EPS32简介

Kevin
2022-06-19
esp32
esp32

简介

ESP32是一系列低成本，低功耗的单片机微控制器，集成了Wi-Fi和双模蓝牙。 ESP32系列采用Tensilica Xtensa LX6微处理器，包括双核心和单核版本，内置天线开关，RF射频模块，功率放大器，低噪声接收放大器，滤波器和电源管理模块。

ESP32由总部位于上海的中国公司乐鑫信息科技创建和开发，由台积电采用40纳米工艺制造，具有超高的射频性能、稳定性、通用性和可靠性，以及超低的功耗，满足不同的功耗需求，适用于各种应用场景。它是ESP8266微控制器的后继产品。

目前 ESP32 系列的产品型号包括 ESP32 S2（单核+2.4G wifi）、ESP32 S3（双核+2.4G wifi+蓝牙5）、ESP32 C2（单核+2.4G wifi+蓝牙5）、ESP32 C3（单核+2.4G wifi+蓝牙5）和传统的ESP32模块。

特性

性能稳定

ESP32 性能稳定，工作温度范围达到 –40°C 到 +125°C。集成的自校准电路实现了动态电压调整，可以消除外部电路的缺陷并适应外部条件的变化。

超低功耗

ESP32 专为移动设备、可穿戴电子产品和物联网 (IoT) 应用而设计。作为业内领先的低功耗芯片，ESP32 具有精细的时钟门控、省电模式和动态电压调整等特性。
例如，在低功耗 IoT 传感器 Hub 应用场景中，ESP32 只有在特定条件下才会被周期性地唤醒。低占空比可以极大降低 ESP32 芯片的能耗。射频功率放大器的输出功率也可调节，以实现通信距离、数据率和功耗之间的最佳平衡。

高集成度

ESP32 是业内领先的高度集成的 Wi-Fi+ 蓝牙解决方案，外部元器件只需大约 20 个。ESP32 集成了天线开关、射频 Balun、功率放大器、低噪声放大器、滤波器以及电源管理模块，极大减少了印刷电路板 (PCB) 的面积。
ESP32 采用 CMOS 工艺实现单芯片集成射频和基带，还集成了先进的自校准电路，实现了动态自动调整，可以消除外部电路的缺陷，更好地适应外部环境的变化。因此，ESP32 的批量生产可以不需要昂贵的专用 Wi-Fi测试设备。

Wi-Fi 和蓝牙解决方案

ESP32 可作为独立系统运行应用程序或是主机 MCU 的从设备，通过 SPI / SDIO 或 I2C / UART 接口提供 Wi-Fi 和蓝牙功能。

不同系列的比较

我们先来看看不同模组的描述，

ESP32-S2 系列

32-bit MCU & 2.4 GHz Wi-Fi

集成 ESP32-S2 芯片，Xtensa® 32-bit LX7 单核处理器，时钟频率高达 240 MHz
支持多种低功耗工作状态：精细时钟门控、动态电压时钟频率调节
安全机制：eFuse 存储、安全启动、Flash 加密、数字签名，支持 AES、SHA 和 RSA 算法
外设包括 43 个 GPIO 口，1 个全速 USB OTG 接口，SPI，I2S，UART，I2C，LED PWM，LCD 接口，Camera 接口，ADC，DAC，触摸传感器
可对接丰富的网络云平台、拥有通用的产品特性，极大缩短产品构建与上市时间
通过 RF 认证以及软件协议认证

ESP32-S3 系列

32-bit MCU & 2.4 GHz Wi-Fi & Bluetooth 5 (LE)

Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 MHz
内置 512 KB SRAM、384 KB ROM 存储空间，并支持多个外部 SPI、Dual SPI、 Quad SPI、Octal SPI、QPI、OPI flash 和片外 RAM
额外增加用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令 (vector instructions)
45 个可编程 GPIO，支持常用外设接口如 SPI、I2S、I2C、PWM、RMT、ADC、DAC、UART、SD/MMC 主机控制器和 TWAITM 控制器等
基于 AES-XTS 算法的 Flash 加密和基于 RSA 算法的安全启动，数字签名和 HMAC 模块，“世界控制器 (World Controller)”模块
通过 RF 认证以及软件协议认证
以下是ESP32S3 系列芯片对比，SiP flash 及 SiP PSRAM 指的是封装在芯片内部的 flash 和 PSRAM。 Octal SPI 比 Quad SPI 多占用 5 个 GPIO，即 GPIO33 ∼ GPIO37。

型号	SiP flash	SiP PSRAM	环境温度 (°C)	SPI 电压
ESP32-S3	–	–	–40 ∼ 105	3.3 V/1.8 V
ESP32-S3FN8	8 MB (Quad SPI)	–	–40 ∼ 85	3.3 V
ESP32-S3R2	–	2 MB (Quad SPI)	–40 ∼ 85	3.3 V
ESP32-S3R8	–	8 MB (Octal SPI)	–40 ∼ 85	3.3 V
ESP32-S3R8V	–	8 MB (Octal SPI)	–40 ∼ 65	1.8 V

ESP32-C2 系列

32-bit RISC-V MCU & 2.4 GHz Wi-Fi & Bluetooth 5 (LE)

RISC-V- 32 位单核处理器，主频高达 120 MHz
行业领先的低功耗性能和射频性能
内置 272 KB SRAM（其中 16 KB 专用于 cache）、576 KB ROM 存储空间
14 个可编程 GPIO，支持常用外设接口如 SPI、UART、I2C、LED PWM 和 DMA
通过 RF 认证以及软件协议认证

ESP32-C3 系列

32-bit RISC-V MCU & 2.4 GHz Wi-Fi & Bluetooth 5 (LE)

集成 ESP32-C3 芯片，RISC-V 32 位单核处理器，时钟频率高达 160 MHz
行业领先的低功耗性能和射频性能
内置 400 KB SRAM、384 KB ROM 存储空间，并支持多个外部 SPI、Dual SPI、Quad SPI、QPI flash
完善的安全机制：基于 RSA-3072 算法的安全启动、基于 AES-128-XTS 算法的 flash 加密、创新的数字签名和 HMAC 模块、支持加密算法的硬件加速器
丰富的通信接口及 GPIO 管脚，可支持多种场景及复杂的应用
通过 RF 认证以及软件协议认证