ESP32-C3/C6/H2 MINI 모듈 기본 하드웨어 설계

 모듈 종류

 

아래의 MINI 계열 모듈은 기본 핀이 Pin to pin 호환이 가능하다.

ESP32-C3-MINI-1 / 1U

ESP32-C6-MINI-1 / 1U

ESP32-H2-MINI-1 / 1U

ESP8684-MINI-1 / 1U

 

 기본핀 - 전원, 디버그 포트, UART1

UART1 / SPI 을 이용하여 호스트 MCU와 통신한다는 가정으로 아래와 같은 형태로 설계가 됩니다. 

ESP32 모듈 쪽은 6개의 핀을 설계하면, UART1/SPI로 호스트와 통신이 가능합니다. 

 

 각 핀의 용도

 

1. VDD 3.3V : 3.3V전원,500mA 입력
2. GND 
3. EN (Chip_PU) : Low이면 off상태, High이면 동작 상태
   * 리셋 - Low-High로 라이징하면 리셋 
   * R/C 딜레이 회로 필요
   * 외부 MCU에서 전원 On/Off 제어 가능
4. Boot pin (GPIO9) 
   * Low 유지 후 리셋하면 펌웨어 라이팅 모드로 진입
   * High상태에서 리셋하면 일반 동작 부팅 - 칩 내부 pull up (weak pull up)
5. UART0 : 디버그 포트, 디버그 메세지 출력, 펌웨어 라이팅
    * 펌웨어 라이팅은 UART0 혹은 USB로 가능 (COM port 번호 고정 문제로 UART0로 추천) 

 

 부트 스트렙 핀 처리

 

GPIO8은 Pull up 입니다. 부트스트렙 핀은 모듈마다 다를 수 있으니 Datasheet를 참고 바랍니다. 

모듈 파트	부트스트랩 핀	일반동작 SPI부팅	펌웨어 다운로드 모드 진입 (펌웨어를 라이팅하기 위한 조건)
ESP32-C3-MINI-1 / 1U	GPIO2, GPIO8, GPIO9	GPIO9 = 1	GPIO9 = 0, GPIO8 = 1 [C3 Datasheet]
ESP32-C6-MINI-1 / 1U	GPIO8, GPIO9	GPIO9 = 1	GPIO9 = 0, GPIO8 = 1 [C6 Datasheet]
ESP32-H2-MINI-1 / 1U	GPIO8, GPIO9	GPIO9 = 1	GPIO9 = 0, GPIO8 = 1 [H2 Datasheet]
ESP8684-MINI-1 / 1U	GPIO8, GPIO9	GPIO9 = 1	GPIO9 = 0, GPIO8 = 1 [8684 Datasheet]

 

참고: ESP32-C3의 경우 GPIO2도 스트래핑 핀에 포함되지만, 실제 부트 모드 결정에는 영향을 주지 않으며 글리치 방지를 위해 Pull-up을 권장합니다

 

각 칩은 부팅 시 내부 풀업/풀다운 저항에 의해 기본값이 결정됩니다.

 

* 기본 부트 모드: 모든 모듈의 GPIO9는 내부 약한 풀업(Weak pull-up)이 되어 있어,

  별도 회로 연결이 없으면 기본적으로 SPI Boot 모드(일반동작)로 진입합니다.

 

* ROM 로그 출력: GPIO8은 부팅 시 ROM 코드의 UART 출력 여부를 제어하는 데 사용됩니다.

 

* 추가 스트래핑 핀:

   - ESP32-C6: MTMS, MTDI (SDIO 샘플링 제어), GPIO15 (JTAG 신호 소스)

   - ESP32-H2: GPIO25 (JTAG 신호 소스)

 

중요! EN핀 처리 타이밍 고려 사항

1. VDD 3.3 안정화 이후 EN핀이 라이징이 되도록 R/C 딜레이 회로가 있어야 합니다.

2. 스트래핑 핀의 전압레벨은 EN핀 신호가 High가 된 후 일정 시간 유지가 필요 합니다. (IC datasheet 참고)

* Setup time (tsu): 0 ms (CHIP_EN이 High가 되기 전 안정화 시간)

* Hold time (th): 3 ms (CHIP_EN이 High가 된 후 핀 상태 유지 시간)

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