1、先来看看ESP32手册说明的启动运行方式
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由上图可知，ESP32有SPI启动模式（正常启动）与下载启动模式两种，要实现程序自动下载肯定是需要上电时自动进入下载启动模式，方法就是将GPIO0与GPIO2同时拉低，因GPIO2上电默认下拉（IO2可能会被用作SD卡或其它的作用，这样如果在有设备接入时，并且引脚呈现高电平，就会出现不能下载的现象），所以可以只考虑GPIO0，同时控制复位引脚（EN)就可以实现自动程序下载，如下：
EN由低电平到高电平（上升沿）时CPU复位，复位后检测到GPIO0是低电平，CPU自动进入下载启动模式！
2、电路实现分析
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CHIP_PU就是控制CPU重启的EN信号，GPIO0决定启动时的模式选择，对图中电路分析如下：
DTR = 0; RTS = 0, 此时Q1截止，Q2截止，EN = 默认; IO0 = 默认
DTR = 0; RTS = 1，此时Q1截止，Q2导通, EN = 默认; IO0 = 0
DTR = 1; RTS = 0, 此时Q1导通，Q2截止, EN = 0; IO0 = 默认
DTR = 1; RTS = 1, 此时Q1截止，Q2截止, EN = 默认; IO0 = 默认?逻辑中一旦CPU启动后EN就被拉高了，IO0默认上拉，所以上边电路精简后
DTR RTS EN IO0
0 0 1 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 1 1 1简单总结：当DTR和RTS同时为0或者同时为1时，三极管Q1和Q2均为截止状态，此时EN和IO0的状态由其他电路决定（内部/外部上拉电阻）。
当不同时为0或者1时：
EN = RTS
IO0 = DTR注意这种逻辑下 EN和IO0是不可能同时为0的，然而进入下载模式则需要如下的序列
1. IO = 0; EN = 0
2. IO = 0; EN 0 -> 1?从逻辑表上看是根本无法正常进入下载模式的，此为疑惑1。
分析-2
再来继续分析一下esptool.py里下载相关的代码
# issue reset-to-bootloader:
# RTS = either CH_PD/EN or nRESET (both active low = chip in reset
# DTR = GPIO0 (active low = boot to flasher)
#
# DTR & RTS are active low signals,
# ie True = pin @ 0V, False = pin @ VCC.
if mode != 'no_reset':
self._setDTR(False) # IO0=HIGH
1) self._setRTS(True) # EN=LOW, chip in reset
time.sleep(0.1)
2) self._setDTR(True) # IO0=LOW
3) self._setRTS(False) # EN=HIGH, chip out of reset
time.sleep(0.05)
4) self._setDTR(False) # IO0=HIGH, done注意True是低电平，False为高电平，另外代码中的setDTR()和setRTS()两条语句之间虽然看上去紧挨着没有延时，然而由于这里是高级语言python，两条语句之间的延时并不能忽略，因此分析的时候必须依次的进行状态分析，以下分为四个阶段依次分析
1) 设置DTR = 1; RTS = 0, 此时Q1导通，Q2截止, EN = 0; IO0 = 1
2) 设置DTR = 0; RTS = 0, 此时Q1截止，Q2截止, EN = 1; IO0 = 1
3) 设置DTR = 0; RTS = 1, 此时Q1截止，Q2导通, EN = 1; IO0 = 0
4) 设置DTR = 1; RTS = 1, 此时Q1截止，Q2截止, EN = 1; IO0 = 1
如果按照上面的代码分析来做结论，不论如何系统也是不可能进入下载模式的：EN和IO0首先不可能同时为0，EN由0->1的上升沿IO0也并不为0，再次确认之前的疑惑，那么系统究竟是如何进入下载模式的呢？
答案
问题的答案实际在另外一部分电路，原理其实非常简单：EN信号连接在一个电容充放电电路上
CHIP_PU即EN，代码中23阶段之后会延时一段时间，而EN由于电容充电，电平并不会立马变为高电平，而是缓慢上升，以如上参数为例计算，同时参考芯片电气参数特性
高电平为0.75VDD，则达到高电平按照如下公式计算：?
解得t = 14ms，即EN经过14ms上升到电平1，在实际代码中延时了50ms的等待时间，以确保延时后EN处于电平1的状态。
另外需要提的是，阶段1需要等待一段时间，让电容放电，保证EN电平下降到电平0，才能保证系统正常复位，在代码中预留了100ms的等待时间，同样可以通过电容放电公式计算出放电到电平0需要的时间，感兴趣的朋友可以自行根据公式计算确认。
参考