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.
Tensilica Xtensa LX6 двухъядерный (или одноядерный) 32-разрядный процессор, с тактовой частотой 160 или 240 МГц и производительностью до 600 DMIPS (Dhrystone MIPS)
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
Корпус планарный (QFN)
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.
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:
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.
Режимами питания при сне
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
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.
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]
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).
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
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
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).
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).
Программирование
Языки программирования, платформы и среды, используемые для программирования ESP32:
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]
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]
↑ESP32 Datasheet (неопр.). Espressif Systems (6 марта 2017). Дата обращения: 14 марта 2017. Архивировано 25 июля 2018 года.
↑Espressif Systems.ESP32 Series Datasheet (неопр.). Espressif Systems 53. — «Deleted content about temperature sensor;». Дата обращения: 2 октября 2018. Архивировано 25 июля 2018 года.
↑Limor Fried (22 декабря 2015). Playing With New ESP32 Beta Module. Adafruit Industries. Архивировано29 августа 2016. Дата обращения: 2 сентября 2016. {{cite AV media}}: |archive-date= / |archive-url= несоответствие временной метки; предлагается 29 августа 2016 (справка)Источник (неопр.). Дата обращения: 2 октября 2018. Архивировано 29 августа 2016 года.
↑Martin Harizanov.ESP32 (неопр.) (18 декабря 2015). Дата обращения: 2 сентября 2016. Архивировано 21 октября 2016 года.
↑Brian Benchoff (23 декабря 2015). "The ESP32 Beta Units Arrive". Hackaday. Архивировано8 сентября 2016. Дата обращения: 2 сентября 2016. {{cite news}}: |archive-date= / |archive-url= несоответствие временной метки; предлагается 8 сентября 2016 (справка)
↑ESP-WROOM-32 Datasheet (неопр.). Espressif Systems (22 августа 2016). Дата обращения: 2 сентября 2016. Архивировано из оригинала 13 сентября 2016 года.
