ESP32

1 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

1.1 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
• 支持 BT 4.2 controller 和 host 协议栈
• 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）

1.2 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

2 体系结构

ESP32 内部框图：

3 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

• ESP32 I2S