ESP32的硬件资源_esp32外设资源

访问以下链接可下载有关 ESP32 的文档资料
https://www.espressif.com/zh-hans/products/socs/esp32/resources
ESP32 datasheet_cn
https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_cn.pdf

ESP32

ESP23的硬件资源

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）超低功耗的 40 纳米工艺，拥有最佳的功耗性能、射频性能、稳定性、通用性和可靠性，适用于各种应用和不同功耗需求。
ESP32具有多个高级外设接口：
• 18 个12-bit SAR ADC
• 2 个 8-bit D/A 转换器（DAC）
• 10 个触摸传感器
• 3 个 串行外设接口SPI
• 2 个 I2S
• 2 个 I2C
• 3 个 UART
• 1 个 Host SD ／ eMMC ／ SDIO
• 1 个 Slave SDIO ／ SPI
• 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
• CAN 2.0
• IR（TX ／ RX）红外
• 脉冲宽度调制 PWM
• LED PWM，多达 16 个通道
• 霍尔传感器
• 超低功耗前置模拟放大器
• 温度传感器
• 带有专用 DMA 的以太网 MAC 接口，支持 IEEE 1588

ESP32一共有48个 管脚，其中：

Strapping 管脚

ESP32 共有 6 个 Strapping 管脚。
• GPIO0：内部上拉，Flash 烧录时要拉低电平
• GPIO2：内部下拉
• GPIO4：内部下拉
• GPIO5：内部上拉(启动必须为高)
• GPIO12：内部下拉(启动必须为低)
• GPIO15：内部上拉(启动必须为高)

数字通用IO管脚：

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 接口、UART、SI 、IIC等，应尽可能的选用这些引脚。

特别的，GPIO 6-GPIO 11连接到ESP32模块上的集成SPI闪存，不建议用于其他用途

仅输入管脚为：

GPIO 34-39是GPIO仅输入引脚。这些引脚没有内部上拉或下拉电阻。它们不能用作输出，因此只能将这些引脚用作输入，常用于ADC输入通道。
GPIO 34
GPIO 35
GPIO 36
GPIO 37
GPIO 38
GPIO 39

模数转换ADC：

ESP32 集成了 12-bit SAR ADC，共支持 18 个模拟通道输入。其中一些管脚可以通过配置可编程增益放大器，用作测量弱模拟信号。下面是用作ADC的GPIO以及对应的各个通道

• ADC1_CH0 (GPIO 36)
• ADC1_CH1 (GPIO 37)
• ADC1_CH2 (GPIO 38)
• ADC1_CH3 (GPIO 39)
• ADC1_CH4 (GPIO 32)
• ADC1_CH5 (GPIO 33)
• ADC1_CH6 (GPIO 34)
• ADC1_CH7 (GPIO 35)
  ————————————
• ADC2_CH0 (GPIO 4)
• ADC2_CH1 (GPIO 0)
• ADC2_CH2 (GPIO 2)
• ADC2_CH3 (GPIO 15)
• ADC2_CH4 (GPIO 13)
• ADC2_CH5 (GPIO 12)
• ADC2_CH6 (GPIO 14)
• ADC2_CH7 (GPIO 27)
• ADC2_CH8 (GPIO 25)
• ADC2_CH9 (GPIO 26)
  注意：
  当使用WIFI时，不能再使用ADC2通道。只能选择ADC1通道的引脚用作ADC读取。

数模转换器（DAC）：

ESP32 有 2 个 8-bit DAC 通道，将 2 个数字信号分别转化为 2 个模拟电压信号输出。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，也可以作为其它电路的电源使用。这是 2 个独立的DAC。

• DAC1 (GPIO25)
• DAC2 (GPIO26)

触摸传感器

ESP32 有 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。

• T0 (GPIO 4)
• T1 (GPIO 0)
• T2 (GPIO 2)
• T3 (GPIO 15)
• T4 (GPIO 13)
• T5 (GPIO 12)
• T6 (GPIO 14)
• T7 (GPIO 27)
• T8 (GPIO 33)
• T9 (GPIO 32)

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 5 Mbps（ 5Mbps=5120Kbps=640KB/s）。
上述的任意数字通用管脚重新定义为串口通信引脚。默认管脚在上表以标明。

I2C 接口

ESP32 有 2 个 I2C 总线接口，根据用户的配置，总线接口可以用作 I2C 主机或从机模式。I2C 接口支持：
• 标准模式（100 kbit/s）
• 高速模式（400 kbit/s）
• 速度最大可达 5 MHz，但受制于 SDA 上拉强度
• 7-bit/10-bit 寻址模式
• 双寻址模式
上面所说的数字通用IO管脚都可以设置为IIC的通信管脚，默认为：
GPIO 21 (SDA)
GPIO 22 (SCL)

I2S 接口

ESP32 拥有 2 个标准 I2S 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 8/16/32/40/48-bit 的输入输出通道，支持频率从 10 kHz 到 40 MHz 的 BCK 时钟。当 1 个或 2 个 I2S 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 I2S 接口都有专用的 DMA 控制器。支持 PDM 和 BT PCM 接口。
上面所说的数字通用IO管脚都可以设置为I2S的通信管脚

红外遥控器（RMT）

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 512 x 32-bit 的存储模块来存放收发的波形。
上面所说的数字通用IO管脚都可以。

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。

脉冲宽度调制（电机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。
上述的任意数字通用管脚都可以输出PWM。

LED PWM

LED PWM 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。

通用串行外设接口（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 单工通信模式下工作，作为通用 SPI 支持以下特性：
• 4 种定时模式的 SPI 格式传输，模式取决于极性（POL）和相位（PHA）
• 最高支持 80 MHz，也支持 80 MHz 的分频时钟
• 最高支持 64 Bytes 的 FIFO
所有 SPI 接口也可以用来连接外部 Flash ／ SRAM 和 LCD。每一个 SPI 控制器可连接到 DMA 通道。
上面所说的数字通用IO管脚都可以。默认如下：

SD/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
• SDIO 3.0 版本
• CE-ATA 1.1 版本
• 多媒体卡（MMC 4.41 版本、eMMC 4.5 版本和 4.51 版本）
控制器实现了高达 80 MHz 的时钟输出，并且支持 3 种数据总线模式：1 bit、4 bit 和 8 bit。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 1.8 V 电压工作的 SD 卡。
管脚如下：

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 需要一个外部物理接口（PHY）来连接实体 LAN 总线（双绞线、光纤等）。物理接口通过 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：
• 10 Mbps 和 100 Mbps 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）
• 32-bit CRC 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 用于缓冲发射和接收帧。发送 FIFO 和接收 FIFO 均为 512 字（32-bit） • 符合 IEEE 1588 2008（PTP V2）标准的硬件 PTP（精确时间协议）
• 25 MHz ／ 50 MHz 的时钟输出

温度传感器：

温度传感器的测量范围为 -40°C 到 125°C，内部 ADC 将传感器电压转化为一个数字量。通过外部校准可以得到一个比较好的结果。