ESP32忽略Strap引脚状态：无法激活1.8V内部稳压器排查

• 硬件：ESP32S Dev Kit C2
• 软件：Windows 10 系统下的 Arduino IDE 2.0
• MCU：ESP32S
• 参考文档：ESP32技术参考手册PDF

希望在启动或运行时激活1.8V内部稳压器，使部分GPIO工作在1.8V电平下。根据技术手册说明，上电时GPIO12（MTDI）为高电平即可激活该稳压器，优先选择运行时激活而非烧写熔丝方案。

上传仅用于每秒切换GPIO17电平的闪烁代码：

void setup() {
  pinMode(17, OUTPUT);
  
}

void loop() {
  digitalWrite(17, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(17, LOW);
  delay(1000);
}

• 正常启动时，GPIO17在0-3.3V间切换，符合预期；
• 将GPIO12接3.3V后复位，ESP32无GPIO闪烁输出，且串口持续打印无意义信息（代码未包含串口逻辑），同时无法上传代码；断开GPIO12与3.3V连接后，设备恢复正常。串口输出内容如下：

rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x33 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
invalid header: 0xffffffff
invalid header: 0xffffffff
invalid header: 0xffffffff
invalid header: 0xffffffff
invalid header: 0xffffffff
invalid header: 0xffffffff
invalid header: 0xffffffff
invalid header: 0xffffffff
etS Jul 29 2019 12:21:46

在setup()中添加寄存器控制代码尝试运行时激活1.8V稳压器：

uint32_t SDIOConfReg = *(uint32_t*)(0x3FF48074);
*(uint32_t*)(0x3FF48074) &= ~(1 << 31); // 软件控制稳压器输出1.8V（默认值，仅作显式测试）
*(uint32_t*)(0x3FF48074) |= (1 << 22);  // 启用软件控制稳压器

上电后串口仍打印无效头信息，推测Flash需要3.3V供电；修改寄存器强制3.3V后设备恢复正常。后续确认该开发板Flash为3.3V，需更换其他ESP32设备实现需求。

1. 为何GPIO12接3.3V启动时，设备会自动输出串口信息？ #

GPIO12是ESP32的启动配置引脚（MTDI），上电时该引脚电平会决定Flash的供电电压：高电平对应1.8V Flash，低电平对应3.3V Flash。你的开发板Flash为3.3V供电，当GPIO12接3.3V启动时，ESP32会误判Flash工作在1.8V模式，导致Flash通信时序不匹配，无法正确加载用户代码，进而进入启动故障状态。此时ESP32的bootloader会通过串口输出启动错误日志，这是bootloader的默认行为，和用户代码无关。

2. 如何在不烧写熔丝的前提下，正确激活ESP32的1.8V电压域？ #

• 首先确认设备Flash支持1.8V供电：如果Flash是3.3V专属类型，强行切换到1.8V会导致Flash通信失败，设备无法正常启动，这就是你遇到的问题。这种情况下必须更换搭载1.8V兼容Flash的ESP32设备。
• 若设备搭载兼容1.8V/3.3V的Flash，可按以下步骤操作：
  1. 启动时保持GPIO12为低电平，确保Flash以3.3V模式启动，正常加载用户代码；
  2. 在setup()阶段通过寄存器配置切换到1.8V稳压器模式：

     uint32_t* sdio_conf_reg = (uint32_t*)0x3FF48074;
     *sdio_conf_reg &= ~(1 << 31); // 设置稳压器输出1.8V
     *sdio_conf_reg |= (1 << 22);  // 启用软件控制稳压器
     

  3. 切换完成后，对应1.8V电压域的GPIO（如部分RTC GPIO，需参考技术手册确认具体范围）将工作在1.8V电平。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ilya