MC LC
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
1.6.1.4. Chức năng tích hợp trong ESP32
ESP32 có cấu hình khủng, thêm chức năng, tăng số chân /O, thêm nhiều cảm biến, giá thành phù hợp, …
a. Cấu hình ESP32
Hình 1.29. Hình ảnh thực tế board ESP32
CPU:
• CPU: Xtensa Dual-Core LX6 microprocessor. • hạy hệ 32 bit
• Tốc độ xử lý 160MHz up to 240 MHz
• Tốc độ xung nhịp đọc flash chip 40MHz đến 80 MHz (tùy chỉnh khi lập trình)
• RAM: 520 K yte SRAM: 520 K SRAM liền chip (trong đó 8 K RAM RT tốc độ cao – 8 K RAM RT tốc độ thấp (dùng ở chế độ DeepSleep).
Hỗ trợ 2 giao tiếp không dây
• Wi-Fi: 802.11 b/g/n/e/i
• Bluetooth: v4.2 BR/EDR and BLE
Hỗ trợ tất cả các loại giao tiếp
• 8-bit DACs (digital to analog) 2 cổng • Analog(ADC) 12-bit 16 cổng.
• I²C – 2 cổng • UART – 3 cổng
• SPI – 3 cổng (1 cổng cho chip LASH ) • I²S – 2 cổng
• SD card /SDIO/MMC host • Slave (SDIO/SPI)
• Ethernet MAC interface with dedicated DMA and IEEE 1588 support
• CAN bus 2.0 • IR (TX/RX)
• ăm xung PWM (tất cả các chân ) • Ultra low power analog pre-amplifier
• xternal lash (bộ nhớ flash ngoài) và SRAM: SP32 hỗ trợ nhiều external QSP flash và SRAM, có thể truy cập ở tốc độ cao. SRAM đƣợc hổ trợ lên đến 8M , đọc và ghi 8bit, 16bit, 32bit.
Cảm biến tích hợp trên chip ESP32: 1 cảm biến Hall (cảm biến từ trƣờng), 1 cảm biến đo nhiệt độ, ảm biến chạm (điện dung) với 10 đầu vào khác nhau.
Bảo mật:
IEEE 802.11 standard security features all supported, including WFA, WPA/WPA2 and WAPI, Secure boot, Flash encryption, 1024-bit OTP, up to 768-bit for customers, Cryptographic hardware acceleration: AES, SHA-2, RSA, elliptic curve cryptography (ECC), random number generator (RNG)
Nguồn điện hoạt động: Nhiệt độ hoạt động -40 + 85oC; điện áp hoạt động: 2.2 - 3.6V, số cổng GPIOs: 34
Tổ chức bộ nhớ [25]
Hình 1.30. Cấu trúc và địa chỉ bộ nhớ của ESP32
ánh giá chung
Với SP8266, cùng với wifi SP32 hỗ trợ thêm truyền nhận lutooth, RAM nhiều hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn, số chân P O nhiều hơn, nhiều cổng giao tiếp hơn, nhiều chân PWM hơn, nhiều chân A hơn, tích hợp cả 3 loại cảm biến (nhiệt độ, hall, touch sensor),… Tốc độ xử lý SP32 với các
dòng mạch nhúng khác, theo nhƣ kết quả tại trang
web https://hilo90mhz.com/arduino-esp32-,... thì SP32 hiện tại đang đứng đầu về cấu hình cũng nhƣ tốc độ xử lý.
b. Timers và Watchdogs [25]
64bit dựa trên bộ chia trƣớc 16bit và bộ định thời đếm lên, xuống.
ặc tr ng của Timer: Bộ chia 16 bit từ 2 đến 65536; Timer 64bit; Cho phép cấu hình Timer đếm lên, đếm xuống; Cho phép dừng và tiếp tục bộ đếm thời gian.
• Timer Watchdogs ( ộ định thời giám sát): ESP32 có 3 Timer Watchdogs bao gồm 2 module hẹn giờ (Main Watchdogs Timer) và một module RTC (RTC Watchdog Timer). Một bộ đếm thời gian Watchdog có 4 giai đoạn, mỗi giai đoạn có thể kích hoạt một trong bốn hành động là: ngắt, thiết lập lại CPU, thiết lập lại lõi, thiết lập lại hệ thống.
c. Hệ th ng xung đồng hồ (Clock)
• CPU Clock: Khi đƣợc reset, dao động thạch anh bên ngoài đƣợc đặt lại mặc định cho PU. ao động thạch anh kết nối với PLL (Phase-Locked Loop) để tạo ra xung tần số cao (160MHz). Ngoài ra, SP32 có bộ dao động nội 8MHz và có thể sử dụng đƣợc bộ dao động này cho một số ứng dụng nhất định.
• RTC Clock (Real Time Clock): Có các nguồn hoạt động: Thạch anh bên ngoài tốc độ thấp (32KHz); Thạch anh bên ngoài với bộ chia 4; ộ dao động nội R (150KHz, có thể điều chỉnh đƣợc), ộ dao động nội 8MHz; Xung nội 32.25KHz. Khi ở chế độ bình thƣờng, cần truy cập PU nhanh hơn, ứng dụng có thể chọn xung tốc độ cao bên ngoài với bộ chia 4 hoặc dao động nội 8MHz. Khi hoạt động ở chế độ năng lƣợng thấp, ứng dụng có thể chọn thạch anh bên ngoài tốc độ thấp (32KHz), dao động nội RC hoặc xung nội 31.25KHz.
d. WiFi: ESP32 thực hiện giao thức TCP/IP và Wifi 802.11 b/g/n, quản lý năng lƣợng đƣợc xử lý để giảm thiểu thời gian thực hiện các tác vụ. Các thƣ viện của Wifi cung cấp để định cấu hình và giám sát chức năng kết nối mạng ESP32, nó cấu hình cho: Chế độ trạm (hay chế độ STA hoặc chế độ
Wifi client): ESP32 kết nối với một điểm truy cập; Chế độ AP (hay chế độ Soft-AP hoặc chế độ điểm truy cập): các trạm kết nối với ESP32; Chế độ kết hợp AP-STA ( SP32 đồng thời là điểm truy cập và là trạm đƣợc kết nối với các điểm truy cập khác); Các chế độ bảo mật khác nhau cho các chế độ trên (WPA, WPA2, W P, …); Quét các điểm truy cập (chủ động và thụ động); Chế độ giám sát các gói Wifi của tiêu chuẩn IEEE802.11 [25].
e. Bluetooth: ESP32 tích hợp bộ điều khiển liên kết Bluetooth, thực hiện các giao thức nhƣ điều chế, giải điều chế, xử lý gói, xử lý luồng bit [25].
f. RTC và quản lý năng l ợng thấp: Với việc sử dụng công nghệ quản lý năng lƣợng tiên tiến, ESP32 có thể chuyển đổi giữa các chế độ năng lƣợng khác nhau. Bao gồm các chế độ: Chế độ hoạt động, chip đƣợc bật, có thể truyền, nhận; Chế độ ngủ modem: PU đƣợc hoạt động và xung đồng hồ có thể cấu hình, Wifi/Bluetooth bị tắt; Chế độ ngủ light: CPU tạm dừng hoạt động, bộ nhớ RTC và các thiết bị ngoại vi RT cũng nhƣ bộ xử lý đồng thời ULP vẫn chạy, bất kỳ sự kiện đánh thức nào sẽ đánh thức chip hoạt động; Chế độ ngủ sâu: Chỉ bật bộ nhớ RTC và thiết bị ngoại vi RTC, dữ liệu kết nối Wifi và Bluetooth đƣợc lƣu trữ trong bộ nhớ RTC; Chế độ ngủ đ ng: Bộ tạo dao động nội 8MHz và bộ đồng xử lý ULP bị tắt, bộ nhớ RTC khôi phục bị tắt, chỉ có bộ đếm thời gian RTC và một số RTC GPIO nhất định hoạt động.