ESP32 SoC :: Datasheet на русском. Часть 2

Добрый день, уважаемые читатели!

Продолжаем начатую вчера тему.

1. Сравнение чипов серии ESP32

1.1. Номенклатура

1.2. Сравнение чипов

Примечания:

1. Все вышеперечисленные чипы поддерживают соединения Wi-Fi b/g/n + Bluetooth/Bluetooth LE Dual Mode. Подробную информацию о маркировке и упаковке чипа см. в разделе 6. Упаковка.
2. Различия между версиями чипа ESP32 и как их различать, описаны в ESP32 Series SoC Errata.
3. ESP32-U4WDH будет выпускаться как двухъядерный, а не как одноядерный. Более подробную информацию см. в PCN-2021-021.
4. Чипы будут выпускаться с версией чипа v3.1 внутри. Более подробную информацию см. в PCN20220901.
5. Чипы будут выпускаться с версией чипа v1.1 внутри. Более подробную информацию см. в PCN20220901.
6. Флэш-память внутри чипа имеет следующие характеристики:
7. – Более 100 000 циклов записи/стирания
8. – Более 20 лет хранения данных

2. Контакты

2.1. Расположение контактов

2.2. Обзор функций контактов

Примечания:

1. Наименования функций:CLK_OUT… – выход тактовой частоты
2. SPICLK, HSPICLK, VSPICLK – тактовые сигналы SPI
3. HS…_CLK SDIO – тактовый сигнал Master
4. SD_CLK SDIO – тактовый сигнал Slave
5. EMAC_TX_CLK, EMAC_RX_CLK – тактовый сигнал EMAC
6. U…_RTS, U…_CTS – аппаратные сигналы управления потоком UART0/1/2
7. U…_RXD, U…_TXD – сигналы приема и передачи данных UART0/1/2
8. MTMS, MTDI, MTCK, MTDO – JTAG интерфейс
9. GPIO… – универсальные контакты ввода/вывода, маршрутизируемыми через матрицу GPIO. Для получения более подробной информации о матрице GPIO см. Техническое справочное руководство ESP32 > Глава IO MUX и матрица GPIO
11. Относительно выделенных цветом ячеек см. раздел 2.3.1 Ограничения для GPIO и RTC_GPIO.
12. Краткое справочное руководство по использованию контактов IO_MUX, Ethernet MAC и GPIO Matrix ESP32 см. в Приложении А «Перечень выводов ESP32».

2.3. Цифровые порты ввода-вывода

2.3.1 Ограничения для GPIO и RTC_GPIO

Все порты ввода-вывода ESP32 имеют функцию GPIO, а некоторые имеют функцию RTC_GPIO. Однако порты ввода-вывода многофункциональны и могут быть сконфигурированы для различных целей в зависимости от ваших требований. Некоторые порты ввода-вывода имеют ограничения по использованию. Важно учитывать их мультиплексную природу и ограничения при использовании этих выводов ввода-вывода.

В Таблице 2-1 Обзор контактов выделены цветом некоторые ограничения контактов:

• GPIO  — только входные контакты, режим работы на выход не поддерживается, отсутствуют подтягивающие резисторы.
• GPIO  — выделен для связи с флэш-памятью/PSRAM в корпусе и НЕ рекомендуется для других целей. Подробнее см. Раздел 2.6 Сопоставление выводов между чипом и FLASH/PSRAM.
• GPIO  — имеют одну из следующих важных функций:Strapping pins — должны иметь определенные логические уровни при запуске контроллера. См. Раздел 3 Конфигурации загрузки.
• Интерфейс JTAG — часто используется для отладки.
• Интерфейс UART — используется для отладки и программирования.

См. также Приложение A.1 — Примечания к перечню контактов ESP32.

2.4. Аналоговые выводы

Примечания:

1 – Радиоканал: входной сигнал усилителя с низким уровнем шума (LNA), выходной сигнал усилителя мощности (PA)

4 – Высокий уровень: чип включен (питание включено); низкий уровень: чип выключен (питание выключено). Примечание: не оставляйте вывод CHIP_PU плавающим.

53, 54 – Вход/выход внешнего тактового сигнала, подключенный к кварцевому резонатору или генератору. P/N означает положительный/отрицательный выводы дифференциального тактового сигнала.

2.5 Выводы питания

2.5.1 Контакты питания

Цифровые выводы ESP32 разделены на три различных домена питания:

• VDD3P3_RTC
• VDD3P3_CPU
• VDD_SDIO

Примечания:

1. VDD3P3_RTC также является входным источником питания для RTC и CPU.
2. VDD3P3_CPU также является входным источником питания для CPU.
3. VDD3P3_SDIO подключается к выходу внутреннего LDO, вход которого — VDD3P3_RTC. Когда VDD3P3_SDIO подключен к той же шине печатной платы вместе с VDD3P3_RTC, внутренний LDO автоматически отключается.

2.5.2 Схема питания

Схема питания показана на рисунке 2-3 Схема питания ESP32.

Внутренний LDO может быть настроен на 1,8 В или на то же напряжение, что и VDD3P3_RTC. Его можно отключить программно, чтобы минимизировать ток FLASH/SRAM в режиме глубокого сна.

2.5.3 Включение и сброс чипа

После подачи питания на чип его шинам питания требуется короткое время для стабилизации. После этого контакт CHIP_PU, используемый для включения питания и сброса — необходимо подтянуть к высокому уровню, чтобы запустить чип. Информацию о CHIP_PU, а также о времени включения питания и сброса см. на рисунке 2-4 и в таблице 2-4.

• В сценариях, когда ESP32 включается и выключается многократно путем переключения шин питания, в то время как на шине VDD33 находится конденсатор большой емкости, а CHIP_PU и VDD33 соединены, простое отключение шины питания и немедленное ее включение может привести к неполному циклу разряда конденсатора питания и невозможности адекватного сброса чипа. Поэтому в этом случае может потребоваться дополнительная цепь разряда для ускорения разряда большого конденсатора на шине VDD33, что обеспечит правильный сброс при включении питания при повторном включении ESP32.
• Когда в качестве источника питания для чипов и модулей ESP32 используется автономная батарея, рекомендуется использовать супервизор напряжения питания, чтобы избежать сбоя загрузки из-за низкого напряжения. При этом рекомендуется подтянуть CHIP_PU к земле, если напряжение питания ESP32 ниже 2,3 В.

Примечания по питанию:

• Рабочее напряжение ESP32 должно составлять от 2,3 В до 3,6 В. При использовании однополярного источника питания рекомендуемое напряжение источника питания составляет 3,3 В, а рекомендуемый выходной ток — 500 мА или более.
• PSRAM и флэш-память питаются от VDD_SDIO. Если чип имеет встроенную флэш-память, напряжение VDD_SDIO определяется рабочим напряжением встроенной флэш-памяти. Если чип также подключается к внешней PSRAM, рабочее напряжение внешней PSRAM должно соответствовать рабочему напряжению встроенной флэш-памяти. Это также применимо, если чип имеет встроенную PSRAM, но также подключается к внешней флэш-памяти.
• Если VDD_SDIO 1,8 В используется в качестве источника питания для внешней флэш-памяти/PSRAM, к VDD_SDIO следует добавить заземляющий резистор 2 кОм. Для проектирования схемы см. Руководство по проектированию оборудования ESP32.
• Если три цифровых источника питания используются для управления периферийными устройствами, например, флэш-памятью 3,3 В, они должны соответствовать cпецификациям периферийных устройств.

2.6 Выводы, используемые для подключения флэш-памяти и PSRAM

Таблица 2-5 содержит сопоставление выводов между чипом и встроенной флэш-памятью/PSRAM. Перечисленные в таблице выводы чипа не рекомендуются для другого использования.

Для подключения шины данных между ESP32 и внешней флэш-памятью/PSRAM см. Таблицу 2-6

Примечания:

• Поскольку встроенная флэш-память (ESP32-U4WDH) и встроенная PSRAM (ESP32-D0WDR2-V3) работают при напряжении 3,3 В, VDD_SDIO должен питаться от VDD3P3_RTC через резистор сопротивлением 6 Ом. См. Рисунок 2-3 Схема питания ESP32.
• Если GPIO16 используется для подключения к сигналу CE# PSRAM, добавьте подтягивающий резистор на вывод GPIO16. См. Технический паспорт ESP32-WROVER-E > Рисунок схемы ESP32-WROVER-E.
• Выводы SD_CLK и GPIO17 доступны для подключения к сигналу SCLK внешней PSRAM.Если выбран вывод SD_CLK, будет сохранен один GPIO (т. е. GPIO17), который можно использовать для других целей. Это соединение прошло внутренние испытания, но соответствующая сертификация не завершена.
• Либо используйте вывод GPIO17 для подключения к сигналу SCLK. Это соединение прошло соответствующую сертификацию, см. сертификаты для ESP32-WROVER-E. Выберите правильный вывод для вашего конкретного применения.

Продолжение следует.... Всю статью целиком с оглавлением и таблицами вы можете уже сегодня дочитать здесь