Семейство ESP32 от Espressif содержит множество моделей микроконтроллеров, использующих различные процессоры и ориентированных на разные задачи. В этом разрезе можно выделить две основные архитектуры процессоров:
- Xtensa (разработанный Tensilica) — для более мощных и функциональных моделей.
- RISC-V (открытая архитектура) — для энергоэффективных и недорогих решений.
Давайте рассмотрим все модели ESP32 в разрезе используемых процессоров.
1. ESP32 на базе процессора Xtensa
1.1. ESP32 (оригинальный)
- Процессор: Dual-core Xtensa LX6
- Частота: до 240 МГц
- ОЗУ: 520 КБ SRAM
- Флэш-память: до 16 МБ (внешняя)
- Коммуникации: Wi-Fi 2.4 ГГц, Bluetooth v4.2 + BLE
- GPIO: до 34
- Применение: Умный дом, мультимедийные устройства, проекты с высокой вычислительной нагрузкой.
1.2. ESP32-S2
- Процессор: Single-core Xtensa LX7
- Частота: до 240 МГц
- ОЗУ: 320 КБ SRAM
- Флэш-память: до 4 МБ (внешняя)
- Коммуникации: Только Wi-Fi 2.4 ГГц (без Bluetooth)
- GPIO: до 43, поддержка USB-OTG
- Применение: IoT устройства, требующие USB-подключения и Wi-Fi.
1.3. ESP32-S3
- Процессор: Dual-core Xtensa LX7
- Частота: до 240 МГц
- ОЗУ: 512 КБ SRAM + 16 КБ SRAM для кэш-памяти
- Флэш-память: до 16 МБ (внешняя)
- Коммуникации: Wi-Fi 2.4 ГГц, Bluetooth 5 (BLE)
- Дополнительно: Поддержка векторных инструкций для ML и DSP
- GPIO: до 44
- Применение: Распознавание голоса, машинное обучение, устройства с графическим интерфейсом.
1.4. ESP32-CAM
- Процессор: Dual-core Xtensa LX6
- Частота: до 160 МГц
- ОЗУ: 520 КБ SRAM
- Флэш-память: 4 МБ (встроенная)
- Коммуникации: Wi-Fi 2.4 ГГц (без Bluetooth)
- Дополнительно: Поддержка камер OV2640
- Применение: Видеонаблюдение, умные камеры, системы распознавания лиц.
2. ESP32 на базе процессора RISC-V
2.1. ESP32-C3
- Процессор: Single-core RISC-V
- Частота: до 160 МГц
- ОЗУ: 400 КБ SRAM
- Флэш-память: до 4 МБ (внешняя)
- Коммуникации: Wi-Fi 2.4 ГГц, Bluetooth 5 (BLE)
- GPIO: до 22
- Применение: Умные датчики, устройства с низким энергопотреблением, умные замки.
2.2. ESP32-C2
- Процессор: Single-core RISC-V
- Частота: до 120 МГц
- ОЗУ: 272 КБ SRAM
- Флэш-память: до 2 МБ (встроенная)
- Коммуникации: Только Wi-Fi 2.4 ГГц (без Bluetooth)
- GPIO: до 20
- Применение: Простейшие IoT-устройства, сенсоры, умные розетки.
2.3. ESP32-H2
- Процессор: Single-core RISC-V
- Частота: до 96 МГц
- ОЗУ: 256 КБ SRAM
- Флэш-память: до 4 МБ (внешняя)
- Коммуникации: IEEE 802.15.4 (поддержка Zigbee и Thread), Bluetooth 5 (BLE)
- GPIO: до 26
- Применение: Устройства умного дома, поддерживающие Zigbee и Thread (например, системы умного освещения).
Сравнительная таблица
| Модель | Процессор | Ядра | Частота | ОЗУ | Память | Wi-Fi | Bluetooth | Протоколы | Применение |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ESP32 | Xtensa LX6 (Dual-core) | 2 | 240 МГц | 520 КБ | до 16 МБ | Да | v4.2 + BLE | Wi-Fi, BLE | Умные дома, мультимедиа |
| ESP32-S2 | Xtensa LX7 (Single-core) | 1 | 240 МГц | 320 КБ | до 4 МБ | Да | Нет | Wi-Fi | IoT с USB, умные сенсоры |
| ESP32-S3 | Xtensa LX7 (Dual-core) | 2 | 240 МГц | 512 КБ | до 16 МБ | Да | BLE 5.0 | Wi-Fi, BLE | ML, AI, графические интерфейсы |
| ESP32-C3 | RISC-V (Single-core) | 1 | 160 МГц | 400 КБ | до 4 МБ | Да | BLE 5.0 | Wi-Fi, BLE | Энергоэффективные IoT |
| ESP32-C2 | RISC-V (Single-core) | 1 | 120 МГц | 272 КБ | до 2 МБ | Да | Нет | Wi-Fi | Бюджетные сенсоры, умные розетки |
| ESP32-H2 | RISC-V (Single-core) | 1 | 96 МГц | 256 КБ | до 4 МБ | Нет | BLE 5.0 | Zigbee, Thread | Умные дома, сенсорные сети |
Выводы
-
Xtensa (ESP32, ESP32-S2, ESP32-S3): Подходит для задач с высокой производительностью, где требуется мощная обработка данных и поддержка мультимедиа (двухъядерные решения) или USB (однокристальные решения).
-
RISC-V (ESP32-C3, ESP32-C2, ESP32-H2): Оптимизированы для энергоэффективных решений и бюджетных устройств. Отлично подходят для умных датчиков, устройств с низким энергопотреблением и поддержки новых IoT-стандартов (Zigbee, Thread).
