【Beetle ESP32-C3】硬件分析

dcexpert 发表于 2022-8-2 09:36

<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 dcexpert 于 2022-8-2 09:36 编辑

Beetle ESP32-C3 开发板的资料可以在 DFRobot 网站上找到，链接是：https://wiki.dfrobot.com.cn/_SKU_DFR0868_Beetle_ESP32_C3。

 

先看开发板的<a href="https://img.dfrobot.com.cn/wiki/5d57611a3416442fa39bffca/bd6787af02ce4bebae09640219b3eded.pdf">原理图</a>，可以看到整个开发板上的元件相当少，主要就是 ESP32-C3-mini模块、电源以及接口。

 

  

Beetle ESP32-C3 开发板使用了 Type-C 接口，可以使用手机的数据线而不用在去找数据线，这一点很方便。因为 ESP32-C3 带有 USB功能，所以开发板上没有单独的 USB 转串口芯片，这个usb接口除了供电，还可以下载程序。

 

开发板的反面有两颗芯片，左边是静态电流2uA 输出600mA的LDO RT9080，右边是充电电流最大500mA 的锂电池充电管理芯片 TP4057。开发板可以通过 USB 或者锂电池供电，USB在供电的同时还可以给锂电池充电，两者通过二极管隔离后输出至LDO。

 

  

 

开发板上有两颗 0402 封装的 LED，一个（绿色）用于充电指示，另一个（蓝色）连接到GPIO10，可以通过程序控制。

 

  

 
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dcexpert 发表于 2022-8-2 09:45

主控芯片是 ESP32-C3，与ESP32相比，除了内核不同之外，外设方面也做了裁剪，进一步降低了成本。下面是几种不同系列ESP32的对比：

 

<table id="id17">
<thead>
<tr>
<th>
特性
</th>
<th>
ESP32 系列
</th>
<th>
ESP32-S2 系列
</th>
<th>
ESP32-C3 系列
</th>
<th>
ESP32-S3 系列
</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>
发布时间
</td>
<td>
2016
</td>
<td>
2020
</td>
<td>
2020
</td>
<td>
2020
</td>
</tr>
<tr>
<td>
产品型号
</td>
<td>
请参考 <a href="https://espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_cn.pdf">ESP32 技术规格书 (PDF)</a>
</td>
<td>
请参考 <a href="https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-s2_datasheet_cn.pdf">ESP32-S2 技术规格书 (PDF)</a>
</td>
<td>
请参考 <a href="https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-c3_datasheet_cn.pdf">ESP32-C3 技术规格书 (PDF)</a>
</td>
<td>
请参考 <a href="https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-s3_datasheet_cn.pdf">ESP32-S3 技术规格书 (PDF)</a>
</td>
</tr>
<tr>
<td>
内核
</td>
<td>
搭载低功耗 Xtensa® LX6 32 位双核/单核处理器
</td>
<td>
搭载低功耗 Xtensa® LX7 32 位单核处理器
</td>
<td>
搭载 RISC-V 32 位单核处理器
</td>
<td>
搭载低功耗 Xtensa® LX7 32 位双核处理器
</td>
</tr>
<tr>
<td>
Wi-Fi 协议
</td>
<td>
802.11 b/g/n、2.4 GHz
</td>
<td>
802.11 b/g/n、2.4 GHz
</td>
<td>
802.11 b/g/n、2.4 GHz
</td>
<td>
802.11 b/g/n、2.4 GHz
</td>
</tr>
<tr>
<td>
Bluetooth®
</td>
<td>
Bluetooth v4.2 BR/EDR 和 Bluetooth Low Energy
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
Bluetooth 5.0
</td>
<td>
Bluetooth 5.0
</td>
</tr>
<tr>
<td>
主频
</td>
<td>
240 MHz（ESP32-S0WD 为 160 MHz）
</td>
<td>
240 MHz
</td>
<td>
160 MHz
</td>
<td>
240 MHz
</td>
</tr>
<tr>
<td>
SRAM
</td>
<td>
520 KB
</td>
<td>
320 KB
</td>
<td>
400 KB
</td>
<td>
512 KB
</td>
</tr>
<tr>
<td>
ROM
</td>
<td>
448 KB 用于程序启动和内核功能调用
</td>
<td>
128 KB 用于程序启动和内核功能调用
</td>
<td>
384 KB 用于程序启动和内核功能调用
</td>
<td>
384 KB 用于程序启动和内核功能调用
</td>
</tr>
<tr>
<td>
嵌入式 flash
</td>
<td>
2 MB、4 MB 或无嵌入式 flash，不同型号有差异
</td>
<td>
2 MB、4 MB 或无嵌入式 flash，不同型号有差异
</td>
<td>
4 MB 或无嵌入式 flash，不同型号有差异
</td>
<td>
8 MB 或无嵌入式 flash，不同型号有差异
</td>
</tr>
<tr>
<td>
外部 flash
</td>
<td>
最大支持 16 MB，一次最多可映射 11 MB + 248 KB
</td>
<td>
最大支持 1 GB，一次最多可映射 11.5 MB
</td>
<td>
最大支持 16 MB，一次最多可映射 8 MB
</td>
<td>
最大支持 1 GB，一次最多可映射 32 MB
</td>
</tr>
<tr>
<td>
片外 RAM
</td>
<td>
最大支持 8 MB，一次最多可映射 4 MB
</td>
<td>
最大支持 1 GB，一次最多可映射 11.5 MB
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
最大支持 1 GB，一次最多可映射 32 MB
</td>
</tr>
<tr>
<td>
Cache
</td>
<td>
✔️ 2 路组相联
</td>
<td>
✔️ 4 路组相联，独立的指令和数据 cache
</td>
<td>
✔️ 8 路组相连，32 位数据/指令总线宽度
</td>
<td>
✔️ 指令 cache 可配置为 4 路组相连或 8 路组相连，数据 cache 固定为 4 路组相连，32 位数据/指令总线宽度
</td>
</tr>
<tr>
<td>
外设
</td>
<td> </td>
<td> </td>
<td> </td>
<td> </td>
</tr>
<tr>
<td>
模/数转换器 (ADC)
</td>
<td>
两个 12 位 SAR ADC，多达 18 个通道
</td>
<td>
两个 12 位 SAR ADC，多达 20 个通道
</td>
<td>
两个 12 位 SAR ADC，最多支持 6 个通道
</td>
<td>
两个 12 位 SAR ADC，多达 20 个通道
</td>
</tr>
<tr>
<td>
数/模转换器 (DAC)
</td>
<td>
两个 8 位通道
</td>
<td>
两个 8 位通道
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
</tr>
<tr>
<td>
定时器
</td>
<td>
4 个 64 位通用定时器，3 个看门狗定时器
</td>
<td>
4 个 64 位通用定时器，3 个看门狗定时器
</td>
<td>
2 个 54 位通用定时器，3 个看门狗定时器
</td>
<td>
4 个 54 位通用定时器，3 个看门狗定时器
</td>
</tr>
<tr>
<td>
温度传感器
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
1
</td>
<td>
1
</td>
<td>
1
</td>
</tr>
<tr>
<td>
触摸传感器
</td>
<td>
10
</td>
<td>
14
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
14
</td>
</tr>
<tr>
<td>
霍尔传感器
</td>
<td>
1
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
</tr>
<tr>
<td>
通用输入/输出接口 (GPIO)
</td>
<td>
34
</td>
<td>
43
</td>
<td>
22
</td>
<td>
45
</td>
</tr>
<tr>
<td>
串行外设接口 (SPI)
</td>
<td>
4
</td>
<td>
4
</td>
<td>
3
</td>
<td>
4
</td>
</tr>
<tr>
<td>
LCD 接口
</td>
<td>
1
</td>
<td>
1
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
1
</td>
</tr>
<tr>
<td>
通用异步收发器 (UART)
</td>
<td>
3
</td>
<td>
2 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#one" id="id2">1</a>
</td>
<td>
2 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#one" id="id3">1</a>
</td>
<td>
3
</td>
</tr>
<tr>
<td>
I2C 接口
</td>
<td>
2
</td>
<td>
2
</td>
<td>
1
</td>
<td>
2
</td>
</tr>
<tr>
<td>
I2S 接口
</td>
<td>
2 个，可配置为 8/16/32/40/48 位的输入输出通道
</td>
<td>
1 个，可配置为 8/16/24/32/48/64 位的输入输出通道
</td>
<td>
1 个，可配置为 8/16/24/32 位的输入输出通道
</td>
<td>
2 个，可配置为 8/16/24/32 位的输入输出通道
</td>
</tr>
<tr>
<td>
Camera 接口
</td>
<td>
1
</td>
<td>
1
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
1
</td>
</tr>
<tr>
<td>
DMA
</td>
<td>
UART、SPI、I2S、SDIO 从机、SD/MMC 主机、EMAC、BT 和 Wi-Fi 都有专用的 DMA 控制器
</td>
<td>
UART、SPI、AES、SHA、I2S 和 ADC 控制器都有专用的 DMA 控制器
</td>
<td>
通用 DMA 控制器，3 个接收通道和 3 个发送通道
</td>
<td>
通用 DMA 控制器，5 个接收通道和 5 个发送通道
</td>
</tr>
<tr>
<td>
红外遥控器 (RMT)
</td>
<td>
支持 8 通道
</td>
<td>
支持 4 通道 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#one" id="id4">1</a>，可配置为红外发射和接收
</td>
<td>
支持 4 通道 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#two" id="id5">2</a>，双通道的红外发射和双通道的红外接收
</td>
<td>
支持 8 通道 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#one" id="id6">1</a>，可配置为红外发射和接收
</td>
</tr>
<tr>
<td>
脉冲计数器
</td>
<td>
8 通道
</td>
<td>
4 通道 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#one" id="id7">1</a>
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
4 通道 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#one" id="id8">1</a>
</td>
</tr>
<tr>
<td>
LED PWM
</td>
<td>
16 通道
</td>
<td>
8 通道 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#one" id="id9">1</a>
</td>
<td>
6 通道 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#two" id="id10">2</a>
</td>
<td>
8 通道 <a href="https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/chip-series-comparison.html#one" id="id11">1</a>
</td>
</tr>
<tr>
<td>
MCPWM
</td>
<td>
2，提供六个 PWM 输出
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
2，提供六个 PWM 输出
</td>
</tr>
<tr>
<td>
USB OTG
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
1
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
1
</td>
</tr>
<tr>
<td>
TWAI® 控制器（兼容 ISO 11898-1 协议）
</td>
<td>
1
</td>
<td>
1
</td>
<td>
1
</td>
<td>
1
</td>
</tr>
<tr>
<td>
SD/SDIO/MMC 主机控制器
</td>
<td>
1
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
1
</td>
</tr>
<tr>
<td>
SDIO 从机控制器
</td>
<td>
1
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
</tr>
<tr>
<td>
以太网 MAC 接口
</td>
<td>
1
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
</tr>
<tr>
<td>
超低功耗协处理器 (ULP)
</td>
<td>
ULP FSM
</td>
<td>
PicoRV32 内核，8 KB SRAM，ULP FSM
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
PicoRV32 内核，8 KB SRAM，ULP FSM
</td>
</tr>
<tr>
<td>
辅助调试
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
1
</td>
<td>
✖️
</td>
</tr>
<tr>
<td>
安全机制
</td>
<td> </td>
<td> </td>
<td> </td>
<td> </td>
</tr>
<tr>
<td>
安全启动
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️ 比 ESP32 更快更安全
</td>
<td>
✔️ 比 ESP32 更快更安全
</td>
<td>
✔️ 比 ESP32 更快更安全
</td>
</tr>
<tr>
<td>
Flash 加密
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️ 支持 PSRAM 加密，比 ESP32 更安全
</td>
<td>
✔️ 比 ESP32 更安全
</td>
<td>
✔️ 支持 PSRAM 加密，比 ESP32 更安全
</td>
</tr>
<tr>
<td>
OTP
</td>
<td>
1024 位
</td>
<td>
4096 位
</td>
<td>
4096 位
</td>
<td>
4096 位
</td>
</tr>
<tr>
<td>
AES
</td>
<td>
✔️ AES-128, AES-192, AES-256 (FIPS PUB 197)
</td>
<td>
✔️ AES-128, AES-192, AES-256 (FIPS PUB 197); 支持 DMA
</td>
<td>
✔️ AES-128, AES-256 (FIPS PUB 197); 支持 DMA
</td>
<td>
✔️ AES-128, AES-256 (FIPS PUB 197); 支持 DMA
</td>
</tr>
<tr>
<td>
HASH
</td>
<td>
SHA-1, SHA-256, SHA-384, SHA-512 (FIPS PUB 180-4)
</td>
<td>
SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-512/224, SHA-512/256, SHA-512/t (FIPS PUB 180-4); 支持 DMA
</td>
<td>
SHA-1, SHA-224, SHA-256 (FIPS PUB 180-4); 支持 DMA
</td>
<td>
SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-512/224, SHA-512/256, SHA-512/t (FIPS PUB 180-4); 支持 DMA
</td>
</tr>
<tr>
<td>
RSA
</td>
<td>
高达 4096 位
</td>
<td>
高达 4096 位
</td>
<td>
高达 3072 位
</td>
<td>
高达 4096 位
</td>
</tr>
<tr>
<td>
随机数生成器 (RNG)
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️
</td>
</tr>
<tr>
<td>
HMAC
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️
</td>
</tr>
<tr>
<td>
数字签名
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️
</td>
<td>
✔️
</td>
</tr>
<tr>
<td>
XTS
</td>
<td>
✖️
</td>
<td>
✔️ XTS-AES-128, XTS-AES-256
</td>
<td>
✔️ XTS-AES-128
</td>
<td>
✔️ XTS-AES-128, XTS-AES-256
</td>
</tr>
<tr>
<td>
其它
</td>
<td> </td>
<td> </td>
<td> </td>
<td> </td>
</tr>
<tr>
<td>
Deep-sleep 功耗（超低功耗传感器监测方式）
</td>
<td>
100 μA（ADC 以 1% 占空比工作时）
</td>
<td>
22 μA（触摸传感器以 1% 占空比工作时）
</td>
<td>
无此模式
</td>
<td>
TBD
</td>
</tr>
<tr>
<td>
封装尺寸
</td>
<td>
QFN48 5*5、6*6，不同型号有差异
</td>
<td>
QFN56 7*7
</td>
<td>
QFN32 5*5
</td>
<td>
QFN56 7*7
</td>
</tr>
</tbody>
</table>

wangerxian 发表于 2022-8-2 11:54

ESP-S2、ESP-C3和ESP-S3都是在2020年发布的？

dcexpert 发表于 2022-8-2 13:31

wangerxian 发表于 2022-8-2 11:54
ESP-S2、ESP-C3和ESP-S3都是在2020年发布的？

嗯。旧版的ESP32-C3硬件存在一些问题，曾经买过安信可的模块，结果usb不能用。

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