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1概述

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，具有超 高的射频性能、稳定性、通用性和可靠性，以及超低的功耗，满足不同的功耗需求，适用于各种应用场 景。

目前ESP32 系列的产品型号包括 ESP32-D0WD-V3，ESP32-D0WDQ6-V3，ESP32-D0WD(NRND)，ESP32-D0WDQ6(NRND)，ESP32-S0WD 和 ESP32-U4WDH，其中 ESP32-D0WD-V3，ESP32-D0WDQ6-V3 和 ESP32-U4WDH 是基于 ECO V3 的芯片型号。

1.1.1超低功耗

ESP32 专为移动设备、可穿戴电子产品和物联网 (IoT) 应用而设计。作为业内领先的低功耗芯片，ESP32 具有 精细的时钟门控、省电模式和动态电压调整等特性。

例如，在低功耗IoT 传感器 Hub 应用场景中，ESP32 只有在特定条件下才会被周期性地唤醒。低占空比可以极大降低 ESP32 芯片的能耗。射频功率放大器的输出功率也可调节，以实现通信距离、数据率和功耗之间的最佳平衡

1.1.2高集成度

ESP32 是业内领先的高度集成的 Wi-Fi+ 蓝牙解决方案，外部元器件只需大约 20 个。ESP32 集成了天线开关、 射频 Balun、功率放大器、低噪声放大器、滤波器以及电源管理模块，极大减少了印刷电路板 (PCB) 的面 积。

ESP32 采用 CMOS 工艺实现单芯片集成射频和基带，还集成了先进的自校准电路，实现了动态自动调整，可 以消除外部电路的缺陷，更好地适应外部环境的变化。因此，ESP32 的批量生产可以不需要昂贵的专用 Wi-Fi测试设备。

1.2 WiFi主要特性

• 802.11 b/g/n

• 802.11 n (2.4 GHz) 速度高达 150 Mbps

• 无线多媒体 (WMM)

• 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, RX A-MSDU)

• 立即块确认 (Immediate Block ACK)

• 重组 (Defragmentation)

• Beacon 自动监测（硬件 TSF）

• 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口

• 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式/SoftAP 模式/混杂模式

请注意ESP32 在 Station 模式下扫描时，SoftAP 信道会同时改变

• 天线分集

1.3蓝牙主要特性

• 蓝牙 v4.2 完整标准，包含传统蓝牙 (BR/EDR) 和低功耗蓝牙 (BLE)

• 支持标准 Class-1、Class-2 和 Class-3，且无需外部功率放大器

• 增强型功率控制 (Enhanced Power Control)

• 输出功率高达 +12 dBm

• NZIF 接收器具有–94 dBm 的 BLE 接收灵敏度

• 自适应跳频 (AFH)

• 基于 SDIO/SPI/UART 接口的标准 HCI

• 高速 UART HCI，最高可达 4 Mbps

• 支持蓝牙 4.2 BR/EDR 和 BLE 双模 controller

• 同步面向连接/扩展同步面向连接 (SCO/eSCO)

• CVSD 和 SBC 音频编解码算法

• 蓝牙微微网 (Piconet) 和散射网 (Scatternet)

• 支持传统蓝牙和低功耗蓝牙的多设备连接

• 支持同时广播和扫描

1.4

MCU和高级特性

1.4.1 CPU和存储

• Xtensa® 32-bit LX6 单/双核处理器，运算能力高达 600 MIPS（除 ESP32-S0WD/ESP32-U4WDH 为 200

MIPS）

• 448 KB ROM

• 520 KB SRAM

• 16 KB RTC SRAM

• QSPI 支持多个 flash/SRAM

1.4.2时钟和定时器

• 内置 8 MHz 振荡器，支持自校准

• 内置 RC 振荡器，支持自校准

• 支持外置 2 MHz 至 60 MHz 的主晶振（如果使用 Wi-Fi/蓝牙功能，则目前仅支持 40 MHz 晶振）

• 支持外置 32 kHz 晶振，用于 RTC，支持自校准

• 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

• 1 个 RTC 定时器

• RTC 看门狗

1.4.3高级外设接口

• 34 个 GPIO 口

• 12-bit SAR ADC，多达 18 个通道

• 2 个 8-bit D/A 转换器

• 10 个触摸传感器

• 4 个 SPI

• 2 个 I²S

• 2 个 I²C

• 3 个 UART

• 1 个 Host SD/eMMC/SDIO

• 1 个 Slave SDIO/SPI

• 带有专用 DMA 的以太网 MAC 接口，支持 IEEE 1588

• 双线汽车接口（TWAI®，兼容 ISO11898-1）

• IR (TX/RX)

• 电机 PWM

• LED PWM，多达 16 个通道

• 霍尔传感器

1.4.4安全机制

• 安全启动

• flash 加密

• 1024-bit OTP，用户可用的高达 768 bit

• 加密硬件加速器：

– AES

– Hash (SHA-2)

– RSA

– ECC

– 随机数生成器 (RNG)， 13713814191

1.5应用（部分举例）

• 通用低功耗 IoT 传感器 Hub • 通用低功耗 IoT 数据记录器 • 摄像头视频流传输

• OTT 电视盒/机顶盒设备 • 语音识别 • 图像识别 • Mesh 网络

• 家庭自动化

– 智能照明

– 智能插座

– 智能门锁

• 智慧楼宇

– 照明控制

– 能耗监测

• 工业自动化

– 工业无线控制

– 工业机器人

• 智慧农业

– 智能温室大棚

– 智能灌溉

– 农业机器人

• 音频设备

– 网络音乐播放器

– 音频流媒体设备

– 网络广播

• 健康/医疗/看护

– 健康监测

– 婴儿监控器

• Wi-Fi 玩具

– 遥控玩具

– 距离感应玩具

– 早教机

• 可穿戴电子产品

– 智能手表

– 智能手环

• 零售 & 餐饮

– POS 系统

– 服务机器人