Mikroprocesorové čipy používané v ESP32
Čipy používané v jednotkách mikrokontrolérov ESP32 sú jednojadrové a dvojjadrové mikroprocesory Tensilica Xtensa LX6 a dvojjadrové mikroprocesory LX7. Závisí to od toho, aký typ ESP32 SoC používate. V sérii ESP32 S sa používajú mikroprocesory Xtensa LX7, zatiaľ čo v sérii ESP32-C a ESP32 LX6 sa používajú dvojjadrové mikroprocesory.
Hlavné vlastnosti čipu ESP32
Tu si rozoberieme hlavné vlastnosti 32-bitového dvojjadrového a LX7 mikroprocesora Tensilica Xtensa LX6. Okrem ESP32-S0WD majú všetky ostatné mikrokontroléry ESP32 dvojjadrové procesory. Medzi hlavné funkcie patrí jeho dvojjadrový procesor, architektúra, bloková schéma, pamäť, periférie, Bluetooth a v ňom použité protokoly Wi-Fi.
Dvojjadrový procesor
Tensilica Xtensa LX6 a LX7 majú dvojjadrá. Názvy jadier sú PRO-CPU a APP-CPU. Pro-CPU znamená Protocol CPU a APP-CPU znamená Application CPU. Protokol CPU je navrhnutý tak, aby zvládal funkcie používateľa, ako sú Wi-Fi, Bluetooth a periférne zariadenia. Aplikačný CPU je navrhnutý tak, aby spracovával kódy v ESP32. Obe tieto jadrá sú spojené s pamäťovým a adresným registrom. Jadrá LX6 majú taktovaciu frekvenciu 160 MHz a LX7 240 MHz. Obrázok nižšie ukazuje mapovanie CPU do pamäte.
Architektúra
Mikroprocesory Tensilica Xtensa LX6 a LX7 majú 32-bitovú architektúru RISC. Preto sú pamäťové jednotky a periférie navrhnuté tak, aby mohli komunikovať s 32-bitovými adresnými registrami. Mapovanie architektúry je znázornené na obrázku nižšie, na ktorom je vidieť, že všetky periférne zariadenia, interná ROM a SRAM, pamäť rýchlej a pomalej komunikácie v reálnom čase, vyrovnávacia pamäť a externý flash, všetky sú mapované pomocou 32-bitových registrov adries.
Bloková schéma
Keďže sme si prešli základnú architektúru a mapovanie mikroprocesorov LX6 a LX7, môžeme teraz získať komplexný pohľad na bloky mikroprocesorov Xtensa LX prostredníctvom blokovej schémy. Bloková schéma zobrazuje samostatné bloky pre každú jednotku v mikroprocesore. Pozostáva z periférií, jednotky Bluetooth, jednotky Wi-Fi, rádiofrekvenčného (RF) vysielača a prijímača, pamäťovej jednotky, hodín reálneho času a jednotky pre kryptografické zabezpečenie.
Interná a externá pamäť
Mikroprocesor Xtensa LX7 má 512 KB SRAM pre dáta a inštrukcie a 384 KB ROM na vykonávanie funkcií, ako je bootovanie. Každý má 8 KB SRAM Real-Time Communication (RTC) pamäť pre rýchlu a pomalú komunikáciu. Môže tiež podporovať externý flash až do 32 MB.
Mikroprocesor Xtensa LX6 má 520 KB SRAM pre dáta a inštrukcie a 448 KB ROM na vykonávanie funkcií, ako je bootovanie. Každý má 8 KB SRAM Real-Time Communication (RTC) pamäť pre rýchlu a pomalú komunikáciu. Môže tiež podporovať externý flash až do 16 MB.
Integrované periférie
V jednom mikroprocesorovom čipe LX6 alebo LX7 od Tensilica Xtensa je množstvo periférnych zariadení. Ide o veľmi pokročilý druh mikrokontrolérového čipu s toľkými perifériami. Zahŕňajú UART, SPI, časovače, dotykové senzory, SPI, počítadlá, rozhrania I2S a I2C, modulátory šírky impulzu, digitálno-analógové a analógovo-digitálne prevodníky.
Wi-Fi
Tieto mikroprocesorové čipy LX6 a LX7 používajú internetový protokol podľa IEEE 802.11 b/g/n. Pracuje pri veľmi vysokej rýchlosti s frekvenčným rozsahom 2,4 GHz. Podporujú tiež Wi-Fi Direct, čo zaisťuje efektívnu komunikáciu typu peer-to-peer.
Bluetooth
Mikroprocesorové čipy LX6 a LX7 majú nízkoenergetický Bluetooth vo verzii 4.2, ktorý môže koexistovať s Wi-Fi a má tiež vysokú rýchlosť. Predtým sa moduly Bluetooth a Wi-Fi používali samostatne s mikrokontrolérmi. Tieto pokročilé mikroprocesorové čipy však do nich zabudovali Bluetooth a Wi-Fi, vďaka čomu je ESP32 veľmi užívateľsky prívetivý a efektívny.
Záver
ESP32 využíva dva modely dvojjadrových mikroprocesorových čipov Tensilica Xtensa, a to LX6 a LX7. Tieto čipy sú veľmi pokročilé s mnohými užitočnými funkciami vrátane vylepšenej konektivity, väčšieho počtu periférnych zariadení pre používateľov, vylepšenej pamäte a kompaktnosti.