Τσιπ μικροεπεξεργαστή που χρησιμοποιούνται στο ESP32
Τα τσιπ που χρησιμοποιούνται στις μονάδες μικροελεγκτή ESP32 είναι οι μικροεπεξεργαστές μονοπύρηνου και διπλού πυρήνα Tensilica Xtensa LX6 και μικροεπεξεργαστές διπλού πυρήνα LX7. Εξαρτάται από τον τύπο των ESP32 SoC που χρησιμοποιείτε. Στη σειρά ESP32 S, χρησιμοποιούνται μικροεπεξεργαστές Xtensa LX7, ενώ στη σειρά ESP32-C και ESP32 LX6 χρησιμοποιούνται μικροεπεξεργαστές διπλού πυρήνα.
Κύρια χαρακτηριστικά του τσιπ ESP32
Εδώ, θα συζητήσουμε τα κύρια χαρακτηριστικά του μικροεπεξεργαστή Tensilica Xtensa LX6 32-bit dual-core και LX7. Εκτός από τον ESP32-S0WD, όλοι οι άλλοι μικροελεγκτές ESP32 διαθέτουν επεξεργαστές διπλού πυρήνα. Τα κύρια χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τον επεξεργαστή διπλού πυρήνα, την αρχιτεκτονική, το μπλοκ διάγραμμα, τη μνήμη, τα περιφερειακά, το Bluetooth και τα πρωτόκολλα Wi-Fi που χρησιμοποιούνται σε αυτό.
Επεξεργαστής διπλού πυρήνα
Τα Tensilica Xtensa LX6 και LX7 έχουν διπλούς πυρήνες. Τα ονόματα των πυρήνων είναι PRO-CPU και APP-CPU. Το Pro-CPU σημαίνει Protocol CPU και το APP-CPU σημαίνει Application CPU. Η CPU Πρωτοκόλλου έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται λειτουργίες του χρήστη, όπως Wi-Fi, Bluetooth και περιφερειακά. Η CPU της εφαρμογής έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται κωδικούς στο ESP32. Και οι δύο αυτοί πυρήνες συνδέονται με τους καταχωρητές μνήμης και διευθύνσεων. Οι πυρήνες του LX6 έχουν συχνότητα ρολογιού 160 MHz και του LX7 είναι 240 MHz. Το παρακάτω σχήμα δείχνει την αντιστοίχιση των CPU στη μνήμη.
Αρχιτεκτονική
Οι μικροεπεξεργαστές Tensilica Xtensa LX6 και LX7 έχουν αρχιτεκτονική RISC 32 bit. Επομένως, οι μονάδες μνήμης και τα περιφερειακά έχουν σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να επικοινωνούν με καταχωρητές διευθύνσεων 32 bit. Η αντιστοίχιση της αρχιτεκτονικής φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα στο οποίο φαίνεται ότι όλα τα περιφερειακά, η εσωτερική ROM και η SRAM, η μνήμη επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο, η γρήγορη και αργή, η προσωρινή μνήμη και το εξωτερικό φλας, αντιστοιχίζονται όλα με καταχωρητές διευθύνσεων 32 bit.
Μπλοκ διάγραμμα
Καθώς έχουμε μελετήσει τη βασική αρχιτεκτονική και τη χαρτογράφηση των μικροεπεξεργαστών LX6 και LX7, μπορούμε τώρα να ρίξουμε μια ολοκληρωμένη ματιά στα μπλοκ μικροεπεξεργαστών Xtensa LX μέσω ενός μπλοκ διαγράμματος. Το μπλοκ διάγραμμα δείχνει τα ξεχωριστά μπλοκ για κάθε μονάδα στον μικροεπεξεργαστή. Αποτελείται από περιφερειακά, μονάδα Bluetooth, μονάδα Wi-Fi, πομπό και δέκτη ραδιοσυχνοτήτων (RF), μονάδα μνήμης, Ρολόι πραγματικού χρόνου και μονάδα κρυπτογραφικής ασφάλειας.
Εσωτερική και Εξωτερική Μνήμη
Ο μικροεπεξεργαστής Xtensa LX7 διαθέτει 512 KB SRAM για δεδομένα και οδηγίες και 384 KB ROM για την εκτέλεση λειτουργιών όπως η εκκίνηση. Διαθέτει μνήμη SRAM σε πραγματικό χρόνο επικοινωνίας (RTC) 8 KB για γρήγορη και αργή επικοινωνία. Μπορεί επίσης να υποστηρίξει εξωτερικό φλας έως 32 MB.
Ο μικροεπεξεργαστής Xtensa LX6 διαθέτει 520 KB SRAM για δεδομένα και οδηγίες και 448 KB ROM για την εκτέλεση λειτουργιών όπως η εκκίνηση. Διαθέτει μνήμη SRAM σε πραγματικό χρόνο επικοινωνίας (RTC) 8 KB για γρήγορη και αργή επικοινωνία. Μπορεί επίσης να υποστηρίξει εξωτερικό φλας έως 16 MB.
Ενσωματωμένα περιφερειακά
Υπάρχουν πολλά περιφερειακά σε ένα τσιπ μικροεπεξεργαστή LX6 ή LX7 από την Tensilica Xtensa. Αυτό είναι ένα πολύ προηγμένο είδος τσιπ μικροελεγκτή με τόσα πολλά περιφερειακά. Περιλαμβάνουν UART, SPI, χρονόμετρα, αισθητήρες αφής, SPI, μετρητές, διεπαφές I2S και I2C, διαμορφωτές πλάτους παλμού, μετατροπείς ψηφιακού σε αναλογικό και αναλογικό σε ψηφιακό.
Wi-Fi
Αυτά τα τσιπ μικροεπεξεργαστή LX6 και LX7 χρησιμοποιούν Πρωτόκολλο Διαδικτύου από το IEEE 802.11 b/g/n. Λειτουργεί σε πολύ υψηλή ταχύτητα με εύρος συχνοτήτων 2,4 GHz. Υποστηρίζουν επίσης Wi-Fi Direct, το οποίο εξασφαλίζει αποτελεσματική επικοινωνία μεταξύ ομοτίμων.
Bluetooth
Τα τσιπ μικροεπεξεργαστή LX6 και LX7 έχουν χαμηλής κατανάλωσης Bluetooth έκδοση 4.2 που μπορεί να συνυπάρχει με το Wi-Fi και έχει επίσης γρήγορη ταχύτητα. Παλαιότερα, οι μονάδες Bluetooth και Wi-Fi χρησιμοποιούνταν χωριστά με μικροελεγκτές. Ωστόσο, αυτά τα προηγμένα τσιπ μικροεπεξεργαστών έχουν ενσωματώσει Bluetooth και Wi-Fi σε αυτά, καθιστώντας το ESP32 πολύ φιλικό προς το χρήστη και αποτελεσματικό.
συμπέρασμα
Το ESP32 χρησιμοποιεί δύο μοντέλα τσιπ μικροεπεξεργαστή διπλού πυρήνα Tensilica Xtensa, τα LX6 και LX7. Αυτά τα τσιπ είναι πολύ προηγμένα με πολλαπλά χρήσιμα χαρακτηριστικά, όπως βελτιωμένη συνδεσιμότητα, μεγαλύτερο αριθμό περιφερειακών για τους χρήστες, βελτιωμένη μνήμη και συμπαγή.