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ESP32S3_vt/HARDWARE.md
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sloray cc6b82d7ec
构建客户端 / 检查(类型 + 单元测试) (push) Canceled after 0s
构建客户端 / Linux x64(deb + AppImage) (push) Canceled after 0s
构建客户端 / Windows x64(NSIS 安装包) (push) Canceled after 0s
构建客户端 / macOS 通用(.app + .dmg) (push) Canceled after 0s
feat: 链路控制、延迟校准与长测工具,补全文档
- 固件:新增 link_control / stream_control,覆盖运行中 Wi-Fi 断线恢复、取帧节拍、
  温控与质量/帧率减载;UDP 发送增加有界重试预算与帧期限,PSRAM JPEG 直发减少拷贝。
- 协议:重组器严格校验分片布局,统计未收齐、超时与完全缺失的帧,处理帧号回绕与设备重启。
- 桌面端:视频改 latest-value 通道并前置帧时间标记,拒绝积压和慢解码的过期画面;新增
  延迟标记页与 --latency-report 校准,完善录制、服务端与退出流程。
- 文档与脚本:新增硬件、开发、延迟、功耗、实时性、稳定性文档和改动记录,重写根 README;
  新增构建、性能、延迟与串口长测脚本,以及长测客户端脚本。
- 构建:固定 esp-1.97.0.0 工具链,分区表随构建复制,更新 sdkconfig 与忽略规则。
2026-10-19 00:19:07 +08:00

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# 图传板硬件说明
对应 Freenove ESP32-S3-WROOM CAM、ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 与 OV5640。构建和烧录入口见 [README.md](README.md)。
## 摄像头引脚
配置以 `src/camera.rs` 的 `pins` 模块为准。DATA 按 D0–D7(传感器 Y2–Y9)排列。
| 信号 | GPIO |
| --- | --- |
| RESET | 0 |
| XCLK | 15 |
| PCLK | 13 |
| VSYNC | 6 |
| HREF | 7 |
| SIOD / SDA | 4 |
| SIOC / SCL | 5 |
| D0–D7 | 11, 9, 8, 10, 12, 18, 17, 16 |
| PWDN | 未连接(`-1`) |
当前 XCLK 为 20 MHz。不要直接套用 AI-Thinker、XIAO 等其他板卡的相机引脚表。
本模组需避开的资源包括 Flash / PSRAM 总线(GPIO 26–37)、USB(19 / 20)、串口(43 / 44)及模组内部引脚,以原理图为最终依据。占用 Flash / PSRAM 引脚可能造成传输期间 CPU 挂死、串口静默。
## 内存与任务配置
参数位于根目录 `sdkconfig.defaults`:
| 参数 | 当前值 | 用途 |
| --- | --- | --- |
| `CONFIG_SPIRAM_MODE_OCT` | `y` | 8 MB Octal PSRAM |
| `CONFIG_SPIRAM_SPEED_80M` | `y` | PSRAM 时钟 |
| `CONFIG_CAMERA_PSRAM_DMA` | `n` | DMA 经内部 RAM 中转后复制到 PSRAM |
| `CONFIG_SPIRAM_TRY_ALLOCATE_WIFI_LWIP` | `n` | Wi-Fi / lwIP 缓冲保留在内部 RAM |
| `CONFIG_ESP_DEFAULT_CPU_FREQ_MHZ_240` | `y` | CPU 240 MHz |
| `CONFIG_CAMERA_CORE1` | `y` | 显式选择 CPU1,与 Wi-Fi 分开(只禁用 CORE0 不足以改变 choice 默认值) |
| `CONFIG_FREERTOS_HZ` | `1000` | 发送拥塞时以 1 ms tick 让出调度 |
| `CONFIG_ESP_WIFI_DYNAMIC_TX_BUFFER_NUM` | `64` | 发送缓冲数量,使用内部 RAM |
| `CONFIG_ESP_WIFI_TX_BA_WIN` | `32` | 保留 AMPDU 发送聚合 |
相机使用 3 个 PSRAM 帧缓冲及 `GRAB_LATEST`,优先取得较新的画面。JPEG 编码由传感器完成,S3 主要负责采集和发送。
原测试板启用 PSRAM DMA 后曾出现 `NO-EOI`:JPEG 结束标记位于驱动末尾 DMA 搜索窗口之外,随后停止交付帧。因此默认关闭该配置;更换驱动后应单独验证持续采集。
## Flash 与分区
默认 **16 MB、DIO、40 MHz**,分区来自 `partitions.csv`:
| 分区 | 偏移 | 大小 |
| --- | --- | --- |
| NVS | `0x9000` | `0x6000` |
| PHY init | `0xF000` | `0x1000` |
| Factory app | 以 `partitions.csv` 为准,坏板重编时可能调整 | `0x120000`(1152 KiB) |
分区表位于 `0x8000`,S3 Bootloader 从 `0x0` 开始。App 写入分区表声明的偏移,不能直接套用 `0x10000`。修改分区或 Flash 模式后需重新构建,成套更新 Bootloader、分区表和 App。
健康硬件可以评估恢复 `0x10000` App 偏移或更快 Flash 配置,但需重新验证。
## 损坏 Flash 模组的兼容处理
早期测试模组在绝对地址 **`0xFADE7`** 存在写入异常,bit 5–7 无法正确写入。这是特定模组的故障。当前 App 偏移来自该板的开发过程,不能保证新镜像仍避开坏字节。
2026-10-18 的整段回读还发现 **`0x10863`** 的 bit 6 异常读回为 1:期望 `0x2e`,读回 `0x6e`,该轮 App 只有这一处字节不同,尚未单独擦写复核是否为永久故障。该模组的 App 偏移需至少为 `0x20000`,并继续检查 `0xFADE7`;烧录工具的校验失败必须先排除,不能当作网络或相机故障。
`scripts/flash.sh` 保留的流程为:编译、导出 App、搜索 64 KiB 对齐的可写偏移、修改分区、重新构建和验证,再写入三段镜像。重新构建可能移动镜像内容,因此第二次验证不可省略。
脚本依赖 macOS 串口名、Unix `termios`、本地 ESP-IDF Python 目录及旧版工具参数,不适合作为通用烧录入口。坏板需核对工具版本及坏地址字节;普通板卡使用 README 流程。更换故障模组比长期依赖镜像位置更可靠。
## 本地相机组件
`components/esp32-camera/` 包含上游 2.1.7 及本地兼容补丁,`components/cam_wrapper/` 提供 Rust FFI 封装。
本地增加 `esp_camera_fb_get_latest` / `cam_take_latest`:等待第一张有效帧后,以有限次数零等待取出更新帧,并归还替换的缓冲。`cam_take(0)` 表示单次非阻塞尝试,不在空队列、坏 JPEG 或 DMA 复位哨兵上继续等待。升级驱动时需保留或移植这些补丁,并运行缓冲所有权测试;不能用“先检查有帧、再调用可能阻塞 4 秒的 get”替代。
S3 的 `ll_cam.c` 中有 `CAM_IO_MUX_REG()` 本地补丁,用于 SCCB / I2C 引脚连接。升级驱动后需检查补丁并验证传感器探测和采集。
`components/esp32-camera/target/` 是按芯片划分的**源代码**,清理缓存时不能删除,也不能忽略所有层级的 `target/`。