Descripción del datasheet del ESP32
En este informe se presenta un resumen del capitulo 1 del datasheet del esp32 que es presentado en la pagina oficial de Espressif.
1. Información general
Es el único Chip que contiene un modulo Wi-2Fi y Bluetootth de 2.54GHz. Además, es de bajo consumo, esta diseñado para tener el mejor rendimiento de potencia. Presenta robustez, versatilidad y confiabilidad para una amplia variedad de aplicaciones.
1.1. Soluciones destacadas
1.1.1. Solución de potencia ultrabaja
ESP32 está diseñado para aplicaciones móviles, dispositivos electrónicos portátiles e Internet de las cosas (IoT). Cuenta con características de vanguardia: activación de reloj de granularidad fina, múltiples modos de alimentación y escalado dinámico de alimentación. El ciclo de trabajo se usa para minimizar la energia que gasta el chip, y la salida del amplificador de potencia también es ajustable.
1.1.2. Solución de integración completa
ESP32 integra
un interruptor de antena, un balun de RF, un amplificador de potencia, un amplificador de recepción de bajo ruido, filtros y módulos de
administración de energía. Todo esto comprimido en un área mínima. ESP32 utiliza CMOS para radio y banda base de un solo chip totalmente integrado.
1.2. Funciones clave de Wi-Fi
- 802.11 b/g/n
802.11 es una familia de normas inalámbricas creada por el Institute of Electrical and Electronics Engineers. 802.11n es la forma más apropiada de llamar a la tecnología Wi-Fi, lanzada en 2009.
b/g/n significa que es compatible con el WiFi estándar B, G y N, los tres últimos junto con el WiFi AC en implantarse de forma comercial a gran escala.
- 802.11n (2,4 GHz), hasta 150 Mbps
Mbps es la velocidad a la que se transmiten los datos
- TX/RX A-MPDU, RX A-MSDU
TX/RX significa transmisión/recepción. La MPDU es una trama 802.11 completa que incluye el encabezado, el cuerpo y el tráiler de MAC. Con la ratificación de la enmienda 802.11n-2009, se introdujo la MSDU agregada (A-MSDU).
- ACK de bloque inmediato
El mecanismo Block ACK mejora la eficiencia del canal agregando varios reconocimientos dentro de una trama. Hay dos tipos de mecanismos de Block ACK: Inmediato y Retardado. El mecanismo Block ACK Inmediato es apropiado para tráfico de gran ancho de banda y baja latencia mientras que el mecanismo Block ACK Retardado es apropiado para aplicaciones que soporten una latencia moderada.
- Desfragmentación
- Supervisión automática de balizas (TSF de hardware)
- 4 × interfaces Wi-Fi virtuales
- Compatibilidad simultánea con los modos Infrastructure Station, SoftAP y Promiscuous
- Diversidad de antenas
1.3. Funciones clave de Bluetooth
- Cumple con las especificaciones Bluetooth v4.2 BR/EDR y Bluetooth LE
El término de Bluetooth Smart que se introduce con Bluetooth 4.1 y Bluetooth 4.2 tiene ese nombre porque maneja la información de manera más inteligente. En vez de mantener un constante flujo de información, las clases de Bluetooth Smart se enfocan en el envío de pequeños paquetes de datos cuando es necesario, además de que cambian la conexión a un modo de descanso cuando no se está usando. Con la inclusión del concepto BLE (Bluetooth Low Energy), el cual posibilita una sincronización más larga, el alcance de las tecnologías Bluetooth 4.1 y Bluetooth 4.2 alcanzo otros dispositivos.
- Control de potencia mejorado
- Receptor NZIF con sensibilidad Bluetooth LE de –94 dBm
- 9 dBm de potencia de transmisión.
- HCI estándar basado en SDIO/SPI/UART.
La infraestructura hiperconvergente (HCI) combina servidores y almacenamiento en una plataforma de infraestructura distribuida con software inteligente creando bloques de construcción flexibles que sustituyen a una estructura tradicional que consistía en servidores separados, redes de almacenamiento y cabinas de almacenamiento.
- Controlador de modo dual Bluetooth 4.2 BR/EDR Bluetooth LE.
- CVSD y SBC para códec de audio
La codificación de fuente delta de pendiente continuamente variable (CVSD) se utiliza para la compresión de datos de señales de audio. CVSD es una compresión con pérdida cuya calidad está directamente relacionada con la frecuencia de muestreo y generalmente es más práctica para aplicaciones de voz. El códec SBC es el que se encuentra en la mayoría de los dispositivos inlámbricos y con el que cuentan todos los auriculares bluetooth que presentan el perfil A2DP (Advance Distribution Profile). El SBC Bluetooth está capacitado para transmitir hasta 328kbps con sample rates de 44.1 Khz. El SBC códec provee un audio de calidad muy decente y no requiere de mucho procesamiento. Sin embargo, el audio puede resultar inconsistente en algunas situaciones.
- Conexiones múltiples en Bluetooth clásico y Bluetooth LE
1.4. MCU y funciones avanzadas
1.4.1. CPU y memoria
- Xtensa® single-/dual-core 32-bit LX6 microprocessor(s)
- CoreMark® score:
- 1 core at 240 MHz: 504.85 CoreMark; 2.10 CoreMark/MHz
- 2 cores at 240 MHz: 994.26 CoreMark; 4.14 CoreMark/MHz
CoreMark® es un punto de referencia estándar de la industria que mide el rendimiento de las unidades centrales de procesamiento (CPU) y los microcontroladores integrados (MCU).
- ROM de 448 KB
La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite solo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.
- SRAM de 520 KB
SRAM son las siglas de la voz inglesa Static Random Access Memory, que significa memoria estática de acceso aleatorio (o RAM estática), para denominar a un tipo de tecnología de memoria RAM basada en semiconductores, capaz de mantener los datos, mientras siga alimentada, sin necesidad de circuito de refresco.
- SRAM de 16 KB en RTC (reloj a tiempo real)
- QSPI admite múltiples chips flash/SRAM
El periférico QSPI brinda soporte para comunicarse con un dispositivo de memoria flash externo mediante SPI.
1.4.2. Relojes y temporizadores
- Oscilador interno de 8 MHz con calibración
- Oscilador RC interno con calibración
- Oscilador de cristal externo de 2 MHz ~ 60 MHz (40 MHz solo para funcionalidad Wi-Fi/Bluetooth)
- Oscilador de cristal externo de 32 kHz para RTC con calibración
- Dos grupos de temporizadores, incluidos 2 temporizadores de 64 bits y 1 guardián principal en cada grupo.
- Un temporizador RTC
- Vigilancia de RTC
1.4.3. Interfaces periféricos avanzados
- 34 × GPIO programables
- ADC SAR de 12 bits hasta 18 canales
- DAC de 2 × 8 bits
- 10 × sensores táctiles
- 4 × SPI
- 2 × I2S
I2S, conocido también como Inter-IC Sound, Integrated Interchip Sound, o IIS, es un estándar eléctrico de bus serial usado para interconectar circuitos de audio digital.
- 2 × I2C
- 3 UART
- 1 servidor (SD/eMMC/SDIO)
Las tarjetas de memoria Secure Digital (SD) que sirven para introducirse en diferentes tipos de dispositivos portátiles para ampliar sus almacenamientos internos. La eMMC consiste en un módulo de memoria flash NAND. SDIO responde a Secure Digital Input/Output y es un estándar utilizado en dispositivos que da varias opciones de intercambiar memoria.
- 1 esclavo (SDIO/SPI)
- Interfaz Ethernet MAC con DMA dedicado y compatibilidad con IEEE 1588
- TWAI®, compatible con ISO 11898-1 (Especificación CAN 2.0)
La interfaz automotriz de dos hilos (TWAI) es un protocolo de comunicación en serie en tiempo real adecuado para aplicaciones automotrices e industriales.
- RMT (TX/RX)
El controlador del módulo RMT (control remoto) se puede utilizar para enviar y recibir señales de control remoto por infrarrojos. Debido a la flexibilidad del módulo RMT, el controlador también se puede utilizar para generar o recibir muchos otros tipos de señales.
- PWM del motor
- LED PWM hasta 16 canales
- Sensor de pasillo
1.4.4. Seguridad
- Arranque seguro
- Cifrado flash
- OTP de 1024 bits, hasta 768 bits para clientes
La OTP soluciona una serie de deficiencias que se asocian con una contraseña tradicional (estática). La deficiencia más importante que se aborda en las OTP es que, en contraste con contraseñas estáticas, no son vulnerables a ataques de replay.
- Aceleración de hardware criptográfico:
– AES
– Hachís (SHA-2)
– RSA
– ECC
– Generador de números aleatorios (RNG)
1.5. Ejemplo de aplicaciones
• Concentrador de sensores IoT de bajo consumo genérico
• Registradores de datos IoT genéricos de baja potencia
• Cámaras para transmisión de video
• Dispositivos over-the-top (OTT)
OTT, designa los contenidos disponibles a través de una conexión a Internet sin que el proveedor de Internet tenga influencia o control sobre los mismos.
• Reconocimiento de voz
• Reconocimiento de imagen
• Red de malla
• Automatización del hogar
– Control de luz
– Enchufes inteligentes
– Cerraduras de puertas inteligentes
• Edificio Inteligente
– Iluminación inteligente
– Monitoreo de energía
• Automatización industrial
– Control inalámbrico industrial
– Robótica industrial
• Agricultura Inteligente
– invernaderos inteligentes
– Riego inteligente
– Robótica agrícola
• Aplicaciones de audio
– reproductores de musica por internet
– Dispositivos de transmisión en vivo
– Reproductores de radio por Internet
– Auriculares de audio
• Aplicaciones para el cuidado de la salud
– Vigilancia de la salud
– Vigilabebés
• Juguetes habilitados para Wi-Fi
– juguetes de control remoto
– juguetes de detección de proximidad
– juguetes educativos
• Electrónica portátil
– relojes inteligentes
– Pulseras inteligentes
• Aplicaciones de venta minorista y catering
– máquinas POS
– robots de servicio
1.6. Diagrama de bloques
