Лучшие вопросы
Таймлайн
Чат
Перспективы

ESP32

серия микропроцессоров от Espresiff Systems Из Википедии, свободной энциклопедии

ESP32
Remove ads

ESP32 — серия недорогих микропроцессоров с малым энергопотреблением китайской компании Espressif Systems. Представляют собой систему на кристалле с интегрированным контроллерами радиосвязи Wi-Fi, Bluetooth и Thread. В устаревших сериях ESP32 и ESP32-S использовались процессорные ядра с архитектурой компании Tensilica, а в последних сериях ESP32-C, ESP32-H, ESP32-P — применяются ядра с открытой архитектурой RISC-V.

Thumb
ESP32

В микросхему интегрирован радиочастотный тракт: симметрирующий трансформатор, встроенные антенные коммутаторы, радиочастотные компоненты, малошумящий усилитель[англ.], усилитель мощности, фильтры и модули управления питанием.

ESP32 создан и разработан компанией, расположенной в Шанхае, а производится компанией TSMC по техпроцессу 40 нм и 28 нм. Серия является преемником микросхем ESP8266.

Remove ads

Особенности

Суммиров вкратце
Перспектива
Thumb
Функциональная блок-схема ESP32.

Серии ESP32 и ESP32-S включают в себя:[1]

  • Микроконтроллер и управление
    • Tensilica Xtensa LX6 двухъядерный (или одноядерный) 32-разрядный процессор, с тактовой частотой 160 или 240 МГц и производительностью до 600 DMIPS (Dhrystone MIPS)
    • Сопроцессор с ультранизким энергопотреблением
  • Память: 520 КБ памяти SRAM
  • Беспроводная связь:
  • Периферийные интерфейсы:
    • 12-разрядный АЦП до 18 каналов
    • 2 × 8 бит ЦАПа
    • 10 × портов для подключения емкостных датчиков (измеряющие ёмкость GPIO)
    • Датчик температуры[источник не указан 2347 дней] отсутствует. Информация о нем удалена из спецификации V2.2[2]
    • 4 × SPI мастер-интерфейса (ведущие устройства)
    • 2 × I²S мастер-интерфейса
    • 2 × I²C мастер-интерфейса
    • 3 × UART интерфейса
    • SD/SDIO/CE-ATA/MMC/ eMMC хост-контроллер
    • SDIO/SPI слейв-контроллеры (ведомые устройства)
    • Ethernet MAC interface с выделенным DMA и IEEE 1588 Precision Time Protocol support
    • CAN bus 2.0
    • ИК дистанционное управление (передатчик/приемник, до 8 каналов)
    • Возможность подключения двигателей и светодиодов через ШИМ-выход
    • Датчик Холла
    • Аналоговый предусилитель низкого энергопотребления
  • Безопасность:
  • Управление питанием:
    • Линейный регулятор с низким уровнем падения напряжения
    • Индивидуальное питание для RTC
    • потребление 5—2,5 мкА в режиме «глубокий сон»
    • Пробуждение по прерыванию от GPIO, таймера, измерению АЦП, прерыванию емкостного сенсорного датчика
    • Рабочее напряжение от 2,2—3,6 В
    • Рабочая температура от −40 °C до +125 °C
    • Максимальная скорость передачи данных 150 Мбит/с при 11n HT40, 72 Мбит/с при 11n HT20, 54 Мбит/с @ 11g, и 11 Мбит/с при 11b
    • Максимальная мощность передачи 19,5 дБм @ 11b, 16,5 дБм @ 11 г, 15,5 дБм @ 11n
    • Минимальная чувствительность приемника: 98 дБм
    • Устойчивая пропускная способность UDP 135 Мбит/с

Встроенное хранилище

ESP32 включает в себя следующую встроенную память:[3]

Подробнее Тип памяти, Объем ...
Wi-fi
802.11 n (2.4 GHz), up to 150 Mbps
802.11 e: QoS for wireless multimedia technology
WMM-PS, UAPSD
A-MPDU and A-MSDU aggregation
Block ACK
Fragmentation and defragmentation
Automatic Beacon monitoring/scanning
802.11 i security features: pre-authentication and TSN
Wi-Fi Protected Access (WPA)/WPA2/WPA2-Enterprise/Wi-Fi Protected Setup (WPS)
Infrastructure BSS Station mode/SoftAP mode
Wi-Fi Direct (P2P), P2P Discovery, P2P Group Owner mode and P2P Power Management
UMA compliant and certified
Antenna diversity and selection
Compliant with Bluetooth v4.2 BR/EDR and BLE specification
Bluetooth
Class-1, class-2 and class-3 transmitter without external power amplifier
Enhanced power control
+10 dBm transmitting power
NZIF receiver with −98 dBm sensitivity
Adaptive Frequency Hopping (AFH)
Standard HCI based on SDIO/SPI/UART
High speed UART HCI, up to 4 Mbps
BT 4.2 controller and host stack
Service Discover Protocol (SDP)
General Access Profile (GAP)
Security Manage Protocol (SMP)
Bluetooth Low Energy (BLE)
ATT/GATT
HID
All GATT-based profile supported
SPP-Like GATT-based profile
BLE Beacon
A2DP/AVRCP/SPP, HSP/HFP, RFCOMM
CVSD and SBC for audio codec
Bluetooth Piconet and Scatternet

Сравнение ESP32 и ESP8266 (ESP-12)

Подробнее ESP8266 (ESP-12) ...
Remove ads

Корпус планарный (QFN)

Суммиров вкратце
Перспектива

ESP32 выпускается в планарном корпусе (QFN) с 48 контактами по периметру и одним большим теплоотводом по центру, выполняющим одновременно функцию сигнальной земли.

Версии

SoC ESP32 выпускается в планарном корпусе QFN размерами 6×6 мм либо 5×5 мм.

Подробнее Модель, Количество ядер ...

ESP32-D0WDQ6 содержит два малой мощности Xtensa® 32-бит LX6 микропроцессоров. Внутренняя память включает:

  • 448 КБ ПЗУ для загрузки и основных функций.
  • 520 Кб (8 КБ RTC быстрая память в комплекте) on-chip SRAM для данных и инструкций.
  • 8 КБ SRAM в RTC, который называется медленной памятью RTC и может быть доступен сопроцессором во время режима глубокого сна.
  • 1 кбит eFuse, из которых 256 бит используются для системы (MAC-адрес и конфигурация чипа) и остальные 768 бит зарезервированы для клиентских приложений, включая шифрование флэш-памяти и идентификатор чипа.

Внешняя FLASH и SRAM

ESP32 поддерживает до четырех банков 16-Мб внешней flash QSPI и SRAM с аппаратным шифрованием на основе AES с защитой пользовательский программ и данных.

ESP32 может получить доступ к внешней flash QSPI и SRAM через скоростные каналы.

  • До 16 Мб внешней флэш-памяти сопоставлены с кодовым пространством ЦП, поддерживающим 8, 16 и 32-бит доступа. Поддерживается выполнение кода.
  • До 8 Мб внешней flash/SRAM карты памяти на ЦП пространства данных, поддержка 8, 16 и 32-бит доступа. Чтение данных поддерживается на флэш-памяти и SRAM. Запись данных поддерживается на SRAM.
  • ESP32-WROVER интегрирует 4-16 Мб внешней SPI flash. 4-мб SPI flash может быть карта памяти на процессор пространство, поддерживающие 8, 16 и 32 бит доступа. Поддерживается выполнение кода.
  • В дополнение к 4-16 МБ SPI flash, ESP32-WROVER также интегрирует 4-8 Мб PSRAM для большего пространства памяти.

Кварцевые генераторы

  • Микропрограмма ESP32 Wi-Fi/BT может поддерживать только кварцевый генератор 40 МГц.

RTC и управление низким потреблением

С использованием современных технологий управления питанием ESP32 может переключаться между различными режимами питания (См. таблицу ниже).

Режимы питания/Power modes

  • Active mode / Активный режим: чип радио включен. Чип может получать, передавать или слушать.
  • Modem-sleep mode / Режим сна модема: ЦП работает и часы настраиваются. Базовая полоса Wi-Fi/Bluetooth И радио отключено.
  • Light-sleep mode / Режим сна: ЦП приостановлен. Память RTC и периферийные устройства RTC, а также ULPСопроцессор работает. Все события пробуждения (MAC, хост, таймер RTC или внешние прерывания) будут пробуждать до chip.
  • Deep-sleep mode / Режим глубокого сна: Только память RTC и периферийные устройства RTC включены. Wi-Fi и Bluetooth данные соединения хранятся в памяти RTC. Сопроцессор ULP может работать.
  • Hibernation mode / Режим гибернации: внутренний 8 МГц осциллятор и co-процессор ULP отключены. RTC восстановления памяти выключена. Только один таймер RTC на медленных часах и некоторые GPIOs RTC активны. Таймер RTC или GPIOs RTC могут разбудить чип в режиме спячки.

Сон/Sleep Patterns

  • Association sleep pattern / Шаблон Association sleep: режим питания переключается между активным режимом, модемом и LightsleepРежим во время этого сна CPU, Wi-Fi, Bluetooth и радио просыпаются на заранее определенном Интервалы для сохранения соединения Wi-Fi/BT живыми.
  • ULP sensor-monitored pattern / ULP датчик-контролируемый шаблоном: Главный процессор находится в режиме глубокого сна. Комбинированный процессор ULPИзмерение датчиков и Пробуждение основной системы на основе данных, собранных с датчиков.
Подробнее Power mod, Active ...

Модули

Модуль ESP32-PICO-D4 системы в корпусе (system-in-a-package) сочетает в себе микросхему ESP32, кварцевый генератор, микросхему флэш-памяти, фильтрующие конденсаторы и радиочастотные контакты. Применяется корпус QFN размером 7×7 мм.

Подробнее Модель, Количество ядер ...
Remove ads

Печатные платы

Суммиров вкратце
Перспектива

Модульные SMT-платы

Модули SMT-платы на основе ESP32 содержат ESP32 SoC и предназначены для легкого интегрирования в другие платы. Измеряемые инвертированные F-антенные конструкции используются для трассировки антенны PCB на модулях, перечисленных ниже. Кроме флэш-памяти, некоторые модули включают псевдостатическую оперативную память (pSRAM).

Подробнее Производитель, Название ...
Thumb
Dev Board ESP32 Espressif ESP-WROOM-32.

Платы для разработки и другие платы

Платы для разработки имеют расширенную коммутацию и функциональность, обычно построены на базе плат с ESP32 и облегчают их использование для разработки (и особенно для макетирования).

Remove ads

Программирование

Языки программирования, платформы и среды, используемые для программирования ESP32:

  • Arduino IDE с ESP32 Arduino Core
  • Espressif IoT Development Framework — Официальная Espressif разработка для ESP32.
  • .NET nanoFramework — разработка на языке C# в Visual Studio IDE с дебаггером для embedded, включая ESP32
  • Espruino — JavaScript SDK, эмулятор Node.js.
  • Lua RTOS.
  • Mongoose OS[англ.] — Операционная система для носимой электроники, рекомендована Espressif Systems,[23] AWS IoT,[24] and Google Cloud IoT.[25]
  • mruby[англ.] для ESP32
  • PlatformIO Ecosystem и IDE
  • Pymakr IDE — IDE предназначен для использования с устройствами Pycom;
  • Simba Embedded Programming Platform
  • Whitecat Ecosystem Blockly основана на Web IDE
  • MicroPython
  • Zerynth — Python для IoT и микроконтроллеров, включая ESP32.
  • OWLOS — сетевая операционная система с открытым исходным кодом для управления IoT устройствами.
  • uLisp — Lisp для микроконтроллеров
  • ECS — Eigen Compiler Suite (C/C++/Oberon-2)
Remove ads

Использование

Коммерческое и промышленное использование ESP32:

Использование в коммерческих устройствах

  • Светодиодный браслет IoT группы Alibaba, который использовался участниками ежегодного сбора в 2017 году. Каждый браслет работает как пиксель, принимающей команды для координированного управления светодиодным светом. Это позволяет формировать «живой беспроводной экран».[26]
  • DingTalk’s M1 — биометрическая система отслеживания посещаемости.[27]
  • LIFX Mini — серия дистанционно управляемых светодиодных ламп.[28]
  • Pium — домашний аромат и ароматерапия.[29]

Промышленные устройства

  • TECHBASE’s Moduino X серий X1 и X2 модули ESP32-WROVER для индустриальной автоматизации и мониторинга, поддерживается цифровой и аналоговый ввод-вывод и различные сетевые интерфейсы.[30]
Remove ads

См. также

Примечания

Ссылки

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Remove ads
Remove ads