ESP8266

云端升级的详细介绍参考文档《ESP8266 FOTA 云端升级指南》。

请先检查以下问题：

• 确认使用了正确大小的 Flash。
• 确认是否烧录了 blank.bin 做初始化。
• 确认 user1.bin 和 user2.bin 下载到了正确的地址。
• 确认生成 user1.bin 和 user2.bin 使用了相同的 Flash、boot 配置。

客户可以使用自己的云服务器，但是要能支持 HTTP 请求，并可以支持设备控制功能。

云端的 API，请见：http://iot.espressif.cn/#/api-zh-cn/。

请做以下检查：

1. APP 版本是否支持 SDK 版本或 SmartConfig 版本。
2. 手机连接的路由器不能是单 5G 路由（双频路由器除外）。
3. SmartConfig 过程中不要调用其他 API。
4. 使用 AT 时，设备没有获得 IP 之前，不要调用 smartconfig_stop。

如以上排除，请调用 smartconfig_start 时打开 debug 模式。把连接失败和成功的 log 发给我们技术做支持分析。

支持。ESP8266 在 SoftAP 和 Station 模式下都可以作服务端。

• 在 SoftAP 模式下，ESP8266 的服务端 IP 地址是 192.168.4.1。
• 如果 Station 模式，服务端的 IP 地址为路由器分配给 ESP8266 的 IP。
• 如果是基于 SDK 二次开发，那么需使用 espconn 结构体和相关 API。
• 如果是使用 AT 指令，需使用 AT+CIPSERVER 开启服务端。

在 Non-OS SDK 中的 AT 示例 (\ESP8266_NONOS_SDK\examples\at\user\user_main.c) 中有提供如何实现一条自定义的 AT 指令“AT+TEST”。结构体 at_funcationType 用于定义一条指令的四种类型，例如指令名称“AT+TEST”。

• 类型 at_testCmd: 测试指令，对应指令为 AT+TEST=?，AT 示例中注册的实现回调为 at_testCmdTest，测试指令可以设计为返回参数的取值范围；注册为 NULL，则无测试指令。
• 类型 at_queryCmd: 查询指令，对应指令为 AT+TEST=?，AT 示例中注册的实现回调为 at_queryCmdTest，测试指令可以设计为返回当前值；注册为 NULL，则无测试指令。
• 类型 at_setupCmd: 设置指令，对应指令格式为 AT+TEST=parameter1,parameter2,……，AT 示例中注册的实现回调为 at_setupCmdTest，设置指令可以设计用于设置参数值；注册为 NULL，则无测试指令。
• 类型 at_exeCmd: 执行指令，对应指令为 AT+TEST，AT 示例中注册的实现回调为 at_exeCmdTest，执行指令可以设计用于执行某项操作；注册为 NULL，则无测试指令。

客户可以基于 ESP8266_NONOS_SDK\examples\at 示例代码，在 ESP8266 自带 AT 命令的基础上，添加客户自定义的 AT 命令。关于自定义 AT 命令，SDK 限制整条 AT 命令数据长度最大 128 字节（含结束符 “\r\n”），不单独限制命令段和参数段。

例如：AT+CMDTEST=param1,param2,param3,….paramN\r\n

则：strlen(“AT+CMDTEST=param1,param2,param3,....paramN\r\n”)<=128 Bytes

相关 SDK 及参考资料请至乐鑫官网下载：ESP8266 SDK 和 Demo。

ESP8266 连接路由器后，单 STA 模式会进入 modem_sleep，导致芯片内部电流发生变化，参ESP8266 连接路由器后，单 STA 模式会进入 modem_sleep，导致芯片内部电流发生变化，参考值变化，因此 ADC 采集异常。用户如果需要测量的非常准确，可以用 system_adc_fast_read 的函数，但是测量之前需要关闭 RF，Wi-Fi 连接会断开。如果需要测试比较准确，数值相差 1，或 2，可以配置 Wi-Fi 为 non_sleep 模式 wifi_set_sleep_type(NONE_SLEEP_T)；建议该用户这样配置。如果对精确性要求不高，可以允许模块进入 sleep 模式，功耗较低。

tx_addr 是发送地址；u8 tx_cmd 是发送 cmd；u8 tx_rep 是重复发送的次数。

UART1 只有 Tx 功能，可以在 UART0 用于通讯时，做打印 log 用途。

请参考如下代码：

void ICACHE_FLASH_ATTR 

uart_init_new(void) 

{ 

// Wait for FIFOs to be emptied

    UART_WaitTxFifoEmpty(UART0); 

    UART_WaitTxFifoEmpty(UART1); 

// Configure UART settings

    UART_ConfigTypeDef uart_config; 

    uart_config.baud_rate    = BIT_RATE_74880; 

    uart_config.data_bits     = UART_WordLength_8b; 

    uart_config.parity          = USART_Parity_None; 

    uart_config.stop_bits     = USART_StopBits_1; 

    uart_config.flow_ctrl      = USART_HardwareFlowControl_None; 

    uart_config.UART_RxFlowThresh = 120; 

    uart_config.UART_InverseMask = UART_None_Inverse; 

    UART_ParamConfig(UART0, &uart_config); 

    UART_IntrConfTypeDef uart_intr; 

    uart_intr.UART_IntrEnMask = UART_RXFIFO_TOUT_INT_ENA | UART_FRM_ERR_INT_ENA | UART_RXFIFO_FULL_INT_ENA; 

    uart_intr.UART_RX_FifoFullIntrThresh = 100; 

    uart_intr.UART_RX_TimeOutIntrThresh = 2; 

    uart_intr.UART_TX_FifoEmptyIntrThresh = 20; 

    UART_IntrConfig(UART0, &uart_intr); 

// Set UART1 for printing

    UART_SetPrintPort(UART1); 

// Register interrupt handler

    UART_intr_handler_register(uart0_rx_intr_handler); 

    ETS_UART_INTR_ENABLE(); 

}

SDIO 时钟能到 50 MHz ，理论最高速度是 200 Mbps 。

要看灯的驱动是如何设计的。如是低电平灯亮，并且在上电的时候将 IO 强制拉为低电平，那么在上电的瞬间可能会出现灯闪一下。是因为除了 FLASH 相关的 IO 和 GPIO4 ，GPIO5 ，其他 IO 上电后上拉默认使能。

解决方法：

1. 上电的瞬间，user_init 中将上拉关闭。
2. 如第一条无效的，需要我们提供相应的 boot.bin。在该 BIN 被搬到 RAM 的过程里，IO 的上拉就会被关闭。这比 user_init 生效要早。

不可以。GPIO 只能承受 3.6V。需要通过降压电路，否则会造成 GPIO 损坏。

对于 Non-OS SDK，比如需要把 MTDO 配置成输入，同时下降沿触发中断：

void ICACHE_FLASH_ATTR gpio_init(void)
{
//GPIO Alternate Function
      PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_MTDO_U,FUNC_GPIO15);
      GPIO_DIS_OUTPUT(GPIO_ID_PIN(15));
      //Configure it in input mode.
      ETS_GPIO_INTR_DISABLE();
    //Close the GPIO interrupt
//Register the interrupt function
      ETS_GPIO_INTR_ATTACH(GPIO_INTERRUPT,NULL);

      gpio_pin_intr_state_set(GPIO_ID_PIN(15),GPIO_PIN_INTR_NEGEDGE);
      //Falling edge trigger
      ETS_GPIO_INTR_ENABLE() ;
    //Enable the GPIO interrupt
}

对于 RTOS SDK，实现相同的功能。

{
     GPIO_ConfigTypeDef gpio_in_cfg;
    //Define GPIO Init Structure
     gpio_in_cfg.GPIO_IntrType = GPIO_PIN_INTR_NEGEDGE;
    //Falling edge trigger
     gpio_in_cfg.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Input;
    //Input mode
     gpio_in_cfg.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
    // Enable GPIO
     gpio_config(&gpio_in_cfg);
    //Initialization function
     GPIO_REG_WRITE(GPIO_STATUS_W1TC_ADDRESS,
BIT(GPIO_UART_IN_NUM));
     gpio_intr_handler_register(interrupt_GPIO_UART);
    // Register the interrupt function
     _xt_isr_unmask(1 << ETS_GPIO_INUM);
    //Enable the GPIO interrupt
}

注意：Non-OS SDK 和 RTOS SDK 的实现方法稍有不同。

与 I2C 接口不同，HSPI 时钟不需要配合最慢的连接设备。HSPI 时钟可以及时的配置为使能的设备。HSPI_CS0 管脚可以自动选择。对于 LCD 类型的设备，需要频繁使用 CS 管脚。如果是连接高速设备，需要使用源端接电阻。

请参考 Non-OS SDK 下，example/peripheral_test。

SPI Flash 的最后三个扇区被定义为系统参数区，其中前两个扇区用于交替保存系统参数，最后一个扇区用来保存使用前面两个扇区的 flag。这样设计的目的是保证在擦写系统参数区时，即使在擦写任意一个扇区时意外掉电，导致该扇区中数据异常的情况下，也不会导致系统的参数异常。

对应不同的 Flash 大小，有着不同的 Flash map，所以对应不同的固件，Flash map 可能不一样，比如对应 8 Mbit 的 Flash，读写 0x100000 地址就是非法的。

判断 Flash 是否支持四线：

1. QE 在状态寄存器的 BIT(9)。
2. 写状态寄存器的格式为 01H+StatusReg1+StatusReg2。
3. 有读 Flash 的如下命令：

• • 若是选择 QIO，必须支持 EBh 命令。
  • 若是选择 QOUT，必须支持 6 Bh 命令。

判断 Flash 是否支持两线：

有读 Flash 的如下命令：

• • 若是选择 DIO，必须支持 BBh 命令。
  • 若是选择 DOUT，必须支持 3 Bh 命令。

特殊的 Flash：ISSI Flash 可以支持 QIO 模式。

ESP8266 有两个 UART，其中 UARTO 有 TX、RX，可做数据传输；UART1 由于 RX 脚被 SPI-Flash 占用，只能使用 TX，可以做串口调试信息打印。

U0TXD 默认上电有系列打印，对此敏感应用可通过 UART 的内部引脚交换功能，在初始化的时候，调用 system_uart_swap 函数，将 U0TXD、U0RXD 分别与 U0RTS (MTDO/GPIO15)，U0CTS (MTCK/GPIO13) 交换来屏蔽该上电的系统打印。交换后，硬件上的下载管脚还是使用 U0TXD+U0RXD，通信时需要将 MTDO 对应接到 MCU 的 RXD，MTCK 对应接到 MCU 的 TXD。

ESP8266 的 RF 和数字电路具有极高的集成度。上电后，RF 自校准会需要大电流。模拟部分电路最大的极限电路可能达到 500 mA；数字电路部分最大电流 达到 200 mA。一般的操作，平均电流在 100 mA 左右。因此，ESP8266 需要供电能达到 500 mA，能够保证不会有瞬间压降。

SPI Flash 用于存储用户的程序和数据。为了保证兼容性，SPI Flash 的电压应该和 GPIO 的电压相匹配。

当时 SDK 仅支持关闭软件看门狗，支持同时喂软硬件看门狗。可以通过如下方式防止执行时间过长的用户程序导致看门狗复位：

1. 如果一个程序段运行时间在触发软件看门狗和触发硬件看门狗复位之间，则可通过 system_soft_wdt_stop () 的方式关闭软件看门狗，在程序段执行完毕后用 system_soft_wdt_restart () 重新打开软件看门狗。
2. 可以通过在程序段中添加 system_soft_wdt_feed () 来进行喂软硬件狗操作，防止软硬件看门狗复位。

可通过定于 MEMLEAK_DEBUG 宏启用 memory leak debug 功能，代码中调用 os_malloc, os_zalloc, os_calloc, os_realloc, os_free 可将调用的文件以及调用的对应行数记录在内存管理链表中，在有需要的地方通过调用 system_print_meminfo() 可打印出 heap 区内存分配情况。

步骤：

1. 修改用户工程目录的 MakeFile，在 CONFIGURATION_DEFINES 后加宏定义：-DMEMLEAK_DEBUG
    如：CONFIGURATION_DEFINES = -DMEMLEAK_DEBUG

2. 在用户代码，如 user_main.c 中，增加如下代码：
  #include "mem.h"
  bool ICACHE_FLASH_ATTR check_memleak_debug_enable (void)
  {
  return MEMLEAK_DEBUG_ENABLE;
  }

3. 在有可能内存泄露的地方调用 system_print_meminfo() ，建议仅在关键代码位置加入此函数进行 debug。

可以在 (*.S) 文件中找出对应的地址，添加打印以便定位问题。

Fatal exception (28)：
epc1=0x4025bfa6, epc2=0x00000000, epc3=0x00000000,
excvaddr=0x0000000f, depc=0x00000000

比如使用的是 user1.bin，那么就在 user1.S 中找到 0x4025bfa6 地址，并查明对应的函数。

如果使用的是 flash.bin 和 irom0text.bin，可以在 eagle.S 中查找出错的地址。

“system_phy_set_max_tpw” 用于设置 RF Tx Power 最大值，单位：0.25 dBm。目前 Flash download tool 中已开放给客户自行配置并生成 esp_init_data_default.bin。其中关于 Tx Power 的调整如下所示：

• LowPowerEn：同时设置每个模式下的 Tx Power。
• BackOffEn：同时设置每个模式下 Tx Power 需要减小的值。
• PowerLimiten：限制 Tx Power 的最大值。
• 设置确认之后点击 GenInitBin，并替换原先的 esp_init_data_default.bin。

对于 ESP8266_Non-OS_SDK：

添加了“ICACHE_FLASH_ATTR”宏的函数，将存放在 IROM 中，CPU 仅在调用到它们的时候，将它们读到 cache 中运行；没有添加到“ICACHE_FLASH_ATTR”宏的函数，将在一开始上电运行时，就加载到 IRAM 中运行；由于空间有限，我们无法将所有代码都一次性加载到 IRAM 中运行，因此在大部分函数前添加到“ICACHE_FLASH_ATTR”宏，放在 IROM 中。

请注意，不要再中断处理函数中调用带有“ICACHE_FLASH_ATTR”宏的函数，否则可能与 Flash 读写操作冲突。

对于 ESP8266_RTOS_SDK：

函数默认存放在 IROM 中，无须再添加“ICACHE_FLASH_ATTR”宏。中断处理函数也可以定义在 IROM 中。如果开发者需要将一些频繁调用的函数定义在 IRAM 中，在函数前添加“IRAM_ATTR”宏即可。

它表示代码量太大，IROM 区域存放不下了。

我们可以在 SDK_v0.9.5 （及之后）的软件版本中，尝试如下步骤，解决这个问题：

1. 使用默认设置，编译生成 eagle.flash.bin 和 eagle.irom0text.bin。

(1) 如果 size of eagle.flash.bin + size of eagle.irom0text.bin >= 236KBytes：

很抱歉，您的代码量太大了，只能换大些的 Flash。

(2) 如果 size of eagle.flash.bin + size of eagle.irom0text.bin < 236KBytes：

请继续步骤 2。

2. 在路径 SDK/ld 下修改文件“eagle.app.v6.new.512.app1.ld"。

irom0_0_seg:           org = 0x40201010, len = 0x2B000

根据步骤 1 中编译的“eagle.irom0text.bin”大小，改写上述 len 的值。

示例：如果“eagle.irom0text.bin”大小为 179 KB，则可修改配置如下：

irom0_0_seg:           org = 0x40201010, len = 0x2D000

3. 重新编译 user1.bin 选择 boot_v.1.2+。

补充说明：

代码中，

• • 函数前未加  ICACHE_FLASH_ATTR 的，编译到 IRAM 中，最大 32 KB；
  • 函数前加了 ICACHE_FLASH_ATTR 的，编译到 IROM 中；

因为 RAM 的空间有限，因此做了这两个部分的区分：

• • IRAM 中的代码，会在上电初始就完整加载到 RAM 中；
  • IROM 中的代码是用到的时候才从 Flash 加载到 cache 中执行。

内存必须 4 字节对齐读取，指针做转换时间请确保为 4 字节对齐，否则转换失败，不能正常使用。例如，请勿直接指针转换 float temp = *((float*)data)；而是使用 os_memcpy (memcpy) 实现。 

1. wifi_set_ip_info、wifi_set_macaddr 仅在 user_init 中调用生效，其他地方调用不生效。
2. system_timer_reinit 建议在 user_init 中调用，否则调用后，需要重新 arme 所有 timer。
3. wifi_station_set_config 如果在 user_init 中调用，底层会自动连接对应路由，不需要再调用 wifi_station_connect 来进行连接。否则，需要调用 wifi_station_connect 进行连接。
4. wifi_station_set_auto_connect 设置上电启动时是否自动连接已记录的路由；例如，关闭自动连接功能，如果在 user_init 中调用，则当前这次上电就不会自动连接路由，如果在其他位置调用，则下次上电启动不会自动连接路由。

1. 模型：

(1) FRC1 的参考时钟为 80M，分频系数可以配置为 1 分频，16 分频，256 分频，不同的分频影响每个 tick 的时长。

(2) FRC1 为递减型 timer，当 COUNT_VALUE 的值减到 0 后会触发中断。每一个 tick，COUNT_VALUE 的值都减 1。

(3) FRC1 可以配置为自动填装模式和非自动填装模式。

自动填装模式：当发生中断后，COUNT_VALUE 会自动取 FRC1_LOAD_VALUE 的值，放到本身，做自减操作。

非自动填装模式：当发生中断后，COUNT_VALUE 会切到最大值 0x7fffff 开始计。

(4) FRC1 的终端可以配置为 FRC1 中断源和 NMI 中断源。

NMI 中断被称为 CPU 不可屏蔽中断。NMI 中断在 ESP8266 对应 LEVEL3 的中断，其他中断对应 LEVEL1 的中断，NMI 中断可以打断任意比其优先级低的中断。

2. 关于 SDK HW_TIMER 的注意事项

SDK 中 hw_timer 的分频系数为 16，每个 tick 的时长为 0.2 μs。hw_timer_arm 函数配置的系数单位为 μs，最大值为 1677000 μs。

ESP8266 与某个 AP 连接后，会将该 AP 的信道信息存储在 RTC memory 中。

• • 当软件复位 ESP8266，或 ESP8266 从 Deep-sleep 模式中唤醒之后，ESP8266 会从 RTC memory 中读取 AP 的信道信息，并尝试连接该信道中的 AP。
  • 但如果上电启动或硬件复位 ESP8266，RTC memory 会被清空。因此，ESP8266 会扫描所有的信道，这会占用一些时间。

用户上电启动或硬件复位 ESP8266 时，可通过以下方式存储 AP 的信道信息，以避免 ESP8266 重新扫描所有信道寻找上次连接的 AP。这将有助于减少 ESP8266 启动后的连接时间。   

1. 1. 在 ESP8266 与 AP 连接后，调用函数 wifi_get_channel 来读取当前 AP 的信道信息，然后将该信息存储到 SPI Flash 中。在写入 AP 的信道信息之前，请确保该信道信息有效。
   2. ESP8266 上电或硬件复位时，用户固件将从 Flash 中读取之前存储的信道信息。通过调用函数 WRITE_PERI_REG(0x600011f4, 1 << 16 | channel) 将该 AP 的信道信息写入 RTC memory 中。之后便可以从 RTC memory 获取信道信息，加快 ESP8266 与 AP 的连接。
   3. 使能自动连接功能后，ESP8266 会从 RTC memory 中读取 AP 的信道信息，并尝试连接该信道中的 AP。

只有信道信息会被存储在 RTC memory 中。当调用函数 wifi_station_set_config 时，配置的其它信息（比如 SSID 和密码）已存储在 Flash 中。

注意：如果应用要求 ESP8266 频繁上电或硬件复位，建议客户使用片外 RTC memory 来备份信道信息。由于 Flash 内存的写入周期有限，不建议对 Flash 内存频繁地写入。

虽然 ESP8266 支持 SoftAP + Station 共存模式，但是 ESP8266 实际只有一个硬件信道。因此在 SoftAP + Station 模式时，ESP8266 SoftAP 会动态调整信道值与 ESP8266 Station 一致。这个限制会导致 ESP8266 SoftAP + Station 模式时一些行为上的不便，用户请注意。例如：

情况一

1. 如果 ESP8266 Station 连接到一个路由 (假设路由信道号为 6)；
2. 通过接口 wifi_softap_set_config 设置 ESP8266 SoftAP；
3. 若设置值合法有效，该 API 将返回 true ，但信道号仍然会自动调节成与 ESP8266 Station 接口一致，在这个例子里也就是信道号为 6。

情况二

1. 调用接口 wifi_softap_set_config 设置 ESP8266 SoftAP (例如信道号为 5)；
2. 其他 Station 连接到 ESP8266 SoftAP；
3. 将 ESP8266 Station 连接到路由( 假设路由信道号为 6) ；
4. ESP8266 SoftAP 将自动调整信道号与 ESP8266 Station 一致（信道 6）；
5. 由于信道改变，之前连接到 ESP8266 SoftAP 的 Station 的 Wi-Fi 连接断开。

情况三

1. 其他 Station 与 ESP8266 SoftAP 建立连接；
2. 如果 ESP8266 Station 一直尝试扫描或连接某路由，可能导致 ESP8266 SoftAP 端的连接断开，或者 UDP 丢包，ping 丢包等情况。 

因为 ESP8266 Station 会遍历各个信道查找目标路由，意味着 ESP8266 其实在不停切换信道，ESP8266 SoftAP 的信道也因此在不停更改。这可能导致 ESP8266 SoftAP 端的原有连接断开，或者 UDP 丢包，ping 丢包等情况。

这种情况，用户可以通过设置定时器，超时后调用 wifi_station_disconnect 停止 ESP8266 Station 不断连接路由的尝试；或者在初始配置时，调用 wifi_station_set_reconnect_policy 和 wifi_station_set_auto_connect 禁止 ESP8266 Station 尝试重连路由。

有关配置连接无线路由器，一般有以下几种方式：

1. SmartConfig 一键配置方式，设备在 sniffer 模式扫描特征包的方式。
2. 设备开启 SoftAP，手机连接 SoftAP 后建立稳定的 TCP/UDP 连接后，发送 SSID 和密码。
3. WPS 配置方式，此方式需要设备中增加按键；或连接到设备的 SoftAP 后使用手机软件控制开启 WPS。