2018年10月2日 星期二

DIY - ESP32:ESP32 晶片介紹(二)

DIY - ESP32:ESP32 晶片介紹(二):

樂鑫(Espressif)於 2015年 11月宣佈 ESP32 系列物聯網晶片開始 Beta Test,預計 ESP32 晶片將在 2016年實現量產。ESP32 晶片將集成 801.11 b/g/n/i Wi-Fi 和低功耗藍牙 4.2(Buletooth / BLE 4.2) ,搭配雙核 32 位 Tensilica LX6 MCU,最高主頻可達 240MHz,計算能力高達 600DMIPS,可以直接傳送視頻資料,且具備低功耗等多種睡眠模式供不同的物聯網應用場景使用。相較上一代晶片 ESP8266,ESP32 有更多的記憶體空間供使用者使用,且有更多的 I/O 口可供開發。

樂鑫(Espressif)ESP32 SOC 晶片
ESP32 是一款 WiFi 和藍牙系統級晶片(SoC),ESP32 完全符合 WiFi 802.11b/g/n/e/i 和 藍牙 4.2 的標準,集成了 WiFi/藍牙/BLE 射頻 和 低功耗技術,並且支援開放性的即時操作系統 RTOS。ESP32 集成了完整的發射/接收射頻功能,包括天線開關,射頻 balun,功率放大器,低噪放大器,篩檢程式,電源管理模組和先進的自校準電路。自校準電路實現了動態自動調整以消除外部電路的缺陷。ESP32 所集成的調整緩存幫助提高系統性能並且優化系統存儲。靈活的 RAM/ROM 劃分架構則允許用戶自訂以滿足特殊要求和使用情況。ESP32 可作為獨立應用程式或是主機 MCU 的從設備。作為從設備,ESP32 通過 SPI/SDIO 或 I2C/UART 介面提供 WiFi 和 藍牙功能。

樂鑫(Espressif)ESP32 晶片功能
ESP32 帶有 2個 32位、LX6 CPU,主頻高達 240MHz,採用 7級流水線架構。ESP32 還集成了豐富的類比傳感和數位介面。 ESP32 的超低功耗射頻架構和擁有專利的省電技術延長了實際應用的電池續航時間。

樂鑫(Espressif)ESP32 晶片內部功能圖
樂鑫(Espressif)ESP32 晶片接腳定義
樂鑫(Espressif)ESP32 晶片接腳定義:
Pin
Item
Type
Function
1
VDDA
P
模擬電源(2.3V ~ 3.6V)
2
LNA_IN
I/O
射頻輸入和輸出
3
VDD3P3
P
放大器電源(2.3V ~ 3.6V)
4
VDD3P3
P
放大器電源(2.3V ~ 3.6V)
5
SENSOR_VP
I
GPIO36、ADC_PRE_AMP、ADC1_CH0、RTC_GPIO0
注意:作為ADC_PRE_AMP 使用時,將 270pF 電容從SENSOR_VP 連接到 SENSOR_CAPP 上。
6
SENSOR_CAPP
I
GPIO37、ADC_PRE_AMP、ADC1_CH1、RTC_GPIO1
注意:作為ADC_PRE_AMP 使用時,將 270pF 電容從SENSOR_VP 連接到 SENSOR_CAPP 上。
7
SENSOR_CAPN
I
GPIO38、ADC1_CH2、ADC_PRE_AMP、RTC_GPIO2
注意:作為ADC_PRE_AMP 使用時,將 270pF 電容從SENSOR_VN 連接到 SENSOR_CAPN 上。
8
SENSOR_VN
I
GPIO39、ADC1_CH3、ADC_PRE_AMP、RTC_GPIO3
注意:作為ADC_PRE_AMP 使用時,將 270pF 電容從SENSOR_VN 連接到 SENSOR_CAPN 上。
9
CHIP_PU
I
晶片使能(高電平有效)
10
VDET_1
I
高電平:上電,晶片正常工作;
11
VDET_2
I
低電平:斷電,晶片以最小功率工作;
12
32K_XP
I/O
注意:不能讓 CHIP_PU 管腳懸浮。
13
32K_X
I/O
GPIO34、ADC1_CH6、RTC_GPIO4
14
GPIO25
I/O
GPIO35、ADC1_CH7、RTC_GPIO5
15
GPIO26
I/O
GPIO32、32K_XP (32.768 kHz 晶振輸入),ADC1_CH4、TOUCH9、RTC_GPIO9
16
GPIO27
I/O
GPIO33、32K_XN(32.768 kHz 晶振輸出),ADC1_CH5、TOUCH8、RTC_GPIO8
17
MTMS
I/O
GPIO25、DAC_1、ADC2_CH8、RTC_GPIO6、EMAC_RXD0
18
MTDI
I/O
GPIO26、DAC_2、ADC2_CH9、RTC_GPIO7、EMAC_RXD1
19
VDD3P3_RTC
P
GPIO27、ADC2_CH7、TOUCH7、RTC_GPIO17、EMAC_RX_DV
20
MTCK
I/O
GPIO14、ADC2_CH6、TOUCH6、RTC_GPIO16、MTMS、HSPICLK 、HS2_CLK、SD_CLK、EMAC_TXD2
21
MTDO
I/O
GPIO12、ADC2_CH5、TOUCH5、RTC_GPIO15、MTDI、HSPIQ、HS2_DATA2、SD_DATA2、EMAC_TXD3
22
GPIO2
I/O
RTC IO 電源輸入(1.8V - 3.3V)
23
GPIO0
I/O
GPIO13、ADC2_CH4、TOUCH4、RTC_GPIO14、MTCK、HSPID、HS2_DATA3、SD_DATA3、EMAC_RX_ER
24
GPIO4
I/O
GPIO15、ADC2_CH3、TOUCH3、RTC_GPIO13、MTDO,HSPICS0、HS2_CMD、SD_CMD、EMAC_RXD3
25
GPIO16
I/O
GPIO2、ADC2_CH2、TOUCH2、RTC_GPIO12、HSPIWP、HS2_DATA0、SD_DATA0
26
VDD_SDIO
P
GPIO0、ADC2_CH1、TOUCH1、RTC_GPIO11、CLK_OUT1、EMAC_TX_CLK
27
GPIO17
I/O
GPIO4、ADC2_CH0、TOUCH0、RTC_GPIO10、HSPIHD、HS2_DATA1、SD_DATA1、EMAC_TX_ER
28
SD_DATA_2
I/O
GPIO16、HS1_DATA4、U2RXD、EMAC_CLK_OUT
29
SD_DATA_3
I/O
1.8V 或3.3V 電源輸出
30
SD_CMD
I/O
GPIO17、HS1_DATA5、U2TXD、EMAC_CLK_OUT_180
31
SD_CLK
I/O
GPIO9、SD_DATA2、SPIHD、HS1_DATA2、U1RXD
32
SD_DATA_0
I/O
GPIO10、SD_DATA3、SPIWP、HS1_DATA3、U1TXD
33
SD_DATA_1
I/O
GPIO11、SD_CMD、SPICS0、HS1_CMD、U1RTS
34
GPIO5
I/O
GPIO6、SD_CLK、SPICLK、HS1_CLK、U1CTS
35
GPIO18
I/O
GPIO7、SD_DATA0、SPIQ、HS1_DATA0、U2RTS
36
GPIO23
I/O
GPIO8、SD_DATA1、SPID、HS1_DATA1、U2CTS
37
VDD3P3_CPU
P
GPIO5、VSPICS0、HS1_DATA6、EMAC_RX_CLK
38
GPIO19
I/O
GPIO18、VSPICLK、HS1_DATA7
39
GPIO22
I/O
GPIO23、VSPID、HS1_STROBE
40
U0RXD
I/O
CPU IO 電源輸入(1.8V - 3.3V)
41
U0TXD
I/O
GPIO19、VSPIQ、U0CTS、EMAC_TXD0
42
GPIO21
I/O
GPIO22、VSPIWP、U0RTS、EMAC_TXD1
43
VDDA
I/O
GPIO3、U0RXD、CLK_OUT2
44
XTAL_N
O
GPIO1、U0TXD、CLK_OUT3、EMAC_RXD2
45
XTAL_P
I
GPIO21、VSPIHD、EMAC_TX_EN
46
VDDA
P
模擬電源(2.3V - 3.6V)
47
CAP2
I
外部晶振輸出
48
CAP1
I
外部晶振輸入

ESP32 和 ESP8266 開發板
ESP32 和 ESP8266 比較:
Download Patch Config
ESP32
ESP8266
MCU
Xtensa Dual-Core 32-bit LX6 with 600 DMIPS
Xtensa Single-core 32-bit L106
802.11 b/g/n Wi-Fi
HT40
HT20
Bluetooth
Bluetooth 4.2 and BLE
No
Typical Frequency
160MHz
80MHz
SRAM
✓
×
Flash
✓
×
GPIO
36
17
Hardware /Software PWM
None / 16 channels
None / 8 channels
SPI/I2C/I2S/UART
4/2/2/2
2/1/2/2
ADC
12-bit
10-bit
CAN
✓
×
Touch Sensor
✓
×
Temperature Sensor
✓
×
Hall effect sensor
✓
×
Working Temperature
-40ºC to 125ºC
-40ºC to 125ºC
Price
$ ($6 - $12)
$ (3$ - $6)
推出時間
2016
2014

ESP32 技術規格:
處理器:Tensilica LX6 雙核處理器(一核處理高速連接;一核獨立應用開發)
主頻:160 / 240 MHz,運算能力高達 600 DMIPS
記憶體:448kB ROM、520kB SRAM、16kB RTC SRAM、QSPI 支援多個快閃記憶體/SRAM
Flash:16 MByte
Wi-Fi標準:FCC/CE/TELEC/KCC
Wi-Fi協議:802.11 b/g/n/d/e/i/k/r (802.11n,速度高達 150Mbps),A-MPDU 和 A-MSDU 聚合,支援 0.4us 防護間隔
頻率範圍:2.4~2.5GHz
藍牙協議:符合藍牙 v4.2 BR/EDR 和 BLE 標準
藍牙音訊:CVSD和SBC音訊
I/O 介面:GPIO × 34,UART × 3 including hardware flow control、SPI × 3、I2S × 2、ADC 12 input channels × 1、8位元 DAC × 2、I2C × 2、PWM∕timer input∕output available on every GPIO pin × 16、SDIO Master∕Slave 150MHz,Supports external SPI flash up to 16MB,Host SD∕eMMC∕SDIO × 1
片上感測器:霍爾感測器、溫度感測器
安全機制:安全啟動,Flash ROM 加密,1024 bit OTP,使用者可用高達 768 bit 硬體加密加速器,AES,Hash (SHA-2) ,RSA,ECC,亂數產生器 (RNG)
板上時鐘:26MHz 晶振、32kHz 晶振
工作電壓:2.2~3.6V
工作電流:80mA(平均)
工作溫度範圍:-40°C~+85°C
IC 封裝:QFN48
IC 封裝尺寸:6mm × 6mm × 0.9mm
封裝尺寸:18mm × 25mm × 3mm

相關網址:
※ DIY - ESP32:ESP32 的開始 (一)
※ DIY - ESP32:ESP32 晶片模組介紹(三)
※ DIY - ESP32:ESP32 開發平台和環境(四)
※ DIY - ESP32:安裝 ESP32 Windows IDE 整合開發環境(五)
※ DIY - ESP32:ESP32 模組固件燒錄(六)
※ DIY - ESP32:ESP-WROOM-32 模組介紹(七)
※ DIY - ESP32:ESP32 Goouuu-ESP32 開發板介紹(八)

2018年 10月 2日 天氣報告
氣溫:26.2度 @ 20:30
相對濕度:百分之 66%
天氣:天色良好

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