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ReStructuredText
ESP32-Ethernet-Kit V1.0 入门指南
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:link_to_translation:`en:[English]`
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本指南介绍了如何使用 ESP32-Ethernet-Kit 开发板以及配置相关功能。
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:ref:`ESP32-Ethernet-Kit <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0>` 是一款以太网转 Wi-Fi 开发板，可为以太网设备赋予 Wi-Fi 连接功能。为了提供更灵活的电源选项，ESP32-Ethernet-Kit 也同时支持以太网供电 (PoE)。
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准备工作
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* :ref:`ESP32-Ethernet-Kit V1.0 开发板 <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0>`
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* USB 数据线（A 转 Micro-B）
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* PC（Windows、Linux 或 Mac OS）
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您可以跳过介绍部分，直接前往 `应用程序开发`_ 章节。
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概述
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ESP32-Ethernet-Kit 是一款来自 `乐鑫 <https://espressif.com>`_ 的开发板，由以太网子板（A 板）和 PoE 子板（B 板）两部分组成。其中 :ref:`以太网子板（A 板） <get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout>` 贴蓝牙 / Wi-Fi 双模 ESP32-WROVER-B 模组和单端口 10/100 快速以太网收发器 (PHY) IP101GRI。:ref:`PoE 子板（B 板） <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout>` 提供以太网供电功能。ESP32-Ethernet-Kit 的 A 板可在不连接 B 板的情况下独立工作。
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.. _get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0:
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.. figure:: ../../_static/esp32-ethernet-kit-v1.0.png
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:alt: ESP32-Ethernet-Kit V1.0
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ESP32-Ethernet-Kit V1.0
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为了实现程序下载和监控，A 板还集成了一款先进多协议 USB 桥接器（FTDI FT2232HL 芯片），进而允许开发人员直接通过 USB 接口，使用 JTAG 对 ESP32 进行调试，无需额外的 JTAG 调试器。
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功能概述
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ESP32-Ethernet-Kit 开发板的主要组件和连接方式见下。
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.. figure:: ../../_static/esp32-ethernet-kit-block-diagram.png
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:alt: ESP32-Ethernet-Kit 功能框图（点击放大）
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ESP32-Ethernet-Kit 功能框图（点击放大）
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功能说明
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ESP32-Ethernet-Kit 开发板的主要组件、接口及控制方式见下。
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.. _get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout:
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以太网子板（A 板）
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.. figure:: ../../_static/esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout.png
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:alt: ESP32-Ethernet-Kit - 以太网子板（A 板）布局
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ESP32-Ethernet-Kit - 以太网子板（A 板）布局（点击放大）
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下表将从图片右上角开始，以顺时针顺序介绍图中的主要组件。
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主要组件 基本介绍
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ESP32-WROVER-B 模组 这款 ESP32 模组内置 64-Mbit PSRAM，可提供灵活的额外存储空间和数据处理能力。
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GPIO Header 2 由 5 个未引出通孔组成，可连接至 ESP32 的部分 GPIO。具体介绍，请见 `GPIO Header 2`_。
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流控 跳线帽，可接入开发板信号。具体介绍，请见 `流控`_。
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功能选择开关 DIP 开关，可配置 ESP32 部分 GPIO 的功能。具体介绍，请见 `功能选择开关`_。
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Tx/Rx LED 2 个 LED，可显示 UART 传输的状态。
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GPIO Header 3 可连接至 ESP32 的部分 GPIO，根据 `功能选择开关`_ 的位置有不同功能。
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FT2232 FT2232 多协议 USB 转串口桥接器。开发人员可通过 USB 接口对 FT2232 芯片进行控制和编程，与 ESP32 建立连接。FT2232 芯片可在通道 A 提供 USB-to-JTAG 接口功能，并在通道 B 提供 USB-to-Serial 接口功能，便利开发人员的应用开发与调试。见 `ESP32-Ethernet-Kit V1.0 以太网子板（A 板）原理图`_。
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USB 端口 USB 接口。可用作开发板的供电电源，或连接 PC 和开发板的通信接口。
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电源开关 电源开关。拨向 **Boot** 按键一侧，开发板上电；拨离 **Boot** 按键一侧，开发板掉电。
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5V Input 5V 电源接口建议仅在开发板自动运行（未连接 PC）时使用。仅用于全负荷工作下的后备电源。
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5V Power On LED 当开发板通电后（USB 或外部 5V 供电），该红色指示灯将亮起。
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DC/DC 转换器 直流 5 V 转 3.3 V，输出电流高达 2 A。
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B 板连接器 1 对 2 针排针，用于连接 :ref:`PoE 子板（B 板）<get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout>`。
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IP101GRI (PHY) 物理层 (PHY) 单端口10/100 快速以太网收发器 `IP101GRI`_ ，允许开发人员实现与以太网线缆的物理层连接。PHY 与 ESP32 通过简化媒体独立接口 (RMII) 实现连接。RMII 是 `媒体独立接口 (MII)`_ 的简化版本。PHY 可在 10/100 Mbps 速率下支持 IEEE 802.3 / 802.3u 标准。
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RJ45 端口 以太网数据传输断口。
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网络变压器 网络变压器属于以太网物理层的一部分，可保护电路免受故障和电压瞬变影响，包括防止收发器芯片和线缆之间产生共模信号。同时它也可以在收发器与以太网设备之间提供电流隔绝。
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Link/Activity LED 2 个 LED（绿色和红色），可分别显示 PHY 处于 "Link" 状态或 "Activity" 状态。
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BOOT 按键 下载按键。按下 **BOOT** 键并保持，同时按一下 **EN** 键（此时不要松开 **BOOT** 键）进入“固件下载”模式，通过串口下载固件。
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CH_PU 按键 复位按键。
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GPIO Header 1 由 6 个未引出通孔组成，可连接至 ESP32 的备用 GPIO。具体介绍，请见 `GPIO Header 1`_。
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.. _get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout:
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PoE 子板（B 板）
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PoE 子板通过以太网电缆传输电能 (PoE)，为以太网子板（A 板）提供电源。PoE 子板（B 板）的主要组件见 `功能概述`_ 中的功能框图。
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PoE 子板（B 板）具有以下特性：
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* 支持 IEEE 802.3at
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* 电源输出：5 V，1.4 A
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如需使用 PoE 功能，请用以太网线缆将以太网子板（A 板）上的 **RJ45 端口** 连接至 PoE 的交换机。太网子板（A 板）检测到来自 PoE 子板（B 板）的 5 V 供电后，将从 USB 供电自动切换至 PoE 供电。
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.. figure:: ../../_static/esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout.png
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:align: center
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:alt: ESP32-Ethernet-Kit - PoE 子板（B 板）
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:figclass: align-center
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ESP32-Ethernet-Kit - PoE 子板（B 板）布局（点击放大）
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主要组件 基本介绍
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A 板连接器 1 个 4 针排母，用于将 B 板连接至 :ref:`以太网子板（A 板）<get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout>`。
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外部电源终端 PoE 子板（B 板）备用电源。
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.. _get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-setup-options:
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设置选项
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本节介绍用于 ESP32-Ethernet-Kit 开发板的硬件配置选项。
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功能选择开关
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用户可使用 **功能选择开关** 配置特定 GPIO 管脚的功能。
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DIP SW GPIO 管脚 管脚功能（ DIP SW 开启状态）
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1. GPIO14 连接至 FT2232，提供 JTAG 功能
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2. GPIO12 连接至 FT2232，提供 JTAG 功能
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3. GPIO13 连接至 FT2232，提供 JTAG 功能
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4. GPIO15 连接至 FT2232，提供 JTAG 功能
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5. GPIO4 连接至 FT2232，提供 JTAG 功能
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6. GPIO2 连接至板上 25 MHz 晶振
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7. GPIO5 连接至 IP101GRI 的 RESET_N 输入
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8. n/a
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用户还可以关闭 DIP DW，将部分 GPIO 用于其他用途。
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流控
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2 x 2 跳线连接器，可用于 UART 流控功能。
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. 信号 备注
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1. MTDO GPIO13，见 `功能选择开关`_。
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2. MTCK GPIO15，见 `功能选择开关`_。
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3. RTS FT2232 的 RTS 信号
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4. CTS FT2232 的 CTS 信号
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GPIO 分配
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本节介绍了 ESP32-Ethernet-Kit 开发板特定接口或功能的 GPIO 分配情况。
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IP101GRI (PHY) 接口
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ESP32 (MAC) 与 IP101GRI (PHY) 的管脚对应关系见下：
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. ESP32 管脚 (MAC) IP101GRI (PHY)
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*RMII 接口*
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1. GPIO21 TX_EN
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2. GPIO19 TXD[0]
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3. GPIO22 TXD[1]
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4. GPIO25 RXD[0]
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5. GPIO26 RXD[1]
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6. GPIO27 CRS_DV
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7. GPIO0 REF_CLK
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*串行管理接口*
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8 GPIO23 MDC
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9 GPIO18 MDIO
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*PHY 复位*
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10 GPIO5 Reset_N
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.. note::
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除了 REF_CLK 之外，*RMII 接口* 下的所有管脚分配都是固定的，不能通过 IOMUX 或 GPIO 矩阵进行更改。
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GPIO Header 1
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本连接器包括 ESP32-Ethernet-Kit 开发板上部分不用做他用的 GPIO。
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. ESP32 管脚
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1. GPIO32
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2. GPIO33
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3. GPIO34
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4. GPIO35
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5. GPIO36
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6. GPIO39
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GPIO Header 2
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本连接器包括具有特定 RMII 功能的 GPIO（GPIO2 除外）。根据具体情况，部分以太网应用程序可能需要使用此功能。
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. ESP32 管脚 RMII 功能 说明
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1. GPIO17 EMAC_CLK_180 见说明 1。
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2. GPIO16 EMAC_CLK_OUT 见说明 1。
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3. GPIO4 EMAC_TX_ER
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4. GPIO2 n/a 见说明 2。
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5. GPIO5 EMAC_RX_CLK 见说明 2。
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.. note::
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1. ESP32 芯片的 GPIO16 和 GPIO17 管脚没有引出至 ESP32-WROVER-B 模组的管脚，因此无法使用。如需使用 ESP32 的 GP1016 和 GPIO17 管脚，建议更换其他不含 SPIRAM 的模组，比如 ESP32-WROOM-32D 或 ESP32-SOLO-1。
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2. 具体功能取决与 `功能选择开关`_ 的设置。
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GPIO Header 3
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本连接器中 GPIO 的功能取决与 `功能选择开关`_ 的设置。
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. ESP32 管脚
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1. GPIO15
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2. GPIO13
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3. GPIO12
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4. GPIO14
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5. GND
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6. 3V3
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GPIO 管脚分配
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.. csv-table::
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:header: ESP32-WROVER-B,IP101GRI,UART,JTAG,GPIO,说明
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S_VP,,,,IO36,
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S_VN,,,,IO39,
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IO34,,,,IO34,
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IO35,,,,IO35,
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IO32,,,,IO32,
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IO33,,,,IO33,
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IO25,RXD[0],,,,
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IO26,RXD[1],,,,
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IO27,CRS_DV,,,,
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IO14,,,TMS,IO14,
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IO12,,,TDI,IO12,
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IO13,,RTS,TCK,IO13,
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IO15,,CTS,TDO,IO15,
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IO2,,,,IO2,见下方说明 1 和说明 3。
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IO0,REF_CLK,,,,见下方说明 2 和说明 3。
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IO4,,,nTRST,IO4,
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IO16,,,,IO16 (NC),见下方说明 4。
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IO17,,,,IO17 (NC),见下方说明 4。
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IO5,Reset_N,,,IO5,
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IO18,MDIO,,,,
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IO19,TXD[0],,,,
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IO21,TX_EN,,,,
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RXD0,,RXD,,,
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TXD0,,TXD,,,
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IO22,TXD[1],,,,
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IO23,MDC,,,,
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.. note::
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1. GPIO2 用于使能 PHY 的外部振荡器。
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2. GPIO0 用于为 PHY 提供 50 MHz 基准时钟源。为了防止传输线路延迟对时钟相位带来的影响，该时钟信号将首先被反相，而后提供给 PHY。
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3. 为防止 PHY 端 GPIO0 的上电状态受到时钟输出的影响，PHY 的外部晶振将在 ESP32 上电后通过 GPIO2 使能。
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4. ESP32 芯片的 GPIO16 和 GPIO17 管脚没有引出至 ESP32-WROVER-B 模组的管脚，因此无法使用。如需使用 ESP32 的 GP1016 和 GPIO17 管脚，建议更换其他不含 SPIRAM 的模组，比如 ESP32-WROOM-32D 或 ESP32-SOLO-1。
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.. _get-started-esp32-ethernet-kit-start-development:
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应用程序开发
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ESP32-Ethernet-Kit 上电前，请首先确认开发板完好无损。
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初始设置
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1. 首先，请将 :ref:`以太网子板（A 板）<get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout>` 上的所有开关均拨至 **ON** 状态，即使 **功能选择开关** 处于默认状态。
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2. 为了方便应用程序的下载和测试，此时请不要在开发板安装任何条线帽，也不要为开发板接入任何信号。
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3. 此时可以连接 :ref:`PoE 子板（B 板） <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0-layout>`，但不要向 B 板连接任何外部电源。
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4. 使用 USB 数据线将 :ref:`以太网子板（A 板） <get-started-esp32-ethernet-kit-a-v1.0-layout>` 连接至 PC。
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5. 将 **电源开关** 从 GND 拨至 5V0 一侧。此时，**5V Power On LED** 应点亮。
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正式开始开发
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现在，请前往 :doc:`../get-started-cmake/index` 中的 :ref:`get-started-step-by-step-cmake` 章节，查看如何设置开发环境，并尝试将示例项目烧录至您的开发板。
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如需使用较早 GNU Make 编译系统，则请参考 :ref:`get-started-step-by-step` 章节。
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请务必在进入下一步前，确保您已完成上述所有步骤。
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配置与加载以太网示例
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在完成开发环境设置和开发板测试后，您可以配置并烧录 :example:`ethernet/ethernet` 示例。本示例专门用于测试以太网功能，支持不同 PHY，包括 :ref:`ESP32-Ethernet-Kit V1.0 开发板 <get-started-esp32-ethernet-kit-b-v1.0>` 使用的 **IP101GRI**。
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相关文档
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* `ESP32-Ethernet-Kit V1.0 以太网子板（A 板）原理图`_ (PDF)
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||
* `ESP32-Ethernet-Kit V1.0 PoE 子板（B 板）原理图`_ (PDF)
|
||
* `《ESP32 技术规格书》 <https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_cn.pdf>`_ (PDF)
|
||
* `《ESP32-WROVER-B 技术规格书》 <https://espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-wrover-b_datasheet_cn.pdf>`_ (PDF)
|
||
* :doc:`../api-guides/jtag-debugging/index`
|
||
* :doc:`../hw-reference/index`
|
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||
.. _ESP32-Ethernet-Kit V1.0 以太网子板（A 板）原理图: https://dl.espressif.com/dl/schematics/SCH_ESP32-ETHERNET-KIT_A_V1.0_20190517.pdf
|
||
.. _ESP32-Ethernet-Kit V1.0 PoE 子板（B 板）原理图: https://dl.espressif.com/dl/schematics/SCH_ESP32-ETHERNET-KIT_B_V1.0_20190517.pdf
|
||
.. _IP101GRI: http://www.bdtic.com/DataSheet/ICplus/IP101G_DS_R01_20121224.pdf
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||
.. _媒体独立接口 (MII): https://en.wikipedia.org/wiki/Media-independent_interface
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