Mikroprocesorové čipy používané v ESP32
Čipy používané v jednotkách mikrořadičů ESP32 jsou jednojádrové a dvoujádrové mikroprocesory Tensilica Xtensa LX6 a dvoujádrové mikroprocesory LX7. Záleží na tom, jaký typ ESP32 SoC používáte. V řadě ESP32 S jsou použity mikroprocesory Xtensa LX7, zatímco v řadě ESP32-C a ESP32 LX6 se používají dvoujádrové mikroprocesory.
Hlavní vlastnosti čipu ESP32
Zde probereme hlavní vlastnosti 32bitového dvoujádrového a LX7 mikroprocesoru Tensilica Xtensa LX6. Kromě ESP32-S0WD mají všechny ostatní mikrořadiče ESP32 dvoujádrové procesory. Mezi hlavní vlastnosti patří jeho dvoujádrový procesor, architektura, blokové schéma, paměť, periferie, Bluetooth a v něm použité protokoly Wi-Fi.
Dvoujádrový procesor
Tensilica Xtensa LX6 a LX7 mají dvoujádra. Názvy jader jsou PRO-CPU a APP-CPU. Pro-CPU znamená Protocol CPU a APP-CPU znamená Application CPU. Protokol CPU je navržen tak, aby zvládal uživatelské funkce, jako je Wi-Fi, Bluetooth a periferní zařízení. Aplikační CPU je navrženo pro zpracování kódů v ESP32. Obě tato jádra jsou propojena s paměťovým a adresním registrem. Jádra LX6 mají taktovací frekvenci 160 MHz a LX7 240 MHz. Obrázek níže ukazuje mapování CPU do paměti.
Architektura
Mikroprocesory Tensilica Xtensa LX6 a LX7 mají 32bitovou architekturu RISC. Paměťové jednotky a periferie jsou proto navrženy tak, aby mohly komunikovat s 32bitovými adresními registry. Mapování architektury je znázorněno na níže uvedeném diagramu, na kterém je vidět, že všechna periferní zařízení, interní ROM a SRAM, rychlá a pomalá komunikační paměť v reálném čase, vyrovnávací paměť a externí flash, všechny jsou mapovány pomocí 32bitových adresových registrů.
Blokové schéma
Protože jsme prošli základní architekturou a mapováním mikroprocesorů LX6 a LX7, můžeme nyní získat komplexní pohled na bloky mikroprocesoru Xtensa LX prostřednictvím blokového diagramu. Blokové schéma ukazuje samostatné bloky pro každou jednotku v mikroprocesoru. Skládá se z periferií, jednotky Bluetooth, jednotky Wi-Fi, radiofrekvenčního (RF) vysílače a přijímače, paměťové jednotky, hodin reálného času a jednotky pro kryptografické zabezpečení.
Interní a externí paměť
Mikroprocesor Xtensa LX7 má 512 KB SRAM pro data a instrukce a 384 KB ROM pro provádění funkcí, jako je bootování. Každý má 8 KB SRAM Real-Time Communication (RTC) paměť pro rychlou a pomalou komunikaci. Může také podporovat externí flash až 32 MB.
Mikroprocesor Xtensa LX6 má 520 KB SRAM pro data a instrukce a 448 KB ROM pro provádění funkcí, jako je bootování. Každý má 8 KB SRAM Real-Time Communication (RTC) paměť pro rychlou a pomalou komunikaci. Může také podporovat externí flash až 16 MB.
Integrovaná zařízení
V jediném mikroprocesorovém čipu LX6 nebo LX7 od Tensilica Xtensa je mnoho periferií. Jedná se o velmi pokročilý druh mikrokontrolérového čipu s tolika periferiemi. Zahrnují UART, SPI, časovače, dotykové senzory, SPI, čítače, rozhraní I2S a I2C, modulátory šířky pulzu, digitálně-analogové a analogově-digitální převodníky.
Wi-Fi
Tyto mikroprocesorové čipy LX6 a LX7 používají internetový protokol podle IEEE 802.11 b/g/n. Pracuje velmi vysokou rychlostí s frekvenčním rozsahem 2,4 GHz. Podporují také Wi-Fi Direct, která zajišťuje efektivní komunikaci typu peer-to-peer.
Bluetooth
Mikroprocesorové čipy LX6 a LX7 mají nízkoenergetický Bluetooth verze 4.2, který může koexistovat s Wi-Fi a má také vysokou rychlost. Dříve se moduly Bluetooth a Wi-Fi používaly samostatně s mikrokontroléry. Tyto pokročilé mikroprocesorové čipy však do nich zabudovaly Bluetooth a Wi-Fi, díky čemuž je ESP32 velmi uživatelsky přívětivý a efektivní.
Závěr
ESP32 využívá dva modely dvoujádrových mikroprocesorových čipů Tensilica Xtensa, a to LX6 a LX7. Tyto čipy jsou velmi pokročilé s mnoha užitečnými funkcemi včetně vylepšené konektivity, většího počtu periferií pro uživatele, vylepšené paměti a kompaktnosti.