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| 一、什么是ESP32？ 二、ESP32系列介绍 三、ESP32各系列的芯片型号介绍 四、了解ESP32-S3 五、相关文档和资源 |
一、什么是ESP32？
日常生活中，说起ESP32时，我们一般说的是下方形态的模组。但准确点来说，ESP32其实不是一款芯片，而是一个系列的芯片，这个和STM32有点类型，STM32有L系列、F系列、H系列，ESP32也有不同的系列。
ESP32系列芯片的乐鑫公司的产品，它的形态是这样的
很多不同的模组公司基于乐鑫的芯片，把他封装为不同形态的模组，当然，乐鑫也做ESP32的模组，所以他们的形态各异，但是把壳子扣掉后，里面都是ESP32核心。
二、ESP32系列介绍
那ESP32有那些系列呢？
https://www.espressif.com.cn/zh-hans/products/socs
对比总结
选择建议
- ESP32-P 系列：适合需要高性能计算和丰富外设的应用，如工业控制、智能家居中枢。
- ESP32-H 系列：适合低功耗、低成本的应用，如智能农业、环境监测。
- ESP32-S 系列：适合需要 Wi-Fi、蓝牙和 AI 功能的应用，如智能音箱、可穿戴设备。
- ESP32-C 系列：适合成本敏感的应用，如智能插座、简单传感器。
三、ESP32各系列的芯片型号介绍
一个系列下可能会有一个或多个芯片型号，不同的芯片应用场景不同，P和H系列的是高性能芯片，C系列
选型：戳这里
- ESP32：一般指的是早期的 ESP32 - S 系列产品，它基于 Xtensa® 32 位 LX6 单核或双核处理器，主频通常可达 240 MHz，能处理较为复杂的任务，但在单核性能和多核协同能力上和后续型号有一定差异。
- ESP32 - S2：采用 Xtensa® 32 位 LX7 单核处理器，主频 240 MHz。相较于部分早期 ESP32 - S 单核版本，在架构上有优化，能提供更高效的运算性能。
- ESP32 - S3：同样基于 Xtensa® 32 位 LX7 处理器，但为双核设计，主频高达 240 MHz。双核的配置使得它在多任务处理、并行计算等方面表现更出色，能应对更复杂的应用场景。
一个芯片会有不同的封装配置，当然也可以封装成不同模组
例如都是ESP32S3，但是GPIO数量、Flash、PSRAM和封装有所差别
而由这些芯片制作而成的模组，也就有了不同型号，而模组还有外接天线和PCB天线两种
四、了解ESP32-S3
因为课程选择的是ESP32S3这颗芯片，所以我们着重了解下这颗芯片的参数。
ESP32-S3 是一款低功耗的MCU 系统级芯片(SoC)，集成2.4 GHz Wi-Fi 和低功耗蓝牙(Bluetooth® LE) 双模无线通信。ESP32-S3 有完整的Wi-Fi子系统和低功耗蓝牙子系统，具有行业领先的低功耗性能和射频性能。支持多种低功耗工作状态，能够满足各种应用场景的功耗需求。ESP32-S3 芯片提供丰富的外设接口，并具有多种特有的硬件安全机制。完善的安全机制使芯片能够满足严格的安全要求。
芯片手册：戳我
我们从芯片手册中，截取ESP32-S3的产品特性介绍，大家可以了解下：
| 产品特性
Wi-Fi
• 支持 IEEE 802.11b/g/n 协议
• 在 2.4 GHz 频带支持 20 MHz 和 40 MHz 频宽
• 支持 1T1R 模式，数据速率高达 150 Mbps
• 无线多媒体 (WMM)
• 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU)
• 立即块确认 (Immediate Block ACK)
• 分片和重组 (Fragmentation/defragmentation)
• Beacon 自动监测（硬件 TSF）
• 4 个虚拟 Wi-Fi 接口
• 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式、SoftAP 模式和 Station + SoftAP 模式
• 天线分集
• 802.11 mc FTM
蓝牙
• 低功耗蓝牙 (Bluetooth LE)：Bluetooth 5、Bluetooth mesh
• 高功率模式 (20 dBm)
• 速率支持 125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2 Mbps
• 广播扩展 (Advertising Extensions)
• 多广播 (Multiple Advertisement Sets)
• 信道选择 (Channel Selection Algorithm #2)
• Wi-Fi 与蓝牙共存，共用同一个天线
CPU 和存储
• Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器
• 时钟频率：最高 240 MHz
• CoreMark® 得分：
– 单核，主频 240 MHz：613.86 CoreMark；2.56 CoreMark/MHz
– 双核，主频 240 MHz：1181.60 CoreMark；4.92 CoreMark/MHz
• 五级流水线架构
• 128 位数据总线位宽，专用的 SIMD 指令
• 单精度浮点运算单元 (FPU)
• L1 cache
• ROM：384 KB
• SRAM：512 KB
• RTC SRAM：16 KB
• 支持 SPI 协议：SPI、Dual SPI、Quad SPI、Octal SPI、QPI、OPI，可外接 flash、片外 RAM 和其他 SPI 设备
• 引入 cache 机制的 flash 控制器
• 支持 flash 在线编程
高级外设接口和传感器
• 45 个可编程 GPIO
– 4 个作为 strapping 管脚
– 6 个或 7 个用于连接封装内 flash 或 PSRAM：
* ESP32-S3FN8、ESP32-S3R2、ESP32-S3R8、ESP32-S3R8V、ESP32-S3R16V：6 个用于连接
* ESP32-S3FH4R2：7 个用于连接
• 数字接口：
– 2 个 SPI 接口用于连接 flash 和 RAM
– 2 个通用 SPI 接口
– LCD 接口（8 位 + 16 位并行 RGB、I8080、MOTO6800）, 支持 RGB565、YUV422、YUV420、YUV411
之间互相转换
– DVP 8 位 + 16 位摄像头接口
– 3 个 UART 接口
– 2 个 I2C 接口
– 2 个 I2S 接口
– RMT (TX/RX)
– 脉冲计数器
– LED PWM 控制器，多达 8 个通道
– 全速 USB OTG
– USB 串口/JTAG 控制器
– 2 个电机控制脉宽调制器 (MCPWM)
– SD/MMC 主机接口，具有 2 个卡槽
– 通用 DMA 控制器 (简称 GDMA)，5 个接收通道和 5 个发送通道
– TWAI® 控制器，兼容 ISO 11898-1（CAN 规范 2.0）
– 片上 JTAG 调试功能
• 模拟接口：
– 2 个 12 位 SAR ADC，多达 20 个通道
– 温度传感器
– 14 个电容式传感 GPIO
• 定时器：
– 4 个 54 位通用定时器
– 52 位系统定时器
– 3 个看门狗定时器
功耗管理
• 通过选择时钟频率、占空比、Wi-Fi 工作模式和单独控制内部器件的电源，实现精准电源控制
• 针对典型场景设计的四种功耗模式：Active、Modem-sleep、Light-sleep、Deep-sleep
• Deep-sleep 模式下功耗低至 7 µA
• 超低功耗协处理器 (ULP)：
– ULP-RISC-V 协处理器
– ULP-FSM 协处理器
• Deep-sleep 模式下 RTC 存储器仍保持工作
安全机制
• 安全启动
• Flash 加密
• 4-Kbit OTP，用户可用的高达 1792 位
• 加密硬件加速器：
– AES-128/256 (FIPS PUB 197)
– SHA (FIPS PUB 180-4)
– RSA
– 随机数生成器 (RNG)
– HMAC
– 数字签名 |
五、相关文档和资源
相关文档
• 《ESP32-S3 技术参考手册》 – 提供 ESP32-S3 芯片的存储器和外设的详细使用说明。
• 《ESP32-S3 硬件设计指南》 – 提供基于 ESP32-S3 芯片的产品设计规范。
• 《ESP32-S3 ESP-IDF 编程指南》 – ESP-IDF 开发框架的文档中心。
• ESP-IDF 及 GitHub 上的其它开发框架
https://github.com/espressif
• ESP32 论坛 – 工程师对工程师 (E2E) 的社区，您可以在这里提出问题、解决问题、分享知识、探索观点。
https://esp32.com/
• SDK 和演示、App、工具、AT 等下载资源
https://espressif.com/zh-hans/support/download/sdks-demos
