13.11.2020

ESP32


ESP32 — серия недорогих микроконтроллеров с низким энергопотреблением. Представляют собой систему на кристалле с интегрированным Wi-Fi и Bluetooth контроллерами и антеннами. В серии ESP32 используется микроконтроллерное ядро Tensilica Xtensa LX6 в вариантах с двумя и одним ядром. В систему интегрирован радиочастотный тракт: балун (симметрирующий трансформатор), встроенные антенные коммутаторы, радиочастотные компоненты, малошумящий усилитель, усилитель мощности, фильтры и модули управления питанием. ESP32 создан и разработан компанией Espressif Systems, китайской компанией, расположенной в Шанхае, а производится компанией TSMC по техпроцессу 40 нм. Серия является преемником микроконтроллеров ESP8266.

Особенности

ESP32 включают в себя:

  • 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:
    • Wi-Fi: 802.11 b / g / N
    • Bluetooth: v4.2 BR/EDR and BLE
  • Периферийные интерфейсы:
    • 12-разрядный АЦП до 18 каналов
    • 2 × 8 бит ЦАПа
    • 10 × портов для подключения емкостных датчиков (измеряющие ёмкость GPIO)
    • Датчик температуры отсутствует. Информация о нем удалена из спецификации V2.2
    • 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:
    • Поддерживаются все функции безопасности стандарта IEEE 802.11, в том числе WFA, WPA/WPA2 и WAPI
    • Безопасная загрузка
    • Шифрование флэш-диска
    • 1024-битный ключ, до 768 бит для клиентов
    • Криптографическое аппаратное ускорение: AES, SHA-2, RSA, криптографии на основе эллиптических кривых (ЕСС), аппаратный генератор случайных чисел при включеном WiFi или Bluetooth, иначе используется генератор псевдослучайных чисел
  • Управление питанием:
    • Линейный регулятор с низким уровнем падения напряжения
    • Индивидуальнное 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 в до 3,6 В
    • От -40 °C до + 125 °C рабочая температура
    • 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



ESP32 vs ESP8266:


Корпус планарный (QFN)

ESP32 размещается в планарном корпусе (QFN) с 49 контактами различного размера. В частности, 48 контактов по периметру и один большой тепловой контакт (масса) посредине.

Версии

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

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 RTC быстрой памяти и хранения данных используется для; это для доступа к нему со стороны Главный процессор во время загрузки RTC из режима глубокого сна.
  • 8 КБ SRAM в RTC, который называется медленной памятью RTC и может быть доступен со-процессором 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 16-мб внешней flash QSPI и SRAM с аппаратным шифрованием на основе AES to Защита программ и данных разработчиков.

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 и3 2-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).

[Мощность режимы/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/BluetoothИ 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.

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.


Печатные платы

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).

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).

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.
  • Espruino — JavaScript SDK, эмулятор Node.js.
  • Lua RTOS.
  • Mongoose OS[1] — Операционная система для носимой электроники, рекомендована Espressif Systems, AWS IoT, and Google Cloud IoT.
  • mruby 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.

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».
  • DingTalk’s M1 — биометрическая система отслеживания посещаемости.
  • LIFX Mini — серия дистанционно управляемых светодиодных ламп.
  • Pium — домашний аромат и ароматерапия.

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.

Похожие новости:

Xevious (серия игр)

Xevious (серия игр)
Xevious — серия видеоигр в жанре вертикального скролл-шутера, разработанная компанией Namco. Первая игра серии, Xevious, была разработана Масанобу Эндо (Masanobu Endō) и выпущена в виде аркадного

LanDrive

LanDrive
LanDrive2 — это универсальная платформа для построения классических шинных распределённых систем управления в системах «умный дом», в автоматизации зданий, созданная российской компанией INSYTE на

Fit-PC2

Fit-PC2
fit-PC2 — «самый маленький ПК в мире» (размером с пачку сигарет — 115 x 101 x 27 мм) израильской компании CompuLab [1] умещается на ладони. В качестве процессора используется Intel Atom Z-серии с

Рюкзак Олли

Рюкзак Олли
«Рюкзак Олли» (англ. Ollie’s Pack) — канадский анимационный мультсериал, созданный Педро Иболи и Грэмом Петерсоном. Мультсериал производится компанией Nelvana и транслируется на канадском телеканале
Комментариев пока еще нет. Вы можете стать первым!

Добавить комментарий!

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Популярные новости
Электрические полотенцесушители
Электрические полотенцесушители
Практичным и удобным в использовании решением является применение в обогреве ванной комнаты...
Как выбирать тротуарную плитку
Как выбирать тротуарную плитку
При благоустройстве территорий одним из самых популярных материалов является тротуарная плитка. В...
Зачем нужны CRM-системы?
Зачем нужны CRM-системы?
Часто про CRM пишут очень непонятным языком, как будто это что-то очень сложное для простых людей....
Все новости