Was beim Reset passiert

Der Chip muss etwas wissen, bevor er etwas lesen kann

Beim Einschalten steht der Chip vor einem Problem. Er müsste wissen, ob er sein Programm aus dem Flash starten oder auf ein neues Programm warten soll — aber diese Einstellung kann nicht im Flash stehen, denn den liest er ja erst danach.

Die Lösung ist so einfach wie folgenreich: Der Chip schaut sich beim Reset den Pegel an ein paar bestimmten Pins an. Diese Pins heissen Strapping-Pins.

Das Verfahren kostet nichts und braucht kein zusätzliches Bauteil. Es hat nur eine Nebenwirkung: Diese Pins sind ein paar Millisekunden lang Eingänge mit Bedeutung — und was in dieser Zeit an ihnen hängt, entscheidet mit.

Der Ablauf in drei Abschnitten

Vorher. Der Reset-Pin CHIP_PU liegt auf Low, der Chip ist aus. An den Strapping-Pins liegt schon irgendein Pegel an — der interne schwache Pull-Widerstand zieht sie in ihre Vorgabestellung, sofern nichts anderes daran hängt.

Das Abtastfenster. CHIP_PU geht auf High. Jetzt liest der Chip die Strapping-Pins. Das Datenblatt des ESP32 nennt dafür eine Haltezeit tH von mindestens 1 ms: So lange muss der Pegel stabil anliegen, nachdem CHIP_PU high ist.

Danach. Ein Latch hält den gelesenen Wert fest, bis der Chip abgeschaltet wird. Die Pins selbst sind ab jetzt gewöhnliche GPIO und können tun, was dein Programm will.

Woher der Vorgabepegel kommt

Jeder Strapping-Pin hat im Chip einen schwachen Pull-Widerstand, der ihn in eine Vorgabestellung zieht. „Schwach" heisst hier: hochohmig genug, dass eine äussere Beschaltung ihn mühelos überstimmt. Beim ESP32 liegen die internen Pull-Widerstände typisch bei 45 kΩ.

Das ist genau der Punkt, an dem die Sache kippt. Ein Pull-Widerstand von 10 kΩ in deiner Schaltung, eine Leuchtdiode mit Vorwiderstand, der Eingang eines anderen Bausteins — alles davon zieht kräftiger als 45 kΩ und bestimmt damit, was der Chip beim Start liest.

Die Vorgabe gilt also nur, solange am Pin nichts oder nur etwas sehr Hochohmiges hängt. Sobald du etwas anschliesst, übernimmst du die Verantwortung für den Pegel im Abtastfenster.

Welche Pins das bei welchem Chip sind und was sie jeweils entscheiden, steht in der nächsten Lektion.