ESP32-s kasutatavad mikroprotsessorikiibid
ESP32 mikrokontrolleri üksustes kasutatavad kiibid on Tensilica Xtensa LX6 ühe- ja kahetuumalised mikroprotsessorid ning LX7 kahetuumalised mikroprotsessorid. See sõltub sellest, millist tüüpi ESP32 SoC-sid kasutate. ESP32 S seerias kasutatakse Xtensa LX7 mikroprotsessoreid, ESP32-C seerias ja ESP32 LX6 aga kahetuumalisi mikroprotsessoreid.
ESP32 kiibi peamised omadused
Siin käsitleme Tensilica Xtensa LX6 32-bitise kahetuumalise ja LX7 mikroprotsessori põhifunktsioone. Kõigil teistel ESP32 mikrokontrolleritel, välja arvatud ESP32-S0WD, on kahetuumalised protsessorid. Peamiste funktsioonide hulka kuuluvad selle kahetuumaline protsessor, arhitektuur, plokkskeem, mälu, välisseadmed, Bluetooth ja selles kasutatavad Wi-Fi-protokollid.
Kahetuumaline protsessor
Tensilica Xtensa LX6 ja LX7 on kahetuumalised. Tuumade nimed on PRO-CPU ja APP-CPU. Pro-CPU tähistab Protocol CPU ja APP-CPU tähendab Application CPU. Protokolli protsessor on loodud käsitlema selliseid kasutajafunktsioone nagu Wi-Fi, Bluetooth ja välisseadmed. Rakenduse CPU on loodud ESP32 koodide käsitlemiseks. Mõlemad tuumad on seotud mälu- ja aadressiregistritega. LX6 tuumade taktsagedus on 160 MHz ja LX7 oma 240 MHz. Alloleval joonisel on näidatud protsessorite kaardistamine mäluga.
Arhitektuur
Tensilica Xtensa LX6 ja LX7 mikroprotsessoritel on 32-bitine RISC arhitektuur. Seetõttu on mälumoodulid ja välisseadmed konstrueeritud nii, et need suudavad suhelda 32-bitiste aadressiregistritega. Arhitektuuri kaardistamine on näidatud alloleval diagrammil, millelt on näha, et kõik välisseadmed, sisemine ROM ja SRAM, reaalajas side mälu kiire ja aeglane, vahemälu ja väline välkmälu, kõik on kaardistatud 32-bitiste aadressiregistritega.
Plokiskeem
Kuna oleme läbinud LX6 ja LX7 mikroprotsessorite põhiarhitektuuri ja kaardistamise, saame nüüd Xtensa LX mikroprotsessorite plokkidest tervikliku ülevaate plokkskeemi kaudu. Plokkskeem näitab mikroprotsessori iga üksuse eraldi plokke. See koosneb välisseadmetest, Bluetooth-seadmest, Wi-Fi-seadmest, raadiosageduse (RF) saatjast ja vastuvõtjast, mäluseadmest, reaalajas kellast ja krüptograafilise turvalisuse seadmest.
Sisemine ja välimine mälu
Xtensa LX7 mikroprotsessoril on 512 KB SRAM andmete ja juhiste jaoks ning 384 KB ROM, et täita selliseid funktsioone nagu käivitamine. Sellel on 8 KB SRAM-i reaalajas side (RTC) mälu kiireks ja aeglaseks suhtluseks. See võib toetada ka kuni 32 MB välist välku.
Xtensa LX6 mikroprotsessoril on 520 KB SRAM andmete ja juhiste jaoks ning 448 KB ROM, et täita selliseid funktsioone nagu käivitamine. Sellel on 8 KB SRAM-i reaalajas side (RTC) mälu kiireks ja aeglaseks suhtluseks. See toetab ka kuni 16 MB välist välku.
Integreeritud välisseadmed
Tensilica Xtensa ühes mikroprotsessorikiibis LX6 või LX7 on palju välisseadmeid. See on väga arenenud tüüpi mikrokontrolleri kiip, millel on palju välisseadmeid. Nende hulka kuuluvad UART-id, SPI-d, taimerid, puuteandurid, SPI-d, loendurid, I2S- ja I2C-liidesed, impulsi laiuse modulaatorid, digitaal-analoog- ja analoog-digitaalmuundurid.
Wi-Fi
Need mikroprotsessorikiibid LX6 ja LX7 kasutavad IEEE 802.11 b/g/n Interneti-protokolli. See töötab väga suurel kiirusel sagedusvahemikuga 2,4 GHz. Nad toetavad ka Wi-Fi Directi, mis tagab tõhusa peer-to-peer suhtluse.
Bluetooth
Mikroprotsessorikiipidel LX6 ja LX7 on madala energiatarbega Bluetoothi versioon 4.2, mis võib eksisteerida koos Wi-Fi-ga ja millel on ka kiire kiirus. Varem kasutati Bluetooth- ja Wi-Fi-mooduleid mikrokontrolleritega eraldi. Need täiustatud mikroprotsessorikiibid on aga integreerinud Bluetoothi ja Wi-Fi, muutes ESP32 väga kasutajasõbralikuks ja tõhusaks.
Järeldus
ESP32 kasutab kahte Tensilica Xtensa kahetuumalise mikroprotsessori kiibi mudelit, nimelt LX6 ja LX7. Need kiibid on väga arenenud paljude kasulike funktsioonidega, sealhulgas täiustatud ühenduvus, suurem arv kasutajate välisseadmeid, täiustatud mälu ja kompaktsus.