概要
ESP32でスケッチの書き込み中に突然、"A fatal error occurred: MD5 of file does not match data in flash!"というエラーが出て、全く書き込みできなくなりました。
- 【対策1.】原因はGPIO12の使用です。GPIO12をどこにも繋がない（OPEN）だとERRORになりません。
- 【対策2.】ERRORになる書き込み中はGPIO12を繋がないでおき、書き込み後に接続すると使えます。ただし、繋いだままだとESP32の起動ができません。起動時とか、Reboot時は接続を切ってOPENにする必要があります。
- 【対策3.】espefuse.pyというesptool.pyのコマンドを使って、ESP32を書き換えるとGPIO12を使っても、問題なく起動／Rebootやスケッチの書き込みができます。ただし、書き換えを元には戻せません。
問題発生と対策1、２まで
今まで、GPIO12はHSPI用に使っていました。AD9833のMISO用としてスケッチ上では指定していましたが、実際は未使用でどこにも未接続でした。
新たなGPIOが必要になったので、未使用のGPIO12に目をつけた次第です。
スケッチを書いてコンパイルまでは問題なく通ったのですが、書き込みが100%と表示された途端に、"A fatal error occurred: MD5 of file does not match data in flash!"というERRORが出ます。
最初はGPIOとの因果関係を推測できず、ネットで情報を探したところ、ひたすら書き込みを繰り返すと書き込めたとか、書き込み速度を遅くすると直ったとかの事例がありましたので、試してみたのですが、残念ながら私のケースではうまくいきませんでした。
右往左往しているうちにネット情報のなかで、”ESP32 ( ESP-WROOM-32 , M5Stack )自分的 トラブルシューティング まとめ”という記事に同じエラー事例を見つけました。ここで、原因がGPIO12にありそうとの情報を得ることができたという経緯になります。
私のケースでもこれがピタリ当てはまり、GPIO12を使わないとOK、書き込みのとき接続を外しておくとOKという現象も同じでした。
対策３
問題は、GPIO12が繋がったままだとESP32を起動できないという点です。ブレッドボード上で試しているときはその都度対応すれば良いのですが、回路をケースに収める段階になったらこれでは何ともならず、対応策を調べました。
上記の記事が引用しているGitHubの情報によると、原因はGPIO12の仕様によるもので、自己解釈すると次のようになります。実測したGPIO12の出力電圧は情報と同じく、起動時1.8V、通常3.3Vでした。
- GPIO12は、FLASHチップ（VDD_SDIO）へ電力供給する内部レギュレータの出力電圧を決めている。
- デフォルトは3.3V（High)だが、起動時は1.8V（Low)である。
- 起動時にLowだと、ESP32は起動できない。
- 接続する相手によってVDD_SDIOはHigh/Lowが必要になるが、もし、Lowが要らない場合はHighだけに書き換えできる次のプログラムがある。（permanently enabled at 3.3Vと書いているので、たぶん元には戻せない。）
components / esptool_py / esptool / espefuse.py set_flash_voltage 3.3V
ということなので、VDD_SDIOの書き換えに挑戦してみます。espefuse.pyはPython上で動くesptool.pyというツールプログラムのコマンドです。
windows10環境でのespefuse.pyの導入手順
- Pythonのインストール
- esptool.pyのインストール
- espefuse.pyでのVDD_SDIO書き換え
１．Pythonのインストール
”Pythonインストール(Win10)編”に倣ってインストールしました。
注意点はインストール最初のポップアップで、インストールフォルダをメモすることと、pathのチェックを入れることです。
２．esptool.pyのインストール
”ESP32でesptool.pyの使い方”に倣ってインストールしました。Python環境でのインストールになります。
Windowsのコマンドプロンプトか、Widows PowerShellからインストールコマンドを実行します。
PS C:\WINDOWS\system32> Python -V // 確認のため
Python 3.10.1 // バージョンが表示されればOK
PS C:\WINDOWS\system32> pip install esptool // esptoolをインストール
Collecting esptool
Downloading esptool-3.2.tar.gz (206 kB)
|████████████████████████████████| 206 kB 6.4 MB/s
＜＜ 省略 ＞＞
Successfully installed bitstring-3.1.9 cffi-1.15.0 cryptography-36.0.0 ecdsa-0.17.0 esptool-3.2 pycparser-2.21 pyserial-3.5 reedsolo-1.5.4 six-1.16.0
WARNING: You are using pip version 21.2.4; however, version 21.3.1 is available.
You should consider upgrading via the 'C:\Users\UserName\AppData\Local\Programs\Python\Python310\python.exe -m pip install --upgrade pip' command.
PS C:\WINDOWS\system32>
３．espefuse.pyでのVDD_SDIO書き換え
Pythonのインストール時に忘れずにpathに✓を入れましたので、C:\WINDOWS\system32>ディレクトリから espefuse.py が実行できます。もしできない場合は、Windowsのシステムからパスを通しに行くか、メモしたインストールフォルダへ移動して、espefuse.py を実行します。
-p はシリアルポートを指定するオプションです。Windowsの場合 -p COM1などと指定します。
念のために変更前の状態を確認しました。XPD_XXXのフューズ類は０であることと、最後の行のFlash voltage (VDD_SDIO)の値を見ておくようです。High for 1.8V, Low/NC for 3.3Vでした。
PS C:\WINDOWS\system32> espefuse.py -p COM13 adc_info // ESP32はシリアルポートCOM13に接続 Connecting.... Detecting chip type... Unsupported detection protocol, switching and trying again... Connecting.... Detecting chip type... ESP32 espefuse.py v3.2 ADC VRef calibration: 1093mV PS C:\WINDOWS\system32> espefuse.py -p COM13 summary // 変更前の状態を確認 Connecting...... ＜＜ 省略 ＞＞ XPD_SDIO_FORCE (BLOCK0): Ignore MTDI pin (GPIO12) for VDD_SDIO on reset = False R/W (0b0) XPD_SDIO_REG (BLOCK0): If XPD_SDIO_FORCE, enable VDD_SDIO reg on reset = False R/W (0b0) XPD_SDIO_TIEH (BLOCK0): If XPD_SDIO_FORCE & XPD_SDIO_REG = 1.8V R/W (0b0) ＜＜ 省略 ＞＞ Flash voltage (VDD_SDIO) determined by GPIO12 on reset (High for 1.8V, Low/NC for 3.3V). PS C:\WINDOWS\system32>
PS C:\WINDOWS\system32> espefuse.py -p COM13 set_flash_voltage 3.3V // 供給電源の電圧を3.3Vに固定 Connecting..... Detecting chip type... Unsupported detection protocol, switching and trying again... Connecting.......... ＜＜ 省略 ＞＞ This is an irreversible operation! Type 'BURN' (all capitals) to continue. BURN BURN BLOCK0 - OK (all write block bits are set) Reading updated efuses... PS C:\WINDOWS\system32>最後に再び状態を確認してみます。XPD_XXXのフューズ類が1に変わっており、最終行もFlash voltage (VDD_SDIO) set to 3.3V by efuse と変わりました。変更が成功したということになります。
PS C:\WINDOWS\system32> espefuse.py -p COM13 summary // 変更後の状態確認 Connecting.... Detecting chip type... Unsupported detection protocol, switching and trying again... Connecting...... ＜＜ 省略 ＞＞ XPD_SDIO_FORCE (BLOCK0): Ignore MTDI pin (GPIO12) for VDD_SDIO on reset = True R/W (0b1) XPD_SDIO_REG (BLOCK0): If XPD_SDIO_FORCE, enable VDD_SDIO reg on reset = True R/W (0b1) XPD_SDIO_TIEH (BLOCK0): If XPD_SDIO_FORCE & XPD_SDIO_REG = 3.3V R/W (0b1) ＜＜ 省略 ＞＞ Flash voltage (VDD_SDIO) set to 3.3V by efuse. PS C:\WINDOWS\system32>GPIO12のVDD_SDIO書き換えを行ったESP32は、GPIO12への接続をした状態で起動/Rebootができること、スケッチのコンパイルと書き込みができることを確認しました。
