ESP32

来自Jack's Lab
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目录

1 Overview

Quantum-6.jpg

  • CP2102 USB to UART Chip
  • ESP32 Bluetooth and WiFi SoC
  • Winbond 16MB SPI Flash
  • 5V - 12V Power Supply



2 Pin Map



3 Quick Start

3.1 USB2UART driver

Quantum use the CP2102 USB to UART chip, you need to install the driver firstly. Accessing following url to get your driver:



3.2 Linux

Please refer to: https://github.com/espressif/esp-idf/blob/master/docs/linux-setup.rst



3.3 MAC OS

Please refer to: https://github.com/espressif/esp-idf/blob/master/docs/macos-setup.rst



3.4 Windows

Please refer to: https://github.com/espressif/esp-idf/blob/master/docs/windows-setup.rst



4 概述

ESP32 是集成 2.4 GHz Wi-Fi 和蓝牙双模的单芯片方案,采用台积电(TSMC) 40 纳米工艺

片内集成了天线开关、射频 Balun、 功率放大器、低噪放大器、过滤器以及电源管理模块,最小系统外部元器件少于 10 个

专为移动设备、可穿戴电子产品和物联网(IoT)应用而设计。超低功耗,内部具有精细分辨时钟门控、省电模式和动态电压调整等特性


主要特性:

  • Xtensa® 32-bit LX6 双核处理器,运算能力 600 DMIPS,主频 240MHz
  • 448 KB ROM (用于程序启动和内核功能调用)
  • 520 KB SRAM (用于数据和指令存储)
  • RTC 中 16 KB SRAM
  • QSPI 最多可连接 4 个 Flash / SRAM,每个 Flash 最大为 16 MB
  • 供电电压:2.2V 到 3.6V


  • RTC 中 8 KB 的 SRAM,即 RTC 慢速存储器,可以在 Deep-sleep 模式下被协处理器访问
  • RTC 中 8 KB 的 SRAM,即 RTC 快速存储器,可以在 Deep-sleep 模式下 RTC 启动时用于数据存储以 及被主 CPU 访问
  • 1 kbit 的 EFUSE,其中 256 bits 为系统专用(MAC 地址和芯片设置);其余 768 bits 保留给用户应用,这 些应用包括 Flash 加密和芯片 ID


4.1 支持的蓝牙特性

  • 蓝牙 v4.2 完整标准,包含传统蓝牙(BR/EDR)和低功耗蓝牙(BLE)
  • 支持标准 Class-1、Class-2 和 Class-3,且无需外部功率放大器
  • 增强的精准功率控制
  • 输出功率高达 +10 dBm
  • NZIF 接收器具有 -98 dBm 的 BLE 接收灵敏度
  • 自适应跳频(AFH)
  • 基于 SDIO / SPI / UART 接口的标准 HCI
  • 速度高达 4 Mbps 的高速 UART HCI
  • 服务发现协议(SDP),通用访问应用(GAP),安全管理协议(SMP)
  • HID
  • 可支持所有基于 GATT 的低功耗蓝牙应用
  • BLE Beacon
  • CVSD 和 SBC 音频编解码算法
  • 蓝牙微微网(Piconet)和散射网(Scatternet)



4.2 支持的 WiFi 特性

  • 802.11 b/g/n/e/i
  • 802.11 n(2.4 GHz),速度高达 150 Mbps
  • 802.11 e:QoS 机制实现无线多媒体技术
  • 支持 WPA / WPA2 / WPA2-Enterprise / WPS 加密
  • 基础结构型网络(Infrastructure BSS)Station 模式/ SoftAP 模式
  • 802.11 i 安全特性:预认证和 TSN
  • Beacon 自动监测/扫描
  • Wi-Fi Direct(P2P)、P2P 发现、P2P GO 模式和 P2P 电源管理


  • WMM-PS, UAPSD
  • A-MPDU 和 A-MSDU 帧聚合技术
  • UMA 兼容和认证
  • 天线分集与选择



5 体系结构

ESP32 内部框图:

Esp32-block-diagram.jpg




6 Xtensa ISA

The Xtensa instruction set is designed to meet the diverse requirements of dataplane processing.

This 32-bit architecture features a compact 16- and 24-bit instruction set with modeless switching for maximum power efficiency and performance.

The base instruction set has 80 RISC instructions and includes a 32-bit ALU, up to 64 general-purpose 32-bit registers, and six special-purpose registers.

Using this instruction set, you can expect significant code size reductions that result in higher code density and better power dissipation.




7 片内外设

  • 12-bit SAR ADC,18 个通道
  • 2 个 8-bit D/A 转换器
  • 超低功耗前置模拟放大器


  • 1 个 Host SD / eMMC / SDIO
  • 1 个 Slave SDIO / SPI


  • 带有专用 DMA 的以太网 MAC 接口,支持 IEEE 1588
  • CAN 2.0


  • 2 个 I2C
  • 4 个 SPI
  • 3 个 UART
  • IR(TX / RX)
  • 2 个 I2S
  • 电机 PWM (3 路 16-bit 定时器产生 PWM 波形,每路 包含一对输出信号。3 个故障检测信号。3 个 even capture 信号。3 个同步信号)
  • LED PWM,16 个通道(16 个独立的通道运行在 80MHz 的时钟或 RTC 时钟上。占空比精确度:16-bit)


  • 10 个电容式触摸传感器
  • 温度传感器
  • 霍尔传感器






8 First Glance

ets Jun  8 2016 00:22:57

rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x33 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
flash read err, 1000
Falling back to built-in command interpreter.
OK
>ets Jun  8 2016 00:22:57

rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x33 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
flash read err, 1000
Falling back to built-in command interpreter.
OK
>stop
OK
>about
ESP32 ROM Basic (c) 2016 Espressif Shanghai
Derived from TinyBasic Plus by Mike Field and Scott Lawrence

>help
A very Basic ROM console. Available commands/functions:
LIST
NEW
RUN
NEXT
LET
IF
GOTO
......
......
>

IO12(MTDI) Pull-up:

ets Jun  8 2016 00:22:57

rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x33 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
flash read err, 1000
Falling back to built-in command interpreter.


IO2 Pull-up:

ets Jun  8 2016 00:22:57

rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x3b (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
flash read err, 1000
Falling back to built-in command interpreter.


IO12(MTDI) Pull-down:

ets Jun  8 2016 00:22:57

rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT)
flash read err, 1000
Falling back to built-in command interpreter.


IO2 Pull-up, IO0 Pull-down:

ets Jun  8 2016 00:22:57

rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x2b (HSPI_FLASH_BOOT)
flash read err, 1000
Falling back to built-in command interpreter.



IO0 Pull-down:

>ets Jun  8 2016 00:22:57

rst:0x10 (RTCWDT_RTC_RESET),boot:0x23 (DOWNLOAD_BOOT(UART0/UART1/SDIO_REI_REO_V2))
waiting for download


IO0 and IO12(MTDI) Pull-down:

ets Jun  8 2016 00:22:57

rst:0x1 (POWERON_RESET),boot:0x3 (DOWNLOAD_BOOT(UART0/UART1/SDIO_REI_REO_V2))
waiting for download
































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