管脚内存卡修复软件

ESP32系列芯片技术规格书包括:ESP32-D0WD-V3ESP32-D0WDQ6-V3ESP32-D0WDESP32-D0WDQ6ESP32-D2WDESP32-S0WDESP32-U4WDH版本3.
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目录1概述11.
1专用解决方案11.
1.
1超低功耗11.
1.
2高集成度11.
2Wi-Fi主要特性11.
3蓝牙主要特性21.
4MCU和高级特性21.
4.
1CPU和存储21.
4.
2时钟和定时器31.
4.
3高级外设接口31.
4.
4安全机制31.
5应用(部分举例)41.
6功能框图52管脚定义62.
1管脚布局62.
2管脚描述82.
3电源管理112.
4Strapping管脚123功能描述143.
1CPU和存储143.
1.
1CPU143.
1.
2片上存储143.
1.
3外部Flash和SRAM153.
1.
4存储器映射153.
2定时器和看门狗173.
2.
164-bit通用定时器173.
2.
2看门狗定时器173.
3系统时钟183.
3.
1CPU时钟183.
3.
2RTC时钟183.
3.
3音频PLL时钟183.
4射频183.
4.
12.
4GHz接收器183.
4.
22.
4GHz发射器193.
4.
3时钟生成器193.
5Wi-Fi193.
5.
1Wi-Fi射频和基带193.
5.
2Wi-FiMAC203.
6蓝牙203.
6.
1蓝牙射频和基带203.
6.
2蓝牙接口203.
6.
3蓝牙协议栈213.
6.
4蓝牙链路控制器213.
7RTC和低功耗管理214外设接口和传感器234.
1外设和传感器描述234.
1.
1通用输入/输出接口(GPIO)234.
1.
2模/数转换器(ADC)234.
1.
3霍尔传感器244.
1.
4数/模转换器(DAC)244.
1.
5触摸传感器244.
1.
6超低功耗协处理器(ULP)244.
1.
7以太网MAC接口244.
1.
8SD/SDIO/MMC主机控制器254.
1.
9SDIO/SPI从机控制器254.
1.
10通用异步收发器(UART)254.
1.
11IC接口254.
1.
12IS接口264.
1.
13红外遥控器264.
1.
14脉冲计数器264.
1.
15脉冲宽度调制(PWM)264.
1.
16LEDPWM264.
1.
17串行外设接口(SPI)264.
1.
18硬件加速器274.
2外设管脚分配275电气特性325.
1绝对最大额定值325.
2建议工作条件325.
3直流电气特性(3.
3V,25°C)335.
4可靠性335.
5射频功耗参数345.
6Wi-Fi射频345.
7经典蓝牙射频355.
7.
1接收器-基础数据率(BR)355.
7.
2发射器-基础数据率(BR)355.
7.
3接收器-增强数据率(EDR)365.
7.
4发射器-增强数据率(EDR)365.
8低功耗蓝牙射频375.
8.
1接收器375.
8.
2发射器376封装信息397产品型号和订购信息408学习资源418.
1必读资料418.
2必备资源41附录A-ESP32管脚清单42A.
1.
管脚清单说明42A.
2.
GPIO_Matrix44A.
3.
Ethernet_MAC49A.
4.
IO_MUX49修订历史51表格1管脚描述82ESP32上电、复位时序图参数说明123Strapping管脚124Strapping管脚的的建立时间和保持时间的参数说明135存储器和外设地址映射166不同功耗模式下的功耗227ADC特性238ADC校准结果239ESP32上的电容式传感GPIO2410外设和传感器表2711绝对最大额定值3212建议工作条件3213直流电气特性(3.
3V,25°C)3314可靠性3315射频功耗参数3416Wi-Fi射频特性3417接收器特性-基础数据率(BR)3518发射器特性-基础数据率(BR)3519接收器特性-增强数据率(EDR)3620发射器特性-增强数据率(EDR)3621低功耗蓝牙接收器特性3722低功耗蓝牙发射器特性3723订购信息4024管脚清单说明4225GPIO_Matrix4426Ethernet_MAC49插图1功能框图52ESP32管脚布局(封装为QFN6*6,顶视图)63ESP32管脚布局(封装为QFN5*5,顶视图)74ESP32数字电源管理115ESP32上电、复位时序图116Strapping管脚的的建立时间和保持时间137地址映射结构158QFN48(6x6mm)封装399QFN48(5x5mm)封装3910ESP32产品型号401.
概述1.
概述ESP32是集成2.
4GHzWi-Fi和蓝牙双模的单芯片方案,采用台积电(TSMC)超低功耗的40纳米工艺,具有超高的射频性能、稳定性、通用性和可靠性,以及超低的功耗,满足不同的功耗需求,适用于各种应用场景.

目前ESP32系列的产品型号包括ESP32-D0WD-V3,ESP32-D0WDQ6-V3,ESP32-D0WD,ESP32-D0WDQ6,ESP32-D2WD,ESP32-S0WD和ESP32-U4WDH,其中ESP32-D0WD-V3,ESP32-D0WDQ6-V3和ESP32-U4WDH是基于ECOV3的芯片型号.
产品型号说明和订购信息请参考章节7.
有关ECOV3的更多信息,请参考文档《ESP32ECOV3使用指南》.
1.
1专用解决方案1.
1.
1超低功耗ESP32专为移动设备、可穿戴电子产品和物联网(IoT)应用而设计.
作为业内领先的低功耗芯片,ESP32具有精细的时钟门控、省电模式和动态电压调整等特性.
例如,在低功耗IoT传感器Hub应用场景中,ESP32只有在特定条件下才会被周期性地唤醒.
低占空比可以极大降低ESP32芯片的能耗.
射频功率放大器的输出功率也可调节,以实现通信距离、数据率和功耗之间的最佳平衡.
说明:更多信息请参阅第3.
7节:RTC和低功耗管理.
1.
1.
2高集成度ESP32是业内领先的高度集成的Wi-Fi+蓝牙解决方案,外部元器件只需大约20个.
ESP32集成了天线开关、射频Balun、功率放大器、低噪声放大器、滤波器以及电源管理模块,极大减少了印刷电路板(PCB)的面积.
ESP32采用CMOS工艺实现单芯片集成射频和基带,还集成了先进的自校准电路,实现了动态自动调整,可以消除外部电路的缺陷,更好地适应外部环境的变化.
因此,ESP32的批量生产可以不需要昂贵的专用Wi-Fi测试设备.
1.
2Wi-Fi主要特性802.
11b/g/n802.
11n(2.
4GHz)速度高达150Mbps无线多媒体(WMM)帧聚合(TX/RXA-MPDU,RXA-MSDU)立即块回复(ImmediateBlockACK)重组(Defragmentation)Beacon自动监测(硬件TSF)4*虚拟Wi-Fi接口乐鑫信息科技1反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
41.
概述同时支持基础结构型网络(InfrastructureBSS)Station模式/SoftAP模式/混杂模式请注意ESP32在Station模式下扫描时,SoftAP信道会同时改变天线分集说明:更多信息,请参阅第3.
5节:Wi-Fi.
1.
3蓝牙主要特性蓝牙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型功率控制(EnhancedPowerControl)输出功率高达+12dBmNZIF接收器具有–94dBm的BLE接收灵敏度自适应跳频(AFH)基于SDIO/SPI/UART接口的标准HCI高速UARTHCI,最高可达4Mbps支持蓝牙4.
2BR/EDR和BLE双模controller同步面向连接/扩展同步面向连接(SCO/eSCO)CVSD和SBC音频编解码算法蓝牙微微网(Piconet)和散射网(Scatternet)支持传统蓝牙和低功耗蓝牙的多设备连接支持同时广播和扫描1.
4MCU和高级特性1.
4.
1CPU和存储Xtensa32-bitLX6单/双核处理器,运算能力高达600MIPS(除ESP32-S0WD/ESP32-U4WDH为200MIPS,ESP32-D2WD为400MIPS)448KBROM520KBSRAM16KBRTCSRAMQSPI支持多个flash/SRAM乐鑫信息科技2反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
41.
概述1.
4.
2时钟和定时器内置8MHz振荡器,支持自校准内置RC振荡器,支持自校准支持外置2MHz至60MHz的主晶振(如果使用Wi-Fi/蓝牙功能,则目前仅支持40MHz晶振)支持外置32kHz晶振,用于RTC,支持自校准2个定时器群组,每组包括2个64-bit通用定时器和1个主系统看门狗1个RTC定时器RTC看门狗1.
4.
3高级外设接口34个GPIO口12-bitSARADC,多达18个通道2个8-bitD/A转换器10个触摸传感器4个SPI2个IS2个IC3个UART1个HostSD/eMMC/SDIO1个SlaveSDIO/SPI带有专用DMA的以太网MAC接口,支持IEEE1588CAN2.
0IR(TX/RX)电机PWMLEDPWM,多达16个通道霍尔传感器1.
4.
4安全机制安全启动flash加密1024-bitOTP,用户可用的高达768bit加密硬件加速器:–AES–Hash(SHA-2)–RSA乐鑫信息科技3反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
41.
概述–ECC–随机数生成器(RNG)说明:更多信息请参考第8章:学习资源.
1.
5应用(部分举例)通用低功耗IoT传感器Hub通用低功耗IoT数据记录器摄像头视频流传输OTT电视盒/机顶盒设备语音识别图像识别Mesh网络家庭自动化–智能照明–智能插座–智能门锁智慧楼宇–照明控制–能耗监测工业自动化–工业无线控制–工业机器人智慧农业–智能温室大棚–智能灌溉–农业机器人音频设备–网络音乐播放器–音频流媒体设备–网络广播健康/医疗/看护–健康监测–婴儿监控器Wi-Fi玩具–遥控玩具–距离感应玩具–早教机可穿戴电子产品–智能手表–智能手环零售&餐饮–POS系统–服务机器人乐鑫信息科技4反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
41.
概述1.
6功能框图说明:Embeddedflash和CPU数量在不同型号的芯片之间有差异,详见章节产品型号和订购信息.
图1:功能框图乐鑫信息科技5反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
42.
管脚定义2.
管脚定义2.
1管脚布局图2:ESP32管脚布局(封装为QFN6*6,顶视图)乐鑫信息科技6反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
42.
管脚定义图3:ESP32管脚布局(封装为QFN5*5,顶视图)说明:关于ESP32芯片型号对应的封装规格,请参考章节产品型号和订购信息.
乐鑫信息科技7反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
42.
管脚定义2.
2管脚描述表1:管脚描述名称No.
类型功能模拟VDDA1P模拟电源(2.
3V3.
6V)LNA_IN2I/O射频输入和输出VDD3P33P模拟电源(2.
3V3.
6V)VDD3P34P模拟电源(2.
3V3.
6V)VDD3P3_RTCSENSOR_VP5IGPIO36,ADC1_CH0,RTC_GPIO0SENSOR_CAPP6IGPIO37,ADC1_CH1,RTC_GPIO1SENSOR_CAPN7IGPIO38,ADC1_CH2,RTC_GPIO2SENSOR_VN8IGPIO39,ADC1_CH3,RTC_GPIO3CHIP_PU9I高电平:芯片使能;低电平:芯片关闭;注意:不能让CHIP_PU管脚浮空.
VDET_110IGPIO34,ADC1_CH6,RTC_GPIO4VDET_211IGPIO35,ADC1_CH7,RTC_GPIO532K_XP12I/OGPIO32,ADC1_CH4,RTC_GPIO9,TOUCH9,32K_XP(32.
768kHz晶振输入)32K_XN13I/OGPIO33,ADC1_CH5,RTC_GPIO8,TOUCH8,32K_XN(32.
768kHz晶振输出)GPIO2514I/OGPIO25,ADC2_CH8,RTC_GPIO6,DAC_1,EMAC_RXD0GPIO2615I/OGPIO26,ADC2_CH9,RTC_GPIO7,DAC_2,EMAC_RXD1GPIO2716I/OGPIO27,ADC2_CH7,RTC_GPIO17,TOUCH7,EMAC_RX_DVMTMS17I/OGPIO14,ADC2_CH6,RTC_GPIO16,TOUCH6,EMAC_TXD2,HSPICLK,HS2_CLK,SD_CLK,MTMSMTDI18I/OGPIO12,ADC2_CH5,RTC_GPIO15,TOUCH5,EMAC_TXD3,HSPIQ,HS2_DATA2,SD_DATA2,MTDIVDD3P3_RTC19PRTCIO电源输入(2.
3V3.
6V)MTCK20I/OGPIO13,ADC2_CH4,RTC_GPIO14,TOUCH4,EMAC_RX_ER,HSPID,HS2_DATA3,SD_DATA3,MTCKMTDO21I/OGPIO15,ADC2_CH3,RTC_GPIO13,TOUCH3,EMAC_RXD3,HSPICS0,HS2_CMD,SD_CMD,MTDO乐鑫信息科技8反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
42.
管脚定义名称No.
类型功能GPIO222I/OGPIO2,ADC2_CH2,RTC_GPIO12,TOUCH2,HSPIWP,HS2_DATA0,SD_DATA0GPIO023I/OGPIO0,ADC2_CH1,RTC_GPIO11,TOUCH1,EMAC_TX_CLK,CLK_OUT1,GPIO424I/OGPIO4,ADC2_CH0,RTC_GPIO10,TOUCH0,EMAC_TX_ER,HSPIHD,HS2_DATA1,SD_DATA1VDD_SDIOGPIO1625I/OGPIO16,HS1_DATA4,U2RXD,EMAC_CLK_OUTVDD_SDIO26P1.
8V或VDD3P3_RTC电源输出GPIO1727I/OGPIO17,HS1_DATA5,U2TXD,EMAC_CLK_OUT_180SD_DATA_228I/OGPIO9,HS1_DATA2,U1RXD,SD_DATA2,SPIHDSD_DATA_329I/OGPIO10,HS1_DATA3,U1TXD,SD_DATA3,SPIWPSD_CMD30I/OGPIO11,HS1_CMD,U1RTS,SD_CMD,SPICS0SD_CLK31I/OGPIO6,HS1_CLK,U1CTS,SD_CLK,SPICLKSD_DATA_032I/OGPIO7,HS1_DATA0,U2RTS,SD_DATA0,SPIQSD_DATA_133I/OGPIO8,HS1_DATA1,U2CTS,SD_DATA1,SPIDVDD3P3_CPUGPIO534I/OGPIO5,HS1_DATA6,VSPICS0,EMAC_RX_CLKGPIO1835I/OGPIO18,HS1_DATA7,VSPICLKGPIO2336I/OGPIO23,HS1_STROBE,VSPIDVDD3P3_CPU37PCPUIO电源输入(1.
8V3.
6V)GPIO1938I/OGPIO19,U0CTS,VSPIQ,EMAC_TXD0GPIO2239I/OGPIO22,U0RTS,VSPIWP,EMAC_TXD1U0RXD40I/OGPIO3,U0RXD,CLK_OUT2U0TXD41I/OGPIO1,U0TXD,CLK_OUT3,EMAC_RXD2GPIO2142I/OGPIO21,VSPIHD,EMAC_TX_EN模拟VDDA43P模拟电源(2.
3V3.
6V)XTAL_N44O外部主晶振输出XTAL_P45I外部主晶振输入VDDA46P模拟电源(2.
3V3.
6V)CAP247I并联3nF电容和20k电阻到CAP1乐鑫信息科技9反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
42.
管脚定义名称No.
类型功能CAP148I串联10nF电容到地GND49P接地说明:ESP32-D2WD/ESP32-U4WDH中的内置flash端口与芯片管脚对应关系是:CS#=GPIO16,IO1/DO=GPIO17,IO3/HOLD#=SD_CMD,CLK=SD_CLK,IO2/WP#=SD_DATA_0,IO0/DI=SD_DATA_1.
芯片的这几个管脚不建议用于其他功能.
通常情况下,除ESP32-D2WD/ESP32-U4WDH的其他ESP32芯片和外接flash的数据端口连接关系是:SD_DATA0/SPIQ=IO1/DO,SD_DATA1/SPID=IO0/DI,SD_DATA2/SPIHD=IO3/HOLD#,SD_DATA3/SPIWP=IO2/WP#.
IO_MUX、EthernetMAC、GIPOMatrix请见管脚清单.
乐鑫信息科技10反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
42.
管脚定义2.
3电源管理ESP32的数字管脚可分为3种不同的电源域:VDD3P3_RTCVDD3P3_CPUVDD_SDIOVDD3P3_RTC同时是RTC和CPU的输入电源.
VDD3P3_CPU是CPU的输入电源.
VDD_SDIO与一个内置LDO的输出相连,该内置LDO的输入是VDD3P3_RTC.
当VDD_SDIO与VDD3P3_RTC连接在相同的电源上,内置LDO会自动关闭.
ESP32的数字电源管理示意图如下所示:图4:ESP32数字电源管理内置LDO可被配置成1.
8V或与VDD3P3_RTC相同的电压.
在Deep-sleep模式下,为了使flash电流降到最低,可以通过软件关闭内置LDO.
关于CHIP_PU的说明:下图为ESP32上电、复位时序图.
各参数说明如表2所示.
图5:ESP32上电、复位时序图乐鑫信息科技11反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
42.
管脚定义表2:ESP32上电、复位时序图参数说明参数说明最小值单位t0CHIP_PU管脚上电晚于系统电源3.
3V上电的延时时间50st1CHIP_PU电平低于VIL_nRST(其值可在表13直流电气特性中查看)的时间50s在实际应用中,如果需要快速反复开关VDD33,且VDD33外围电路上有大电容,且CHIP_PU与VDD33相连,在先关后开的动作中,CHIP_PU电平降到0的过程会非常缓慢,在下一次重新上电时,CHIP_PU还来不及降到足够低的电平,从而导致不能充分复位芯片.
此时需要额外的放电电路来加速VDD33上大电容的放电.
放电电路图请见《ESP32-WROOM-32技术规格书》中ESP32-WROOM-32外围原理图.
当使用电池给ESP32系列芯片和模组供电时,为避免电池电压过低导致芯片进入异常状态不能正常启动,一般推荐外接PowerSupplySupervisor.
建议检测到供给ESP32的电压低于2.
3V时将ESP32的CHIP_PU脚拉低.
复位电路请见《ESP32-WROOM-32技术规格书》中ESP32-WROOM-32外围原理图.
关于电源电压的说明:ESP32工作电压范围为2.
3V~3.
6V;使用单电源供电时,建议电源电压为3.
3V,输出电流需要达到500mA及以上.
当使用VDD_SDIO的1.
8V模式给flash/PSRAM等外设供电时,需要在VDD_SDIO上接个对地2kohm的电阻,参考《ESP32-WROVER技术规格书》中原理图.
在使用这些数字电源为外设供电的使用场景中,比如3.
3Vflash,电源电压还应满足外设的使用要求.
2.
4Strapping管脚芯片共有5个Strapping管脚.
MTDIGPIO0GPIO2MTDOGPIO5软件可以读取寄存器"GPIO_STRAPPING"中这5个管脚strapping的值.
在芯片的系统复位(上电复位、RTC看门狗复位、欠压复位)放开的过程中,Strapping管脚对电平采样并存储到锁存器中,锁存为"0"或"1",并一直保持到芯片掉电或关闭.
每一个Strapping管脚都会连接内部上拉/下拉.
如果一个Strapping管脚没有外部连接或者连接的外部线路处于高阻抗状态,内部弱上拉/下拉将决定Strapping管脚输入电平的默认值.
为改变Strapping的值,用户可以应用外部下拉/上拉电阻,或者应用主机MCU的GPIO控制芯片上电复位放开时的Strapping管脚电平.
复位放开后,Strapping管脚和普通管脚功能相同.
配置Strapping管脚的详细启动模式请参阅表3.
表3:Strapping管脚内置LDO(VDD_SDIO)电压乐鑫信息科技12反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
42.
管脚定义管脚默认3.
3V1.
8VMTDI下拉01系统启动模式管脚默认SPI启动模式下载启动模式GPIO0上拉10GPIO2下拉无关项0系统启动过程中,控制U0TXD打印管脚默认U0TXD正常打印U0TXD上电不打印MTDO上拉10SDIO从机信号输入输出时序管脚默认下降沿采样下降沿输出下降沿采样上升沿输出上升沿采样下降沿输出上升沿采样上升沿输出MTDO上拉0011GPIO5上拉0101说明:固件可以通过配置寄存器,在启动后改变"内置LDO(VDD_SDIO)电压"和"SDIO从机信号输入输出时序"的设定.
带有内置flash的芯片型号需要注意上电时的MTDI电平,比如ESP32-D2WD的内置flash的工作电压是1.
8V,上电时需要将MTDI拉高;ESP32-D4WDH的内置flash的工作电压是3.
3V,上电时需要将MTDI拉低.
图6显示了CHIP_PU上电前和上电后Strapping管脚的的建立时间和保持时间.
各参数说明如表4所示.
图6:Strapping管脚的的建立时间和保持时间表4:Strapping管脚的的建立时间和保持时间的参数说明参数说明最小值单位t0CHIP_PU上电前的建立时间0mst1CHIP_PU上电后的保持时间1ms乐鑫信息科技13反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述3.
功能描述本章描述ESP32的具体功能.
3.
1CPU和存储3.
1.
1CPUESP32搭载低功耗XtensaLX632-bit单/双核处理器,具有以下特性:7级流水线架构,支持高达240MHz的时钟频率(除ESP32-S0WD,ESP32-D2WD和ESP32-U4WDH为160MHz)16-bit/24-bit指令集提供高代码密度支持浮点单元(FPU)支持DSP指令,例如32-bit乘法器、32-bit除法器和40-bit累加乘法器(MAC)支持来自约70个中断源的32个中断向量单/双核处理器接口包括:XtensaRAM/ROM指令和数据接口用于快速访问外部寄存器的Xtensa本地存储接口具有内外中断源的中断接口用于调试的JTAG接口3.
1.
2片上存储ESP32片上存储包括:448KB的ROM,用于程序启动和内核功能调用用于数据和指令存储的520KB片上SRAMRTC快速存储器,为8KB的SRAM,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RTC慢速存储器,为8KB的SRAM,可以在Deep-sleep模式下被协处理器访问1Kbit的eFuse,其中256bit为系统专用(MAC地址和芯片设置);其余768bit保留给用户程序,这些程序包括flash加密和芯片ID嵌入式flash说明:ESP32芯片是否有嵌入式flash,以及嵌入式flash的大小与芯片型号有关.
详见章节产品型号和订购信息.
乐鑫信息科技14反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述3.
1.
3外部Flash和SRAMESP32支持多个外部QSPIflash和静态随机存储器(SRAM).
详情可参考《ESP32技术参考手册》中的SPI章节.
ESP32还支持基于AES的硬件加解密功能,从而保护开发者flash中的程序和数据.
ESP32可通过高速缓存访问外部QSPIflash和SRAM:外部flash可以同时映射到CPU指令和只读数据空间.
外部flash最大可支持16MB.
–当映射到CPU指令空间时,一次最多可映射11MB+248KB.
如果一次映射超过3MB+248KB,则cache性能可能由于CPU的推测性读取而降低.
–当映射到只读数据空间时,一次最多可以映射4MB.
支持8-bit、16-bit和32-bit读取.
外部SRAM可映射到CPU数据空间.
外部SRAM最大可支持8MB.
一次最多可映射4MB.
支持8-bit、16-bit和32-bit访问.
说明:芯片启动完成后,软件可以自定义外部SRAM或flash到CPU地址空间的映射.
3.
1.
4存储器映射ESP32的地址映射结构如图7所示.
ESP32存储器和外设地址映射如表5所示.
图7:地址映射结构乐鑫信息科技15反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述表5:存储器和外设地址映射种类目标开始地址结束地址大小片上存储器内部ROM00x4000_00000x4005_FFFF384KB内部ROM10x3FF9_00000x3FF9_FFFF64KB内部SRAM00x4007_00000x4009_FFFF192KB内部SRAM10x3FFE_00000x3FFF_FFFF128KB0x400A_00000x400B_FFFF内部SRAM20x3FFA_E0000x3FFD_FFFF200KBRTC快速存储器0x3FF8_00000x3FF8_1FFF8KB0x400C_00000x400C_1FFFRTC慢速存储器0x5000_00000x5000_1FFF8KB片外存储器外部flash0x3F40_00000x3F7F_FFFF4MB0x400C_20000x40BF_FFFF11MB+248KB片外RAM0x3F80_00000x3FBF_FFFF4MB外设DPort寄存器0x3FF0_00000x3FF0_0FFF4KBAES加速器0x3FF0_10000x3FF0_1FFF4KBRSA加速器0x3FF0_20000x3FF0_2FFF4KBSHA加速器0x3FF0_30000x3FF0_3FFF4KB安全启动0x3FF0_40000x3FF0_4FFF4KBCacheMMUTable0x3FF1_00000x3FF1_3FFF16KBPID控制器0x3FF1_F0000x3FF1_FFFF4KBUART00x3FF4_00000x3FF4_0FFF4KBSPI10x3FF4_20000x3FF4_2FFF4KBSPI00x3FF4_30000x3FF4_3FFF4KBGPIO0x3FF4_40000x3FF4_4FFF4KBRTC0x3FF4_80000x3FF4_8FFF4KBIOMUX0x3FF4_90000x3FF4_9FFF4KBSDIOSlave0x3FF4_B0000x3FF4_BFFF4KBUDMA10x3FF4_C0000x3FF4_CFFF4KBI2S00x3FF4_F0000x3FF4_FFFF4KBUART10x3FF5_00000x3FF5_0FFF4KBI2C00x3FF5_30000x3FF5_3FFF4KBUDMA00x3FF5_40000x3FF5_4FFF4KBSDIOSlave0x3FF5_50000x3FF5_5FFF4KBRMT0x3FF5_60000x3FF5_6FFF4KBPCNT0x3FF5_70000x3FF5_7FFF4KBSDIOSlave0x3FF5_80000x3FF5_8FFF4KBLEDPWM0x3FF5_90000x3FF5_9FFF4KBeFuse控制器0x3FF5_A0000x3FF5_AFFF4KBFlash加密0x3FF5_B0000x3FF5_BFFF4KBPWM00x3FF5_E0000x3FF5_EFFF4KBTIMG00x3FF5_F0000x3FF5_FFFF4KBTIMG10x3FF6_00000x3FF6_0FFF4KB乐鑫信息科技16反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述种类目标开始地址结束地址大小外设SPI20x3FF6_40000x3FF6_4FFF4KBSPI30x3FF6_50000x3FF6_5FFF4KBSYSCON0x3FF6_60000x3FF6_6FFF4KBI2C10x3FF6_70000x3FF6_7FFF4KBSDMMC0x3FF6_80000x3FF6_8FFF4KBEMAC0x3FF6_90000x3FF6_AFFF8KBPWM10x3FF6_C0000x3FF6_CFFF4KBI2S10x3FF6_D0000x3FF6_DFFF4KBUART20x3FF6_E0000x3FF6_EFFF4KBPWM20x3FF6_F0000x3FF6_FFFF4KBPWM30x3FF7_00000x3FF7_0FFF4KBRNG0x3FF7_50000x3FF7_5FFF4KB3.
2定时器和看门狗3.
2.
164-bit通用定时器芯片内置4个64-bit通用定时器,具有16-bit分频器和64-bit可自动重载的向上/向下计时器.
定时器特性:16-bit时钟分频器,分频系数为2至6553664-bit计时器计时器方向可配置:递增或递减软件控制计数暂停和继续定时器超时自动重载软件控制的即时重载电平触发中断和边沿触发中断3.
2.
2看门狗定时器芯片中有3个看门狗定时器:2个定时器模块中各有1个(称作主看门狗定时器,即MWDT),RTC模块中也有1个(称作RTC看门狗定时器,即RWDT).
意外的软件或硬件问题会导致应用程序工作失常,而看门狗定时器可以帮助系统从中恢复.
看门狗定时器有4个阶段.
如果当前阶段超过预定时间,但没有喂狗或关闭看门狗定时器,可能引发以下3到4种动作中的1种.
这些动作是:中断、CPU复位、内核复位和系统复位.
其中,只有RWDT能够触发系统复位,将复位包括RTC在内的整个芯片.
每个阶段的超时时间长度均可单独设置.
在flash启动期间,RWDT和第一个MWDT会自动开启,以便检测和修复启动问题.
看门狗具有以下特性:4个阶段,每一阶段都可被单独配置或关闭各阶段时间段可被编程如阶段超时,会采取3到4种可能动作中的1种(中断、CPU复位、内核复位和系统复位)32-bit超时计数器乐鑫信息科技17反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述写保护,防止RWDT和MWDT配置被误写SPIflash启动保护;如果在预定时间内,来自SPIflash的启动过程没有完成,看门狗会重启整个系统.
3.
3系统时钟3.
3.
1CPU时钟一旦重启,外置主晶振时钟源会被选为默认的CPU时钟.
这个外置晶振也会与PLL连接产生一个高频时钟(通常为160MHz).
另外,ESP32内置了一个8MHz的振荡器.
应用程序可以在外置主晶振、PLL时钟和内置8MHz时钟中选择一个作为时钟源.
根据不同的应用程序,被选择的时钟源直接或在分频之后驱动CPU时钟.
3.
3.
2RTC时钟RTC时钟有5种可能的时钟源:外置低速(32kHz)晶振时钟外置主晶振的4分频时钟内置RC振荡器(通常为150kHz,频率可调节)内置8MHz振荡器时钟内置31.
25kHz时钟(由内置8MHz振荡器时钟经256分频生成)当芯片处于正常功耗模式且需要更快速的CPU访问时,应用程序可选择外置主晶振的4分频时钟或者内置8MHz振荡器时钟.
当芯片在低功耗模式下运行时,应用程序可选择外部低速(32kHz)晶振时钟、内置RC振荡器时钟或内置31.
25kHz时钟.
3.
3.
3音频PLL时钟音频时钟由超低噪声fractional-NPLL生成.
更多信息请参考《ESP32技术参考手册》.
3.
4射频芯片射频包含以下主要模块:2.
4GHz接收器2.
4GHz发射器偏置(bias)和线性稳压器Balun和收发切换器时钟生成器3.
4.
12.
4GHz接收器2.
4GHz接收器将2.
4GHz射频信号解调为正交基带信号,并用2个高精度、高速的ADC将后者转为数字信号.
为了适应不同的信道情况,芯片集成了RF滤波器、自动增益控制(AGC)、DC偏移补偿电路和基带滤波器.
乐鑫信息科技18反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述3.
4.
22.
4GHz发射器2.
4GHz发射器将正交基带信号调制为2.
4GHz射频信号,使用大功率互补金属氧化物半导体(CMOS)功率放大器驱动天线.
数字校准进一步改善了功率放大器的线性,使得802.
11b无线传输功率可达+20.
5dBm,802.
11n无线传输功率可达+18dBm.
为了抵消射频接收器的瑕疵,芯片还另增了校准措施,例如:载波泄露消除I/Q相位匹配基带非线性抑制射频非线性抑制天线匹配这些内置校准措施缩短了产品的测试时间,不再需要测试设备.
3.
4.
3时钟生成器时钟生成器为接收器和发射器生成2.
4GHz正交时钟信号,所有部件均集成于芯片上,包括电感、变容二极管、环路滤波器、线性稳压器和分频器.
时钟生成器含有内置校准电路和自测电路.
运用拥有自主知识产权的校准算法,正交时钟相噪特性在片上经过算法优化处理(该算法拥有自主知识产权),以确保接收器和发射器达到最佳性能.
3.
5Wi-Fi芯片支持TCP/IP协议,完全遵循802.
11b/g/nWi-FiMAC协议栈,支持分布式控制功能(DCF)下的基本服务集(BSS)STA和SoftAP操作.
支持通过最小化主机交互来优化有效工作时长,以实现功耗管理.
3.
5.
1Wi-Fi射频和基带Wi-Fi射频和基带支持以下特性:802.
11b/g/n802.
11nMCS0-7支持20MHz和40MHz带宽802.
11nMCS32(RX)802.
11n0.
4s保护间隔数据率高达150Mbps接收STBC2*1发射功率高达20.
5dBm可调节的发射功率天线分集芯片支持带有外部射频开关的天线分集与选择.
外部射频开关由一个或多个GPIO管脚控制,用来选择最合适的天线以减少信道衰减的影响.
乐鑫信息科技19反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述3.
5.
2Wi-FiMACWi-FiMAC自行支持的底层协议功能如下:4*虚拟Wi-Fi接口同时支持基础结构型网络(InfrastructureBSS)Station模式/SoftAP模式/混杂模式RTS保护,CTS保护,立即块回复(ImmediateBlockACK)重组(Defragmentation)TX/RXA-MPDU,RXA-MSDUTXOP无线多媒体(WMM)CCMP(CBC-MAC,计数器模式)、TKIP(MIC,RC4)、WAPI(SMS4)、WEP(RC4)和CRC自动Beacon监测(硬件TSF)3.
6蓝牙芯片集成了蓝牙链路控制器和蓝牙基带,支持基带协议和其他底层链路协议,例如调制/解调、包处理、比特流处理和跳频等.
3.
6.
1蓝牙射频和基带芯片蓝牙射频和基带支持以下特性:Class-1、Class-2和Class-3发射输出功率,动态控制范围高达24dBπ/4DQPSK和8DPSK调制NZIF接收器灵敏度高,动态范围超过94dBm无需外部PA即可支持Class-1操作内置SRAM支持全速数据传送、混合语音和数据以及完整的微微网(Piconet)运行用于前向纠错、包头错误控制、接入码检查、CRC、解调、加密比特流生成、白化和发送脉冲成形的逻辑电路ACL、SCO、eSCO和AFHPCM接口中的A-law、-law和CVSD数字音频编解码SBC音频编解码低功耗应用的电源管理带有128-bitAES的SMP3.
6.
2蓝牙接口提供UARTHCI接口,速度高达4Mbps提供SDIO/SPIHCI接口提供PCM/IS音频接口乐鑫信息科技20反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述3.
6.
3蓝牙协议栈芯片的蓝牙协议栈支持蓝牙v4.
2BR/EDR和BluetoothLE标准.
3.
6.
4蓝牙链路控制器链路控制器主要可实现3种操作:Standby、Connection和Sniff.
可实现多路连接以及查询、寻呼和安全简易配对(SSP)等操作,因此能够组建微微网(Piconet)和散射网(Scatternet).
以下为链路控制器的主要特性:传统蓝牙–设备发现(查询和查询扫描)–建立连接(寻呼和寻呼扫描)–多连接–支持异步数据收发–同步连接(SCO/eSCO)–主从切换–自适应跳频(AFH)和信道选择–加密广播–授权和加密–安全简易配对(SSP)–多点连接和散射网管理–Sniff(呼吸)模式–非连接的从模式广播(收发)–增强型功率控制–Ping低功耗蓝牙–广播–扫描–支持同时广播和扫描–多连接–异步数据收发–自适应跳频和信道选择–连接参数更新–支持扩展的数据包长度–链路层加密–LEPing3.
7RTC和低功耗管理ESP32采用了先进的电源管理技术,可以在不同的功耗模式之间切换.
乐鑫信息科技21反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
43.
功能描述功耗模式–Active模式:芯片射频处于工作状态.
芯片可以接收、发射和侦听信号.
–Modem-sleep模式:CPU可运行,时钟可被配置.
Wi-Fi/蓝牙基带和射频关闭.
–Light-sleep模式:CPU暂停运行.
RTC存储器和外设以及ULP协处理器运行.
任何唤醒事件(MAC、主机、RTC定时器或外部中断)都会唤醒芯片.
–Deep-sleep模式:CPU和大部分外设都会掉电,只有RTC存储器和RTC外设处于工作状态.
Wi-Fi和蓝牙连接数据存储在RTC中.
ULP协处理器可以工作.
–Hibernation模式:内置的8MHz振荡器和ULP协处理器均被禁用.
RTC内存恢复电源被切断.
只有1个位于低速时钟上的RTC时钟定时器和某些RTCGPIO在工作.
RTC时钟定时器或RTCGPIO可以将芯片从Hibernation模式中唤醒.
设备在不同的功耗模式下有不同的电流消耗,详情请见下表.
表6:不同功耗模式下的功耗功耗模式描述功耗Active(射频工作)Wi-FiTxpacket详见表15Wi-Fi/BTTxpacketWi-Fi/BTRx和侦听Modem-sleepCPU处于工作状态240MHz*双核芯片30mA~68mA单核芯片N/A160MHz*双核芯片27mA~44mA单核芯片27mA~34mA正常速度:80MHz双核芯片20mA~31mA单核芯片20mA~25mALight-sleep-0.
8mADeep-sleepULP协处理器处于工作状态150A超低功耗传感器监测方式100A@1%dutyRTC定时器+RTC存储器10AHibernation仅有RTC定时器处于工作状态5A关闭CHIP_PU脚拉低,芯片处于关闭状态1A说明:*ESP32系列芯片中,ESP32-D0WD-V3,ESP32-D0WDQ6-V3,ESP32-D0WD和ESP32-D0WDQ6的CPU最大频率为240MHz;ESP32-D2WD,ESP32-S0WD和ESP32-U4WDH的CPU最大频率为160MHz.
在Wi-Fi开启的场景中,芯片会在Active和Modem-sleep模式之间切换,功耗也会在两种模式间变化.
Modem-sleep模式下,CPU频率自动变化,频率取决于CPU负载和使用的外设.
Deep-sleep模式下,仅ULP协处理器处于工作状态时,可以操作GPIO及低功耗IC.
当系统处于超低功耗传感器监测模式时,ULP协处理器和传感器周期性工作,ADC以1%占空比工作,系统功耗典型值为100A.
乐鑫信息科技22反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器4.
外设接口和传感器4.
1外设和传感器描述4.
1.
1通用输入/输出接口(GPIO)ESP32共有34个GPIO管脚,通过配置对应的寄存器,可以为这些管脚分配不同的功能,包括如下几类GPIO:只有数字功能的GPIO、带模拟功能的GPIO、带电容触摸功能的GPIO等.
带模拟功能的GPIO和带电容触摸功能的GPIO可以被配置为数字GPIO.
大部分带数字功能的GPIO都可以被配置为内部上拉/下拉,或者被设置为高阻.
当被配置为输入时,可通过读取寄存器获取输入值.
输入管脚也可以被设置为通过边缘触发或电平触发来产生CPU中断.
大部分数字IO管脚都是双向、非反相和三态的,包括带有三态控制的输入和输出缓冲器.
这些管脚可以复用作其他功能,例如SDIO、UART、SPI等(更多信息请参考附录IO_MUX).
当芯片低功耗运行时,GPIO可被设定为保持状态.
4.
1.
2模/数转换器(ADC)ESP32集成了12-bitSARADC,共支持18个模拟通道输入.
为了实现更低功耗,ESP32的ULP协处理器也可以在睡眠方式下测量电压,此时,可通过设置阈值或其他触发方式唤醒CPU.
通过适当的设置,最多可配置18个管脚的ADC,用于电压模数转换.
表7描述了ADC特性:表7:ADC特性参数描述最小值最大值单位DNL(差分非线性)RTC控制器;ADC外接100nF电容;输入为DC信号;常温25°C;Wi-Fi&BT关闭–77LSBINL(积分非线性)–1212LSB采样速度RTC控制器-200kspsDIG控制器-2Msps说明:Atten=3时,测量值大于3000(电压值约为2450mV)之后,精度会比上表所述低.
使用过滤器多次采样或计算平均值可以获得更好的DNL结果.
VDD3P3_RTC电源域的GPIO管脚输入电压范围请严格遵守表13直流电气特性规范,否则会引入ADC测量误差,且影响芯片正常工作.
默认情况下,芯片之间的测量差异会有±6%.
ESP-IDF提供了对ADC1的多种校准方法.
使用eFuseVref参考值校准后的结果如表8所示.
用户如需要更高的精度可选用其他方法自行校准.
表8:ADC校准结果参数描述最小值最大值单位总误差Atten=0,有效测量范围100950mV–2323mVAtten=1,有效测量范围1001250mV–3030mVAtten=2,有效测量范围1501750mV–4040mVAtten=3,有效测量范围1502450mV–6060mV乐鑫信息科技23反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器4.
1.
3霍尔传感器ESP32集成的霍尔传感器是基于空穴(N-carrier)电阻设计的.
当芯片置于电磁场中时,霍尔传感器会在电阻上横向产生一个小电压,这个小电压可由ADC直接测量.
4.
1.
4数/模转换器(DAC)ESP32有2个8-bitDAC通道,将2路数字信号分别转化为2个模拟电压信号输出,两个通道可以独立地工作.
DAC电路由内置电阻串和1个缓冲器组成.
这2个DAC可以作为参考电压使用.
4.
1.
5触摸传感器ESP32提供了多达10个电容式传感GPIO,能够探测由手指或其他物品直接接触或接近而产生的电容差异.
这种设计的低噪声特性和电路的高灵敏度支持使用相对较小的触摸板.
也可以使用触摸板阵列以探测更大区域或更多点.
表9列出了10个电容式传感GPIO.
表9:ESP32上的电容式传感GPIO电容式传感信号名称管脚名称T0GPIO4T1GPIO0T2GPIO2T3MTDOT4MTCKT5MTDIT6MTMST7GPIO27T832K_XNT932K_XP4.
1.
6超低功耗协处理器(ULP)ULP处理器和RTC存储器在Deep-sleep模式下仍保持工作状态.
因此,开发者可以将ULP协处理器的程序存放在RTC慢速存储器中,使其能够在Deep-sleep模式下访问外设、内置定时器和内置传感器.
在CPU需要由外部事件、定时器或者这些事件的组合来唤醒的应用中,可用于保持最低的功耗.

4.
1.
7以太网MAC接口ESP32为以太网通信提供了一个符合IEEE-802.
3-2008标准的媒体访问控制器(MAC)接口.
ESP32需要一个外部物理层接口芯片(PHY)来连接实体LAN总线(双绞线、光纤等).
物理层接口芯片通过17个MII信号或9个RMII信号与ESP32连接.
以太网MAC接口(EMAC)支持以下特性:10Mbps和100Mbps的速率专用的DMA控制器实现以太网MAC接口与专用SRAM之间的高速传输带标记的MAC帧(支持VLAN)半双工(CSMA/CD)和全双工操作MAC控制子层(控制帧)乐鑫信息科技24反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器32-bitCRC自动生成和消除用于单播和组播地址(广播和组地址)的多种地址过滤模式记录每个收发帧的32-bit状态码内部FIFO用于缓存发射和接收帧.
发送FIFO和接收FIFO均为512字(32-bit)符合IEEE15882008(PTPV2)标准的硬件PTP(精确时间协议)25MHz/50MHz的时钟输出4.
1.
8SD/SDIO/MMC主机控制器ESP32集成一个SD/SDIO/MMC主机控制器,支持:SD卡3.
0和3.
01版本SDIO3.
0版本CE-ATA1.
1版本多媒体卡(MMC4.
41版本、eMMC4.
5版本和4.
51版本)控制器实现了高达80MHz的时钟输出,并且支持3种数据总线模式:1bit、4bit和8bit.
在4-bit数据总线模式中,可以支持2个SD/SDIO/MMC4.
41卡,还支持1个以1.
8V电压工作的SD卡.
4.
1.
9SDIO/SPI从机控制器ESP32集成了符合工业标准SDIO2.
0规格的SD设备接口,并允许主机控制器使用SDIO总线协议访问SoC设备.
ESP32用作SDIO总线上的从机.
主机可以直接访问SDIO接口的寄存器并通过使用DMA引擎访问设备中的共享内存,从而不需要处理器内核即可使性能最优化.
SDIO/SPI从机控制器具有以下特性:时钟范围为0至50MHz,支持SPI、1-bitSDIO和4-bitSDIO的传输模式采样和驱动的时钟边沿可配置主机可直接访问的专用寄存器可中断主机,启动数据传输支持自动填充SDIO总线上的发送数据,同样支持自动丢弃SDIO总线上的填充数据字节块大小可达512字节主机与从机间有中断向量可以相互中断对方用于数据传输的DMA4.
1.
10通用异步收发器(UART)ESP32有3个UART接口,即UART0、UART1和UART2,支持异步通信(RS232和RS485)和IrDA,通信速率可达到5Mbps.
UART支持CTS和RTS信号的硬件管理以及软件流控(XON和XOFF).
3个接口均可被DMA访问或者CPU直接访问.
4.
1.
11IC接口ESP32有2个IC总线接口,根据用户的配置,总线接口可以用作IC主机或从机模式.
IC接口支持:乐鑫信息科技25反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器标准模式(100Kbit/s)高速模式(400Kbit/s)速度最高可达5MHz,但受制于SDA上拉强度7-bit/10-bit寻址模式双寻址模式用户可以配置指令寄存器来控制IC接口,从而实现更多灵活的应用.
4.
1.
12IS接口ESP32有2个标准IS接口.
这2个接口可以以主机或从机模式,在全双工或半双工模式下工作,并且可被配置为8/16/32/48/64-bit的输入输出通道,支持频率从10kHz到40MHz的BCK时钟.
当1个或2个IS接口被配置为主机模式时,主机时钟可以输出到外部DAC/CODEC.
2个IS接口都有专用的DMA控制器.
支持PDM和BTPCM接口.
4.
1.
13红外遥控器红外遥控器支持8通道的红外发射和接收.
通过程序控制脉冲波形,遥控器可以支持多种红外协议.
8个通道共用1个512x32-bit的存储模块来存放收发的波形.
4.
1.
14脉冲计数器脉冲计数器通过7种模式捕捉脉冲并对脉冲边沿计数.
内部有8个通道,每个通道一次可同时捕捉4个信号.
每组4个输入包括2个脉冲信号和2个控制信号.
当计数器达到了设定的阈值,就会产生1个中断.
4.
1.
15脉冲宽度调制(PWM)PWM控制器可以用于驱动数字马达和智能灯.
该控制器包含PWM定时器、PWM执行器和1个专用的捕捉子模组.
定时器可以同步定时,也可以独立运行.
每个PWM执行器为1个PWM通道生成波形.
专用的捕捉子模组可以精确捕捉外部定时事件.
4.
1.
16LEDPWMLEDPWM控制器可以生成16路独立的数字波形,波形的周期和占空比可配置.
16路信号在80MHzAPB总线时钟下工作,其中8路信号还可以选择使用芯片内置的8MHz振荡器时钟,可在Light-sleep模式下工作.
每路信号可选择1个20-bit定时器,定时器的计数范围可配置,在输出信号周期为1ms时,占空比的精确度可以高达16bit.
通过软件可以实时改变占空比.
另外,每路LEDPWM支持自动步进式地增加或减少占空比,可以用于LEDRGB彩色梯度发生器.
4.
1.
17串行外设接口(SPI)ESP32共有3组SPI(SPI、HSPI和VSPI)接口,可以在主机或从机模式,在1-line全双工或1/2/4-line半双工通信模式下工作,作为通用SPI支持以下特性:4种模式的SPI传输格式,模式取决于SPI时钟的极性(CPOL)和相位(CPHA)最高支持到80MHz(实际可支持频率还受限于所用pad、PCB走线、外接器件规格等)乐鑫信息科技26反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器最高支持64byte的FIFO所有SPI接口都可以连接外部flash/SRAM和LCD.
每一个SPI控制器都可连接到DMA通道.
4.
1.
18硬件加速器ESP32配备硬件加速器,支持一些通用加密算法,比如AES(FIPSPUB197)、SHA(FIPSPUB180-4)、RSA和ECC等,还支持大数乘法、大数模乘等独立运算.
硬件加速器支持的RSA、ECC、大数乘法和大数模乘运算最大长度可达4096bit.
硬件加速器极大提高了运算速度,显著减小了软件的复杂度.
硬件加速器还支持对flash的加密与动态解密,确保flash中的代码不被窃取.
4.
2外设管脚分配表10:外设和传感器表接口信号管脚功能ADCADC1_CH0SENSOR_VP2个12-bitSARADCADC1_CH1SENSOR_CAPPADC1_CH2SENSOR_CAPNADC1_CH3SENSOR_VNADC1_CH432K_XPADC1_CH532K_XNADC1_CH6VDET_1ADC1_CH7VDET_2ADC2_CH0GPIO4ADC2_CH1GPIO0ADC2_CH2GPIO2ADC2_CH3MTDOADC2_CH4MTCKADC2_CH5MTDIADC2_CH6MTMSADC2_CH7GPIO27ADC2_CH8GPIO25ADC2_CH9GPIO26DACDAC_1GPIO252个8-bitDACDAC_2GPIO26触摸传感器TOUCH0GPIO4电容式触摸传感器TOUCH1GPIO0TOUCH2GPIO2TOUCH3MTDOTOUCH4MTCKTOUCH5MTDITOUCH6MTMSTOUCH7GPIO27TOUCH832K_XN乐鑫信息科技27反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器接口信号管脚功能TOUCH932K_XPJTAGMTDIMTDI软件调试JTAGMTCKMTCKMTMSMTMSMTDOMTDOSD/SDIO/MMC主机控制器HS2_CLKMTMS支持V3.
01标准SD内存卡HS2_CMDMTDOHS2_DATA0GPIO2HS2_DATA1GPIO4HS2_DATA2MTDIHS2_DATA3MTCK电机PWMPWM0_OUT0~2任意GPIO管脚16-bit计时器的3路通道可产生PWM波形,每路包括1对输出信号、3个故障检测信号、3个事件捕捉信号,及3个同步信号.
PWM1_OUT_IN0~2PWM0_FLT_IN0~2PWM1_FLT_IN0~2PWM0_CAP_IN0~2PWM1_CAP_IN0~2PWM0_SYNC_IN0~2PWM1_SYNC_IN0~2SDIO/SPI从机控制器SD_CLKMTMSSDIO接口,符合SDIOV2.
0卡行业标准.
SD_CMDMTDOSD_DATA0GPIO2SD_DATA1GPIO4SD_DATA2MTDISD_DATA3MTCKUARTU0RXD_in任意GPIO管脚2部UART设备,支持硬件流控制和DMAU0CTS_inU0DSR_inU0TXD_outU0RTS_outU0DTR_outU1RXD_inU1CTS_inU1TXD_outU1RTS_outU2RXD_inU2CTS_inU2TXD_outU2RTS_outICI2CEXT0_SCL_in任意GPIO管脚2部IC设备,支持主机或从机模式I2CEXT0_SDA_inI2CEXT1_SCL_inI2CEXT1_SDA_in乐鑫信息科技28反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器接口信号管脚功能I2CEXT0_SCL_outI2CEXT0_SDA_outI2CEXT1_SCL_outI2CEXT1_SDA_outLEDPWMledc_hs_sig_out0~7任意GPIO管脚16路独立通道;采用@80MHz时钟/RTC时钟.
占空比精确度:16-bit.
ledc_ls_sig_out0~7I2SI2S0I_DATA_in0~15任意GPIO管脚用于串行立体声数据的输入输出,并行LCD数据的输出,camera并行数据的输入.
I2S0O_BCK_inI2S0O_WS_inI2S0I_BCK_inI2S0I_WS_inI2S0I_H_SYNCI2S0I_V_SYNCI2S0I_H_ENABLEI2S0O_BCK_outI2S0O_WS_outI2S0I_BCK_outI2S0I_WS_outI2S0O_DATA_out0~23I2S1I_DATA_in0~15I2S1O_BCK_inI2S1O_WS_inI2S1I_BCK_inI2S1I_WS_inI2S1I_H_SYNCI2S1I_V_SYNCI2S1I_H_ENABLEI2S1O_BCK_outI2S1O_WS_outI2S1I_BCK_outI2S1I_WS_outI2S1O_DATA_out0~23红外遥控器RMT_SIG_IN0~7任意GPIO管脚8路IR收发器,支持不同波形标准.
RMT_SIG_OUT0~7通用SPIHSPIQ_in/_out任意GPIO管脚StandardSPI接口包括时钟、片选、MOSI和MISO.
这些接口可连接至LCD等外设设备,支持以下功能:主机和从机模式;4种模式的SPI传输格式;可配置SPI频率;高达64字节FIFO和DMA.
HSPID_in/_outHSPICLK_in/_outHSPI_CS0_in/_outHSPI_CS1_outHSPI_CS2_outVSPIQ_in/_outVSPID_in/_outVSPICLK_in/_out乐鑫信息科技29反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器接口信号管脚功能VSPI_CS0_in/_outVSPI_CS1_outVSPI_CS2_out并行QSPISPIHDSD_DATA_2支持StandardSPI、DualSPI和QuadSPI,可以连接外部Flash和SRAM.
SPIWPSD_DATA_3SPICS0SD_CMDSPICLKSD_CLKSPIQSD_DATA_0SPIDSD_DATA_1HSPICLKMTMSHSPICS0MTDOHSPIQMTDIHSPIDMTCKHSPIHDGPIO4HSPIWPGPIO2VSPICLKGPIO18VSPICS0GPIO5VSPIQGPIO19VSPIDGPIO23VSPIHDGPIO21VSPIWPGPIO22EMACEMAC_TX_CLKGPIO0以太网MAC、MII/RMII接口EMAC_RX_CLKGPIO5EMAC_TX_ENGPIO21EMAC_TXD0GPIO19EMAC_TXD1GPIO22EMAC_TXD2MTMSEMAC_TXD3MTDIEMAC_RX_ERMTCKEMAC_RX_DVGPIO27EMAC_RXD0GPIO25EMAC_RXD1GPIO26EMAC_RXD2U0TXDEMAC_RXD3MTDOEMAC_CLK_OUTGPIO16EMAC_CLK_OUT_180GPIO17EMAC_TX_ERGPIO4EMAC_MDC_out任意GPIO管脚EMAC_MDI_in任意GPIO管脚EMAC_MDO_out任意GPIO管脚EMAC_CRS_out任意GPIO管脚EMAC_COL_out任意GPIO管脚乐鑫信息科技30反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
44.
外设接口和传感器接口信号管脚功能脉冲计数器pcnt_sig_ch0_in0任意GPIO管脚脉冲计数器通过7种模式捕捉脉冲并对脉冲边沿计数.
pcnt_sig_ch1_in0pcnt_ctrl_ch0_in0pcnt_ctrl_ch1_in0pcnt_sig_ch0_in1pcnt_sig_ch1_in1pcnt_ctrl_ch0_in1pcnt_ctrl_ch1_in1pcnt_sig_ch0_in2pcnt_sig_ch1_in2pcnt_ctrl_ch0_in2pcnt_ctrl_ch1_in2pcnt_sig_ch0_in3pcnt_sig_ch1_in3pcnt_ctrl_ch0_in3pcnt_ctrl_ch1_in3pcnt_sig_ch0_in4pcnt_sig_ch1_in4pcnt_ctrl_ch0_in4pcnt_ctrl_ch1_in4pcnt_sig_ch0_in5pcnt_sig_ch1_in5pcnt_ctrl_ch0_in5pcnt_ctrl_ch1_in5pcnt_sig_ch0_in6pcnt_sig_ch1_in6pcnt_ctrl_ch0_in6pcnt_ctrl_ch1_in6pcnt_sig_ch0_in7pcnt_sig_ch1_in7pcnt_ctrl_ch0_in7pcnt_ctrl_ch1_in7乐鑫信息科技31反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
45.
电气特性5.
电气特性5.
1绝对最大额定值超出绝对最大额定值可能导致器件永久性损坏.
这只是强调的额定值,不涉及器件的功能性操作.
建议工作条件请参考表12.
表11:绝对最大额定值符号参数最小值最大值单位VDDA,VDD3P3,VDD3P3_RTC,VDD3P3_CPU,VDD_SDIO电源管脚电压–0.
33.
6VIoutput*IO输出总电流-1200mATstore存储温度–40150°C*芯片的IO输出总电流的测条件为25°C环境温度,VDD3P3_RTC,VDD3P3_CPU,VDD_SDIO三个电源域的管脚输出高电平且直接接地.
此时芯片在保持工作状态24小时后,仍能正常工作.
5.
2建议工作条件表12:建议工作条件符号参数最小值典型值最大值单位VDDA,VDD3P3,VDD3P3_RTC1,VDD_SDIO(3.
3Vmode)2电源管脚电压2.
33.
33.
6VVDD3P3_CPU电源管脚电压1.
83.
33.
6VIVDD外部电源的供电电流0.
5--AT3工作温度–40-125°C1.
写eFuse时,VDD3P3_RTC应至少3.
3V.
2.
VDD_SDIO为IO的供电电源,通常也作为外接设备的供电电源.
具体信息可参考附录IO_MUX.
VDD_SDIO可由ESP32的VDD3P3_RTC生成:–当VDD_SDIO处于3.
3V模式时,由VDD3P3_RTC通过约6电阻直接供电.
因此,VDD_SDIO相对VDD3P3_RTC会有一定电压降.
–当VDD_SDIO处于1.
8V模式时,由ESP32内部的LDO产生.
LDO能提供的最大电流为40mA,输出电压范围为1.
65V~2.
0V.
VDD_SDIO也可由外部电源供电.
更多信息请参考章节2.
3电源管理.
3.
由于ESP32-D2WD和ESP32-U4WDH的嵌入式flash工作温度为–40°C~105°C,所以ESP32-D2WD芯片的整体工作温度为–40°C~105°C.
ESP32系列中其他型号的芯片无嵌入式flash,工作温度为–40°C~125°C.
乐鑫信息科技32反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
45.
电气特性5.
3直流电气特性(3.
3V,25°C)表13:直流电气特性(3.
3V,25°C)符号参数最小值典型值最大值单位CIN管脚电容-2-pFVIH高电平输入电压0.
75*VDD1-VDD1+0.
3VVIL低电平输入电压–0.
3-0.
25*VDD1VIIH高电平输入电流--50nAIIL低电平输入电流--50nAVOH高电平输出电压0.
8*VDD1--VVOL低电平输出电压--0.
1*VDD1VIOH高电平拉电流(VDD1=3.
3V,VOH>=2.
64V,管脚输出强度设为最大值)VDD3P3_CPU电源域1,2-40-mAVDD3P3_RTC电源域1,2-40-mAVDD_SDIO电源域1,3-20-mAIOL低电平灌电流(VDD1=3.
3V,VOL=0.
495V,管脚输出强度设为最大值)-28-mARPU上拉电阻-45-kRPD下拉电阻-45-kVIL_nRSTCHIP_PU关闭芯片的低电平输入电压--0.
6V说明:1.
VDD是I/O的供电电源,具体请参考附录IO_MUX.
2.
VDD3P3_CPU和VDD3P3_RTC电源域的单个管脚的拉电流随管脚数量增加而减小,从约40mA减小到约29mA.
3.
VDD_SDIO电源域的单个管脚的拉电流随管脚数量增加而减小,从约30减小到约10mA.
5.
4可靠性表14:可靠性测试标准测试条件结果静电放电(ESD),充电器件模式(CDM)1JEDECEIA/JESD22-C101±500V,所有管脚Pass静电放电(ESD),人体放电模式(HBM)2JEDECEIA/JESD22-A114±1500V,所有管脚Pass闩锁(过电流测试)JEDECSTANDARDNO.
78±50mA~±200mA,室温,IO测试Pass闩锁(过压试验)JEDECSTANDARDNO.
781.
5*Vmax,室温,Vsupply测试Pass湿度敏感等级(MSL)J-STD-020,MSL330°C,60%RH,192小时,IR*3@260°CPass1.
JEDEC文档JEP157规定:250VCDM能够在标准ESD控制流程下安全生产.
2.
JEDEC文档JEP155规定:500VHBM能够在标准ESD控制流程下安全生产.
乐鑫信息科技33反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
45.
电气特性5.
5射频功耗参数下列功耗数据是基于3.
3V电源、25°C环境温度,在RF接口处完成的测试结果.
所有发射数据均基于50%的占空比测得.
表15:射频功耗参数模式最小值典型值最大值单位发送802.
11b,DSSS1Mbps,POUT=+19.
5dBm-240-mA发送802.
11g,OFDM54Mbps,POUT=+16dBm-190-mA发送802.
11n,OFDMMCS7,POUT=+14dBm-180-mA接收802.
11b/g/n-95~100-mA发送BT/BLE,POUT=0dBm-130-mA接收BT/BLE-95~100-mA5.
6Wi-Fi射频表16:Wi-Fi射频特性参数条件最小值典型值最大值单位工作频率范围1-2412-2484MHz输出阻抗2--见说明2-输出功率311n,MCS7121314dBm11b模式18.
519.
520.
5dBm灵敏度11b,1Mbps-–98-dBm11b,11Mbps-–88-dBm11g,6Mbps-–93-dBm11g,54Mbps-–75-dBm11n,HT20,MCS0-–93-dBm11n,HT20,MCS7-–73-dBm11n,HT40,MCS0-–90-dBm11n,HT40,MCS7-–70-dBm邻道抑制11g,6Mbps-27-dB11g,54Mbps-13-dB11n,HT20,MCS0-27-dB11n,HT20,MCS7-12-dB1.
工作频率范围应符合国家或地区的规范标准.
软件可以配置工作频率范围.

2.
ESP32Wi-Fi射频的输出阻抗典型值与封装尺寸有关.
封装为QFN6*6的ESP32芯片的输出阻抗为30+j10;封装为QFN5*5的ESP32芯片的输出阻抗为35+j10.
3.
根据产品或认证的要求,用户可以配置目标功率.
乐鑫信息科技34反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
45.
电气特性5.
7经典蓝牙射频5.
7.
1接收器-基础数据率(BR)表17:接收器特性-基础数据率(BR)参数条件最小值典型值最大值单位灵敏度@0.
1%BER-–90–89–88dBm最大接收信号@0.
1%BER-0--dBm共信道抑制比C/I--+7-dB邻道选择性抑制比C/IF=F0+1MHz--–6dBF=F0–1MHz--–6dBF=F0+2MHz--–25dBF=F0–2MHz--–33dBF=F0+3MHz--–25dBF=F0–3MHz--–45dB带外阻塞30MHz~2000MHz–10--dBm2000MHz~2400MHz–27--dBm2500MHz~3000MHz–27--dBm3000MHz~12.
5GHz–10--dBm互调-–36--dBm5.
7.
2发射器-基础数据率(BR)表18:发射器特性-基础数据率(BR)参数条件最小值典型值最大值单位射频发射功率(见表18下方说明)--0-dBm增益控制步长--3-dB射频功率控制范围-–12-+9dBm20dB带宽--0.
9-MHz邻道发射功率F=F0±2MHz-–47-dBmF=F0±3MHz-–55-dBmF=F0±>3MHz-–60-dBmf1avg---155kHzf2max-133.
7--kHzf2avg/f1avg--0.
92--ICFT--–7-kHz漂移速率--0.
7-kHz/50s偏移(DH1)--6-kHz偏移(DH5)--6-kHz说明:从0到7,共有8个功率级别,发射功率范围从–12dBm到9dBm.
功率电平每增加1时,发射功率增加3dB.
默认情况下使用功率级别4,相应的发射功率为0dBm.
乐鑫信息科技35反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
45.
电气特性5.
7.
3接收器-增强数据率(EDR)表19:接收器特性-增强数据率(EDR)参数条件最小值典型值最大值单位π/4DQPSK灵敏度@0.
01%BER-–90–89–88dBm最大接收信号@0.
01%BER--0-dBm共信道抑制比C/I--11-dB邻道选择性抑制比C/IF=F0+1MHz-–7-dBF=F0–1MHz-–7-dBF=F0+2MHz-–25-dBF=F0–2MHz-–35-dBF=F0+3MHz-–25-dBF=F0–3MHz-–45-dB8DPSK灵敏度@0.
01%BER-–84–83–82dBm最大接收信号@0.
01%BER--–5-dBm共信道抑制比C/I--18-dB邻道抑制比C/IF=F0+1MHz-2-dBF=F0–1MHz-2-dBF=F0+2MHz-–25-dBF=F0–2MHz-–25-dBF=F0+3MHz-–25-dBF=F0–3MHz-–38-dB5.
7.
4发射器-增强数据率(EDR)表20:发射器特性-增强数据率(EDR)参数条件最小值典型值最大值单位射频发射功率(见表18下方说明)--0-dBm增益控制步长--3-dB射频功率控制范围-–12-+9dBmπ/4DQPSKmaxw0--–0.
72-kHzπ/4DQPSKmaxwi--–6-kHzπ/4DQPSKmax|wi+w0|--–7.
42-kHz8DPSKmaxw0--0.
7-kHz8DPSKmaxwi--–9.
6-kHz8DPSKmax|wi+w0|--–10-kHzπ/4DQPSK调制精度RMSDEVM-4.
28-%99%DEVM-100-%PeakDEVM-13.
3-%8DPSK调制精度RMSDEVM-5.
8-%99%DEVM-100-%PeakDEVM-14-%乐鑫信息科技36反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
45.
电气特性参数条件最小值典型值最大值单位带内杂散发射F=F0±1MHz-–46-dBmF=F0±2MHz-–40-dBmF=F0±3MHz-–46-dBmF=F0+/–>3MHz--–53dBmEDR差分相位编码--100-%5.
8低功耗蓝牙射频5.
8.
1接收器表21:低功耗蓝牙接收器特性参数条件最小值典型值最大值单位灵敏度@30.
8%PER-–94–93–92dBm最大接收信号@30.
8%PER-0--dBm共信道抑制比C/I--+10-dB邻道抑制比C/IF=F0+1MHz-–5-dBF=F0–1MHz-–5-dBF=F0+2MHz-–25-dBF=F0–2MHz-–35-dBF=F0+3MHz-–25-dBF=F0–3MHz-–45-dB带外阻塞30MHz~2000MHz–10--dBm2000MHz~2400MHz–27--dBm2500MHz~3000MHz–27--dBm3000MHz~12.
5GHz–10--dBm互调-–36--dBm5.
8.
2发射器表22:低功耗蓝牙发射器特性参数条件最小值典型值最大值单位射频发射功率(见表18下方说明)--0-dBm增益控制步长--3-dB射频功率控制范围-–12-+9dBm邻道发射功率F=F0±2MHz-–52-dBmF=F0±3MHz-–58-dBmF=F0±>3MHz-–60-dBmf1avg---265kHzf2max-247--kHzf2avg/f1avg--0.
92--ICFT--–10-kHz漂移速率--0.
7-kHz/50s乐鑫信息科技37反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
45.
电气特性参数条件最小值典型值最大值单位偏移--2-kHz乐鑫信息科技38反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
46.
封装信息6.
封装信息图8:QFN48(6x6mm)封装图9:QFN48(5x5mm)封装说明:从封装俯视图看,芯片管脚从Pin1位置开始按逆时针方向进行编号.
乐鑫信息科技39反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
47.
产品型号和订购信息7.
产品型号和订购信息图10:ESP32产品型号下表列举ESP32各个型号的订购信息.
表23:订购信息订购型号内核嵌入式flash封装ESP32-D0WD-V3双核无嵌入式flashQFN5*5ESP32-D0WDQ6-V3双核无嵌入式flashQFN6*6ESP32-D0WD双核无嵌入式flashQFN5*5ESP32-D0WDQ6双核无嵌入式flashQFN6*6ESP32-D2WD双核2MB嵌入式flash(40MHz)QFN5*5ESP32-S0WD单核无嵌入式flashQFN5*5ESP32-U4WDH单核4MB嵌入式flash(80MHz)QFN5*5说明:所有芯片型号均支持Wi-Fib/g/n+BT/BLE双模通信模式.
乐鑫信息科技40反馈文档意见ESP32技术规格书V3.
48.
学习资源8.
学习资源8.
1必读资料访问以下链接可下载有关ESP32的文档资料.
《ESP32ECOV3使用指南》本文介绍ESP32ECOV3较之前硅片的主要变化.
《ESP32勘误表及解决办法》本文收录了ESP32芯片的硬件问题并给出解决方法.
《ESP-IDF编程指南》ESP32相关开发文档的汇总平台,包含硬件手册,软件API介绍等.
《ESP32技术参考手册》该手册提供了关于ESP32的具体信息,包括各个功能模块的内部架构、功能描述和寄存器配置等.