Этот перевод статьи с другого языка требует улучшения (см. Рекомендации по переводу). |
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.
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.
Серии ESP32 и ESP32-S включают в себя:[1]
ESP32 включает в себя следующую встроенную память:[3]
Объем | памяти |
---|---|
SRAM | 520KB |
Кибит Флэш-память | 448KB |
NVRAM | 16KB |
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 |
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 |
ESP32 | ESP8266 (ESP-12) |
---|---|
Ethernet MAC Interface | Не поддерживается |
GPIOs для 10 сенсорных датчиков | Не поддерживается |
Temperatur-Sensor (on-chip) | Не поддерживается |
Функционал пульта дистанционного управления | Не поддерживается |
Hall-Sensor | Не поддерживается |
Digital-to-Analog Converter (DAC) | Не поддерживается |
CAN 2.0 (1991) | Не поддерживается |
Аналогово-Цифровой Преобразователь (АЦП): 16 Каналов с 12-Бит
SAR-ADC с малошумящим усилителем (Low-Noise Amplifier, LNA) |
10-bit АЦП, без LNA |
2 I2C-Интерфейс | 1 I2C-Интерфейс |
16 каналов для ШИМ (до 78 кГц при 10-битной точности) | 8 каналов для ШИМ (до 1кГц) |
GPIOs (General-Purpose Input/Output, интерфейс ввода/вывода общего назначения): 36 | GPIOs: 17 |
4 SPI-Интерфейса с Quad-SPI и максимальной частотой 80 MHz | 3 SPI-Интерфейса с Quad-SPI и максимальной частотой 80 MHz |
ESP32 выпускается в планарном корпусе (QFN) с 48 контактами по периметру и одним большим теплоотводом по центру, выполняющим одновременно функцию сигнальной земли.
SoC ESP32 выпускается в планарном корпусе QFN размерами 6×6 мм либо 5×5 мм.
Модель | Количество ядер | Встроенная флеш-память, МБ | Размер микросхемы | Описание |
---|---|---|---|---|
ESP31B | 2 | 0 | 6×6 мм | Предрелизный SoC для бета-тестов; снят с производства |
ESP32-D0WDQ6 | 2 | 0 | 6×6 мм | Первая версия чипа ESP32 |
ESP32‑D0WD | 2 | 0 | 5×5 мм | Чип с уменьшенным корпусом, аналог ESP32-D0WDQ6 |
ESP32‑D2WD | 2 | 2 | 5×5 мм | Вариант с 2 МБ (16 Мбит) встроенной флеш-памяти |
ESP32‑S0WD | 1 | 0 | 5×5 мм | Вариант с одним ядром |
ESP32-D0WDQ6 содержит два малой мощности Xtensa® 32-бит LX6 микропроцессоров. Внутренняя память включает:
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.
С использованием современных технологий управления питанием ESP32 может переключаться между различными режимами питания (См. таблицу ниже).
Power mod | Active | Modem-sleep | Light-sleep | Deep-sleep | Hibernation |
---|---|---|---|---|---|
Sleep pattern | Association sleep pattern | ULP sensor-monitored pattern | - | ||
CPU | ON | ON | PAUSE | OFF | OFF |
Wi-Fi/BT baseband and radio | ON | OFF | OFF | OFF | OFF |
RTC memory and RTC peripherals | ON | ON | ON | ON | OFF |
ULP co-processor | ON | ON | ON | ON/OFF | OFF |
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.
Модель | Количество ядер | Встроенная флеш-память, МБ | Размер модуля | Описание |
---|---|---|---|---|
ESP32-PICO-D4 | 2 | 4 | 7×7 mm2 | Includes ESP32 chip, crystal oscillator, flash memory, filter capacitors, and RF matching links.[4] |
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).
Производитель | Название | Антенна | Флеш-память, МБ | pSRAM, МБ | Описание |
---|---|---|---|---|---|
Espressif | ESP-WROOM-03 | PCB trace | 4 | 0 | Не производится, для бета-тестов.[5][6][7][8][9] FCC Part 15.247 tested (FCC ID: 2AC7Z-ESP32).[10] |
ESP32-WROOM-32 | PCB trace | 4 | 0 | Первый публичный вариант модуля от Espressif.[11] FCC Part 15.247 tested (FCC ID: 2AC7Z-ESPWROOM32).[12] Based on ESP32-D0WDQ6 chip. Originally named «ESP32-WROOM-32». | |
ESP32-WROOM-32D | PCB trace | 4 | 0 | Обновление ESP-WROOM-32 с применением чипа ESP32-D0WD вместо ESP32-D0WDQ6.[13] Изначально «ESP-WROOM-32D». | |
ESP32-SOLO-1 | PCB trace | 4 | 0 | Аналог ESP32-WROOM-32D с одноядерным ESP32-S0WD вместо ESP32-D0WD с 2 ядрами | |
ESP32-WROOM-32U | U.FL socket | 4 | 0 | Альтернатива ESP-WROOM-32D с коннектором U.FL для подключения внешней антенны.[13] | |
ESP32-WROVER | PCB trace | 4 | 4 | Модуль ESP32 с 4 МБ pSRAM памяти от Espressif. Имеет сертификацию «FCC part 15.247» (FCC ID 2AC7Z-ESP32WROVER). Использует 40 МГц кварцевый генератор, не использует U.FL разъём. Построен на микросхеме ESP32-D0WDQ6. | |
ESP32-WROVER-I | U.FL socket, PCB trace | 4 | 4 | Вариант ESP32-WROVER с U.FL разъёмом. Антенна на печатной плате (PCB trace) выполнена, но не подключена по умолчанию. | |
ESP32-WROVER-B | PCB trace | 4 | 8 | Вариант ESP32-WROVER на 8 МБ pSRAM вместо 4 и ESP32-D0WD (вместо ESP32-D0WDQ6). FCC part 15.247 (FCC ID 2AC7Z-ESP32WROVERB). Без U.FL. (Есть опция с флеш-памятью на 8 или 16 МБ) | |
ESP32-WROVER-IB | U.FL socket, PCB trace | 4 | 8 | Вариант ESP32-WROVER-B с U.FL | |
Banana pi | BPI:bit | PCB trace | 4 | 0 | Аналог ESP-WROOM-32 от banana pi. |
BPI-UNO32 | U.FL socket, PCB trace | 4 | 4 | Аналог ESP32-WROVER от banana pi, совместимость с arduino | |
Ai-Thinker | ESP32-S | PCB trace | 4 | 0 | Вариант от Ai-Thinker, сходный с ESP-WROOM-32[14] |
ESP32-A1S | U.FL socket, PCB trace | 4 | 4 | Аналог ESP32-WROVER от Ai-Thinker | |
AnalogLamb | ESP-32S-ALB | PCB trace | 4 | 0 | Копия ESP-32S (совместим с ESP-WROOM-32).[15] |
ALB-WROOM | PCB trace | 16 | 0 | Вариант ESP-32S-ALB на 16 МБ флеш-памяти.[15] | |
ALB32-WROVER | PCB trace | 4 | 4 | ESP32 модуль с 4 МБ pSRAM в размерах ESP-WROOM-32.[16] | |
DFRobot | ESP-WROOM-32 | PCB trace | 4 | 0 | Аналог ESP-WROOM-32 без FCC сертификата, применяет 26 МГц или 32 кГц генератор.[17] |
eBox & Widora | ESP32-Bit | Ceramic, U.FL socket | 4 | 0 | Керамическая антенна и U.FL. |
Goouuu Tech | ESP-32F | PCB trace | 4 | 0 | Аналог ESP-WROOM-32, есть FCC проверка (ID 2AM77-ESP-32F). |
IntoRobot | W32 | PCB trace | 4 | 0 | Сходный с ESP-WROOM-32 модуль с иной цоколевкой контактов.[18] |
W33 | Ceramic, U.FL socket | 4 | 0 | Аналог IntoRobot W32 с другим антенным хозяйством | |
ITEAD | PSH-C32 | PCB trace | 1[19] | 0 | Модуль с небольшим размером флеш-памяти и нестандартным размером.[20] |
Pycom[21] | W01 | (Not included.) | 8 | 4 | OEM-вариант WiPy 2.0. Реализует Wi-Fi и Bluetooth. FCC ID 2AJMTWIPY01R. |
L01 | (Not included.) | 8 | 4 | OEM-вариант LoPy. Реализует Wi-Fi, Bluetooth и LoRa. FCC ID 2AJMTLOPY01R. | |
L04 | (Not included.) | 8 | 4 | OEM-вариант LoPy4. Реализует Wi-Fi, Bluetooth, LoRa и Sigfox. | |
S01 | (Not included.) | 8 | 4 | Снят с производства. Вариант SiPy с Wi-Fi, Bluetooth, Sigfox (14 dBm и 22 dBm). | |
G01 | (Not included.) | 8 | 4 | OEM-вариант GPy. Содержит модуль сотовой связи LTE-CAT M1/NB1, Wi-Fi и Bluetooth. | |
u-blox | NINA-W131 | (Not included.) | 2 | 0 | Серия u-blox NINA-W13.[22] |
NINA-W132 | PIFA | 2 | 0 | Серия u-blox NINA-W13.[22] Встроенная антенна — Planar implementation[англ.] (PIFA) — выполнена из гнутого листового металла с фигурным вырезом, а не в виде дорожки на печатной плате (PCB trace). |
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).
Языки программирования, платформы и среды, используемые для программирования ESP32:
Коммерческое и промышленное использование ESP32: