Mikroprocesorski čipi, uporabljeni v ESP32
Čipi, ki se uporabljajo v mikrokrmilniških enotah ESP32, so enojedrni in dvojedrni mikroprocesorji Tensilica Xtensa LX6 ter dvojedrni mikroprocesorji LX7. Odvisno je od vrste ESP32 SoC, ki jo uporabljate. V seriji ESP32 S so uporabljeni mikroprocesorji Xtensa LX7, v seriji ESP32-C in ESP32 LX6 pa dvojedrni mikroprocesorji.
Glavne značilnosti čipa ESP32
Tukaj bomo razpravljali o glavnih značilnostih 32-bitnega dvojedrnega mikroprocesorja Tensilica Xtensa LX6 in LX7. Razen ESP32-S0WD imajo vsi drugi mikrokontrolerji ESP32 dvojedrne procesorje. Glavne značilnosti vključujejo njegov dvojedrni procesor, arhitekturo, blokovni diagram, pomnilnik, zunanje naprave, Bluetooth in protokole Wi-Fi, ki se uporabljajo v njem.
Dvojedrni procesor
Tensilica Xtensa LX6 in LX7 imata dvojna jedra. Imena jeder so PRO-CPU in APP-CPU. Pro-CPU pomeni Protocol CPU, APP-CPU pa Application CPE. Protokol CPE je zasnovan za upravljanje uporabniških funkcij, kot so Wi-Fi, Bluetooth in zunanje naprave. Aplikacijski CPE je zasnovan za obdelavo kod v ESP32. Obe jedri sta povezani s pomnilnikom in naslovnimi registri. Jedra LX6 imajo taktno frekvenco 160 MHz, LX7 pa 240 MHz. Spodnja slika prikazuje preslikavo procesorjev v pomnilnik.
Arhitektura
Mikroprocesorja Tensilica Xtensa LX6 in LX7 imata 32-bitno RISC arhitekturo. Zato so pomnilniške enote in periferne naprave zasnovane tako, da lahko komunicirajo z 32-bitnimi naslovnimi registri. Preslikava arhitekture je prikazana v spodnjem diagramu, iz katerega je razvidno, da so vse zunanje naprave, notranji ROM in SRAM, hitri in počasni komunikacijski pomnilnik v realnem času, predpomnilnik in zunanji pomnilnik preslikani z 32-bitnimi naslovnimi registri.
Blokovni diagram
Ko smo šli skozi osnovno arhitekturo in preslikavo mikroprocesorjev LX6 in LX7, lahko zdaj dobimo izčrpen pogled na mikroprocesorske bloke Xtensa LX prek blokovnega diagrama. Blokovni diagram prikazuje ločene bloke za vsako enoto v mikroprocesorju. Sestavljen je iz perifernih naprav, enote Bluetooth, enote Wi-Fi, radiofrekvenčnega (RF) oddajnika in sprejemnika, pomnilniške enote, ure realnega časa in enote za kriptografsko varnost.
Notranji in zunanji pomnilnik
Mikroprocesor Xtensa LX7 ima 512 KB SRAM za podatke in navodila ter 384 KB ROM za izvajanje funkcij, kot je zagon. Vsak ima 8 KB pomnilnika za komunikacijo v realnem času (RTC) SRAM za hitro in počasno komunikacijo. Podpira lahko tudi zunanjo bliskavico do 32 MB.
Mikroprocesor Xtensa LX6 ima 520 KB SRAM za podatke in navodila ter 448 KB ROM za izvajanje funkcij, kot je zagon. Vsak ima 8 KB pomnilnika za komunikacijo v realnem času (RTC) SRAM za hitro in počasno komunikacijo. Podpira lahko tudi zunanjo bliskavico do 16 MB.
Integrirane zunanje naprave
V enem samem mikroprocesorskem čipu LX6 ali LX7 podjetja Tensilica Xtensa so številne zunanje naprave. To je zelo napredna vrsta mikrokontrolerskega čipa s toliko zunanjimi napravami. Vključujejo UART-je, SPI-je, časovnike, senzorje na dotik, SPI-je, števce, vmesnike I2S in I2C, modulatorje širine impulza, digitalno-analogne in analogno-digitalne pretvornike.
Wifi
Ti mikroprocesorski čipi LX6 in LX7 uporabljajo internetni protokol IEEE 802.11 b/g/n. Deluje pri zelo visoki hitrosti s frekvenčnim območjem 2,4 GHz. Podpirajo tudi Wi-Fi Direct, ki zagotavlja učinkovito komunikacijo enakovrednih.
Bluetooth
Mikroprocesorska čipa LX6 in LX7 imata nizkoenergijsko različico Bluetooth 4.2, ki lahko deluje skupaj z Wi-Fi in ima tudi visoko hitrost. Prej sta se modula Bluetooth in Wi-Fi uporabljala ločeno z mikrokontrolerji. Vendar so ti napredni mikroprocesorski čipi vgradili Bluetooth in Wi-Fi, zaradi česar je ESP32 zelo uporabniku prijazen in učinkovit.
Zaključek
ESP32 uporablja dva modela dvojedrnih mikroprocesorskih čipov Tensilica Xtensa, in sicer LX6 in LX7. Ti čipi so zelo napredni z več uporabnimi funkcijami, vključno z izboljšano povezljivostjo, večjim številom zunanjih naprav za uporabnike, izboljšanim pomnilnikom in kompaktnostjo.