ESP32:ssa käytetyt mikroprosessorisirut
ESP32-mikrokontrolleriyksiköissä käytetyt sirut ovat Tensilica Xtensa LX6 -ydin- ja kaksiytimismikroprosessorit sekä LX7-kaksiytimiset mikroprosessorit. Se riippuu siitä, minkä tyyppisiä ESP32 SoC:ita käytät. ESP32 S -sarjassa käytetään Xtensa LX7 -mikroprosessoreita, kun taas ESP32-C-sarjassa ja ESP32 LX6 -kaksiytimisissä mikroprosessoreissa käytetään.
ESP32-sirun tärkeimmät ominaisuudet
Täällä keskustelemme Tensilica Xtensa LX6 32-bittisen kaksiytimisen ja LX7-mikroprosessorin pääominaisuuksista. ESP32-S0WD:tä lukuun ottamatta kaikissa muissa ESP32-mikro-ohjaimissa on kaksiytiminen prosessori. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat sen kaksiytiminen prosessori, arkkitehtuuri, lohkokaavio, muisti, oheislaitteet, Bluetooth ja siinä käytetyt Wi-Fi-protokollat.
Dual Core prosessori
Tensilica Xtensa LX6:ssa ja LX7:ssä on kaksiytiminen. Ytimen nimet ovat PRO-CPU ja APP-CPU. Pro-CPU tarkoittaa Protocol CPU ja APP-CPU tarkoittaa Application CPU. Protokolla-suoritin on suunniteltu käsittelemään käyttäjäpään ominaisuuksia, kuten Wi-Fi, Bluetooth ja oheislaitteet. Sovellussuoritin on suunniteltu käsittelemään koodeja ESP32:ssa. Molemmat ytimet on linkitetty muisti- ja osoiterekistereihin. LX6:n ytimien kellotaajuus on 160 MHz ja LX7:n 240 MHz. Alla oleva kuva näyttää suoritinten yhdistämisen muistiin.
Arkkitehtuuri
Tensilica Xtensa LX6- ja LX7-mikroprosessoreissa on 32-bittinen RISC-arkkitehtuuri. Siksi muistiyksiköt ja oheislaitteet on suunniteltu siten, että ne voivat kommunikoida 32-bittisten osoiterekisterien kanssa. Arkkitehtuurin kartoitus on esitetty alla olevassa kaaviossa, josta voidaan nähdä, että kaikki oheislaitteet, sisäinen ROM ja SRAM, reaaliaikainen tiedonsiirtomuisti, nopea ja hidas, välimuisti ja ulkoinen flash, kaikki on kartoitettu 32-bittisillä osoiterekistereillä.
Lohkokaavio
Kun olemme käyneet läpi LX6- ja LX7-mikroprosessorien perusarkkitehtuurin ja kartoituksen, voimme nyt saada kattavan katsauksen Xtensa LX -mikroprosessorilohkoihin lohkokaavion kautta. Lohkokaavio näyttää erilliset lohkot jokaiselle mikroprosessorin yksikölle. Se koostuu oheislaitteista, Bluetooth-yksiköstä, Wi-Fi-yksiköstä, radiotaajuuslähettimestä (RF) -lähettimestä ja -vastaanottimesta, muistiyksiköstä, reaaliaikakellosta ja salaussuojausyksiköstä.
Sisäinen ja ulkoinen muisti
Xtensa LX7 -mikroprosessorissa on 512 kilotavua SRAM-muistia dataa ja ohjeita varten ja 384 kilotavua ROM-muistia toimintojen, kuten käynnistyksen, suorittamiseen. Siinä on 8 kilotavua SRAM Real-Time Communication (RTC) -muistia nopeaa ja hidasta viestintää varten. Se tukee myös jopa 32 megatavun ulkoista salamaa.
Xtensa LX6 -mikroprosessorissa on 520 kilotavua SRAM-muistia dataa ja ohjeita varten ja 448 kilotavua ROM-muistia toimintojen, kuten käynnistyksen, suorittamiseen. Siinä on 8 kilotavua SRAM Real-Time Communication (RTC) -muistia nopeaa ja hidasta viestintää varten. Se tukee myös jopa 16 Mt:n ulkoista salamaa.
Integroidut oheislaitteet
Tensilica Xtensan yhdessä mikroprosessoripiirissä LX6 tai LX7 on lukuisia oheislaitteita. Tämä on erittäin kehittynyt mikrokontrollerisiru, jossa on niin monia oheislaitteita. Niihin kuuluvat UART:t, SPI:t, ajastimet, kosketusanturit, SPI:t, laskurit, I2S- ja I2C-liitännät, pulssinleveysmodulaattorit, digitaali-analogi- ja analogia-digitaalimuuntimet.
Wi-Fi
Nämä mikroprosessorisirut LX6 ja LX7 käyttävät IEEE 802.11 b/g/n -protokollaa. Se toimii erittäin suurella nopeudella 2,4 GHz:n taajuusalueella. Ne tukevat myös Wi-Fi Directiä, joka varmistaa tehokkaan vertaisviestinnän.
Bluetooth
Mikroprosessorisiruissa LX6 ja LX7 on vähän energiaa kuluttava Bluetooth-versio 4.2, joka voi toimia yhdessä Wi-Fi:n kanssa ja jolla on myös nopea nopeus. Aiemmin Bluetooth- ja Wi-Fi-moduuleja käytettiin erikseen mikro-ohjainten kanssa. Nämä edistyneet mikroprosessorisirut ovat kuitenkin sisällyttäneet niihin Bluetoothin ja Wi-Fi-yhteyden, mikä tekee ESP32:sta erittäin käyttäjäystävällisen ja tehokkaan.
Johtopäätös
ESP32 käyttää kahta mallia Tensilica Xtensan kaksiytimistä mikroprosessorisiruista, nimittäin LX6 ja LX7. Nämä sirut ovat erittäin kehittyneitä, ja niissä on useita hyödyllisiä ominaisuuksia, kuten parannettu liitettävyys, suurempi määrä oheislaitteita käyttäjille, parannettu muisti ja kompakti.