ESP32S2

GitHub : Xtensa LX7 240 MHz Wi-Fi USB1.1 OTG ULP Touch DVP DAC QFN56

Xin简介

EEMBC : 472.81 CoreMark (240 x 1.97CoreMark/MHz)

../_images/ESP32S2.png

datasheet

规格参数

ESP32S2

GPIO

UART

SPI

I2C

I2S

PWM

ADC

DAC

USB

WiFi

QFN56

43

2

4

2

1

8

20ch(12b)

2ch(8b)

1.1(OTG)

150Mbps

基本信息

  • 发布时间:2019年7月22日

  • 参考价格:$1.32

  • 制程工艺:N40(40nm)

  • 供货周期:至2032年

  • 处理性能:613.8 CoreMark , Level4

  • 运行环境:-40°C to 105°C

  • 封装规格:QFN56 (7x7mm)

  • RAM容量:320 KB (PSRAM ≤ 2MB)

  • ROM容量:128 KB

  • Flash容量:0/2/4 MB (≤1GB)

特征参数

  • 240 MHz Xtensa LX7

  • PicoRV32 ULP 8 KB SRAM

  • WiFi

  • USB

  • CAN

  • 4 Kbit eFuse

  • 1× 16bit DVP, 1× 8bit LCD

  • 2x 13bit SAR ADC

  • 2x 8bit DAC

  • 2× UART

  • 43× GPIO

Warning

ESP32-S2 为单核WiFi MCU, 不支持蓝牙,支持TOF,并且配置有8bit DAC,软件开始增加RainMaker支持

芯片架构

电源参数

  • 电压范围:2.3 to 3.6 V

  • 功耗范围:

ULP

RISC-V PicoRV32 FSM 8KB SRAM 17.5MHz

电源管理单元,五种功耗模式,超低功耗协处理器 (ULP):

  • ULP-RISC-V 协处理器

  • ULP-FSM 协处理器

连接能力

Link Budget : 118dBm Bandwidth : 150 Mbps

WiFi

802.11b/g/n 21dBm 150Mbps HT40

在 2.4 GHz 频带支持 20 MHz 和 40 MHz 频宽,支持 1T1R 模式,数据速率高达 150 Mbps

  • 天线分集

  • 802.11 mc FTM

  • 支持外部功率放大器

USB

USB 1.1 OTG <12Mbps

安全特性

内置安全硬件,4096 bit OTP,硬件加密加速器可支持 AES-128/256、Hash、RSA、HMAC,RNG

RSA 模块

RSA-4096

AES 模块

XTS-AES-128 XTS-AES-256

基于 AES-128-XTS 算法的 flash 加密方案,确保应用程序与配置数据在 flash 中保持加密状态。 flash 控制器支持执行加密的应用程序固件,这不仅为存储在 flash 中的敏感数据提供了必要保护,还防止了运行时由于固件更改造成的 TOCTTOU (time-of-check-to-time-of-use) 攻击。

数字签名

可以通过固件不可访问的私钥生成数字签名。同样地,其 HMAC 外设也可以生成固件不可访问的加密摘要。 目前,大多数物联网云服务使用基于 X.509 证书的身份验证,数字签名外设保护了定义设备身份的私钥。这样一来,即使出现软件漏洞,它也能为设备身份提供强大的保护

Xin选择

品牌对比

无线通信

Wi-Fi

Architecture

CoreMark

SRAM/Flash

Wireless

UART/SPI/SDIO

Package

ESP32S2

Xtensa LX7

613.8

320K/128K

WiFi(150Mbps)

2/4/0

QFN56

Hi3861

RISC-V

352KB/288KB

WiFi(72Mbps)

3/2/1

QFN32

W800

XT804

288KB/2MB

6/2/1

QFN32

通用控制

MCU USB CAN DAC GPIO=43

Espressif

Architecture

CoreMark

SRAM/Flash

USB

DAC

SDIO

Package

ESP32S2

Xtensa LX7

613.8

320K/128K

FS

8bit

0

QFN56

W806

XT804

288K/20K

0

1

QFN56

STM32F407

Cortex-M4

566

192K/512K

HS+FS

12bit

1

LQFP100

AT32F403

Cortex-M4

224K/512K

FS

12bit

2

48/64/100

Note

ESP32S2 定位MCU,就计算性能而言 ESP32S2 的 613.8 CoreMark 略高于 STM32F429 的 608 CoreMark

型号对比

Espressif

Architecture

CoreMark

SRAM/Flash

Wireless

DAC/PWM

ETH/USB/CAN

Package

ESP32S2

Xtensa LX7

613.8

320K/128K

WiFi

2(8bit)/8

1.1OTG+CAN

QFN56

ESP32

Xtensa LX6

994.26

520K/448K

WiFi+BLE

2(8bit)/18

ETH(mac)+CAN

QFN48

ESP32S3

Xtensa LX7

1181.6

512K/384K

WiFi+BLE

0/10

1.1OTG+CAN

QFN56

ESP32C3

RISC-V

407.22

400K/384K

WiFi+BLE

0/6

CAN

QFN32

芯片系列对比

Hint

ESP32S2ESP32 基础上移除了蓝牙增加了USB OTG, Xtensa LX7 单核相较 ESP32S3 有保留DAC

版本对比

../_images/ESP32S2ser.png

Xin应用

开发板

../_images/B_ESP32S2.jpg

开发框架

ESP-IDF

IDF v4.2

ESP-IDF 从v4.2版本后开始支持 ESP32S2 ,使用时优选仓库 esp-idf(v4.4) ,集成众多功能组件,由官方提供支持保证,是商业化应用开发最好选择。

Arduino

Arduino 提供低门槛开发环境,现已支持Arduino IDE2.0

PlatformIO

PIO 提供便捷的开发环境,在此基础上升级的 QIO 针对该平台单独优化,提供更全面的资源整合框架 P512

应用方案

USB Camera

在乐鑫开源的 esp-iot-solution 有提供相应的USB应用方案,其中的USB Host方案包括:

  • usb_camera_lcd_display

  • usb_camera_sd_card

  • usb_camera_wifi_transfer

  • usb_cdc_4g_module

USB PD

USB PD (USB Power Delivery)功率传输协议,通过USB线缆提供高效的能源传输方式,是当下USB应用非常值得探索的实践。

内置12位ADC可以监控USB TYEP-C接口的CC线,精确测量CC线上的压差,实现USB连接、拔除、传输方向的检测判断。

DAC可输出控制

tinyusb 被整合在 ESP-IDF 项目组件中

int main(void)
{

}

Xin总结

能力构建

问题整理

应用总结

ESP32S2 的市场定位为MCU,在当下的市场竞争中存在一定的短板,就低端应用的性价比而言,资源和接受度不及 ESP8266

ESP32ESP32S3 相比配置没有太多亮点,但因为和这两者生态兼容,可以作为这两者的一种补充型号。