择USB端口和正确的波特率（通常为115200）来监控设备输出