שבבי מיקרו-מעבד בשימוש ב-ESP32
השבבים המשמשים ביחידות המיקרו-בקרים ESP32 הם Tensilica Xtensa LX6 מעבדים חד-ליבים ודו-ליבים ומיקרו-מעבדים LX7 דו-ליבים. זה תלוי באיזה סוג של ESP32 SoC אתה משתמש. בסדרת ESP32 S, נעשה שימוש במיקרו-מעבדים Xtensa LX7 ואילו בסדרת ESP32-C ו-ESP32 LX6 נעשה שימוש במיקרו-מעבדים דו-ליבים.
תכונות עיקריות של שבב ESP32
כאן, נדון בתכונות העיקריות של Tensilica Xtensa LX6 32-bit כפול ליבה ומיקרו-מעבד LX7. פרט ל-ESP32-S0WD, לכל שאר המיקרו-בקרים של ESP32 יש מעבדים דו-ליבים. התכונות העיקריות כוללות את המעבד הכפול-ליבתי שלו, ארכיטקטורה, דיאגרמת בלוקים, זיכרון, ציוד היקפי, בלוטות' ופרוטוקולי Wi-Fi המשמשים בו.
מעבד כפול ליבה
ל-Tensilica Xtensa LX6 ו-LX7 יש ליבות כפולות. שמות הליבות הם PRO-CPU ו-APP-CPU. Pro-CPU מייצג Protocol CPU ו-APP-CPU מייצג Application CPU. מעבד הפרוטוקול נועד להתמודד עם תכונות קצה משתמש כגון Wi-Fi, Bluetooth וציוד היקפי. מעבד האפליקציה נועד לטפל בקודים ב-ESP32. שתי הליבות הללו מקושרות לאגרי הזיכרון והכתובות. לליבות של LX6 יש תדר שעון של 160 מגה-הרץ, וזו של LX7 היא 240 מגה-הרץ. האיור שלהלן מציג את מיפוי המעבדים לזיכרון.
ארכיטקטורה
למעבדי Tensilica Xtensa LX6 ו-LX7 יש ארכיטקטורת RISC של 32 סיביות. לכן, יחידות הזיכרון והציוד ההיקפי מתוכננים בצורה כזו שהם יכולים לתקשר עם אוגרי כתובות של 32 סיביות. מיפוי הארכיטקטורה מוצג בתרשים שלהלן בו ניתן לראות שכל הציוד ההיקפי, ROM פנימי ו-SRAM, זיכרון תקשורת בזמן אמת מהיר ואיטי, זיכרון מטמון והבזק חיצוני, כולם ממופים עם אוגרי כתובות של 32 סיביות.
תרשים בלוקים
כשעברנו על הארכיטקטורה והמיפוי הבסיסיים של מעבדי LX6 ו-LX7, אנו יכולים כעת לקבל מבט מקיף על בלוקי המיקרו-מעבדים Xtensa LX באמצעות דיאגרמת בלוקים. תרשים הבלוק מציג את הבלוקים הנפרדים עבור כל יחידה במיקרו-מעבד. הוא מורכב מציוד היקפי, יחידת בלוטות', יחידת Wi-Fi, משדר ומקלט בתדר רדיו (RF), יחידת זיכרון, שעון זמן אמת ויחידה לאבטחה קריפטוגרפית.
זיכרון פנימי וחיצוני
למיקרו-מעבד Xtensa LX7 יש 512 KB SRAM עבור נתונים והוראות ו-384 KB ROM לביצוע פונקציות כמו אתחול. יש לו 8 KB SRAM תקשורת בזמן אמת (RTC) כל אחד לתקשורת מהירה ואיטית. זה יכול גם לתמוך בפלאש חיצוני של עד 32 מגה-בייט.
למיקרו-מעבד Xtensa LX6 יש 520 KB SRAM עבור נתונים והוראות ו-448 KB ROM לביצוע פונקציות כמו אתחול. יש לו 8 KB SRAM תקשורת בזמן אמת (RTC) כל אחד לתקשורת מהירה ואיטית. זה יכול גם לתמוך בפלאש חיצוני של עד 16 מגה-בייט.
ציוד היקפי משולב
ישנם ציוד היקפי רבים בשבב מיקרו-מעבד יחיד LX6 או LX7 של Tensilica Xtensa. זהו סוג מתקדם מאוד של שבב מיקרו-בקר עם כל כך הרבה ציוד היקפי. הם כוללים UARTs, SPIs, טיימרים, חיישני מגע, SPIs, מונים, I2S ו-I2C ממשקי, מאפננים רוחב דופק, ממירים דיגיטליים לאנלוגיים וממירים אנלוגיים לדיגיטליים.
וויי - פיי
שבבי המיקרו-מעבד הללו LX6 ו-LX7 משתמשים בפרוטוקול אינטרנט לפי IEEE 802.11 b/g/n. הוא פועל במהירות גבוהה מאוד עם טווח תדרים של 2.4GHz. הם גם תומכים ב-Wi-Fi Direct, המבטיח תקשורת עמית לעמית יעילה.
בלוטות
לשבבי המיקרו-מעבד LX6 ו-LX7 יש Bluetooth גרסה 4.2 באנרגיה נמוכה שיכולה להתקיים במקביל עם Wi-Fi ויש לה גם מהירות מהירה. בעבר, מודולי Bluetooth ו-Wi-Fi שימשו בנפרד עם מיקרו-בקרים. עם זאת, שבבי מיקרו-מעבד מתקדמים אלה שילבו בתוכם Bluetooth ו-Wi-Fi, מה שהופך את ESP32 לידידותי ויעיל מאוד למשתמש.
סיכום
ESP32 משתמש בשני דגמים של שבבי Tensilica Xtensa כפול ליבה, כלומר LX6 ו-LX7. שבבים אלה מתקדמים מאוד עם מספר תכונות שימושיות כולל קישוריות משופרת, מספר רב יותר של ציוד היקפי למשתמשים, זיכרון משופר וקומפקטיות.