“ESP32-S2-SOLO-U”的版本间的差异

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== 产品概述 ==
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ESP32-S2-SOLO 采用 PCB 板载天线，ESP32-S2-SOLO-U 采用 IPEX 天线。两款模组均配置了 4 MB SPI flash。
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=== 特性 ===
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'''MCU'''
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* 内置 ESP32-S2 芯片，Xtensa® 单核 32 位 LX7 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率
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* 128 KB ROM
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* 320 KB SRAM
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* 16 KB RTC SRAM
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'''Wi-Fi'''
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* 802.11 b/g/n
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* 数据速率高达 150 Mbps
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* 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, RX A-MSDU)
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* 0.4 µs 保护间隔
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* 工作信道中心频率范围：2412 ~ 2484 MHz 硬件
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* 模组接口：GPIO、SPI、UART、I2C、I2S、LCD 接口、Camera 接口、IR、脉冲计数器、LED PWM、USB 1.1、ADC、DAC、触摸传感器、温度传感器
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* 40 MHz 集成晶振
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* 4 MB SPI flash
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* 工作电压/供电电压：3.0 ~ 3.6 V
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* 建议工作温度范围：–40 ~ 85 °C
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'''认证'''
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* 环保认证：RoHS/REACH
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* RF 认证：SRRC
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'''测试'''
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* HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD
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== 管脚定义 ==
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=== 管脚布局 ===
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说明：
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# 管脚布局图显示了模组上管脚的大致位置。具体布局请参考图 7.1 模组尺寸图。
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# ESP32-S2-SOLO-U 没有禁止布线区 (keepout zone)，管脚布局同 ESP32-S2-SOLO。
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=== 管脚描述 ===
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模组共有 38 个管脚，具体描述参见下表。
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! 名称 !! 序号 !! 类型 !! 功能
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| GND || 1 || P || 接地
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| 3V3 || 2 || P || 供电
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| EN || 3 || I || 高电平：芯片使能； 低电平：芯片关闭； 注意不能让 EN 管脚浮空。
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| IO4 || 4 || I/O/T || RTC_GPIO4, GPIO4, TOUCH4, ADC1_CH3
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| IO5 || 5 || I/O/T || RTC_GPIO5, GPIO5, TOUCH5, ADC1_CH4
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| IO6 || 6 || I/O/T || RTC_GPIO6, GPIO6, TOUCH6, ADC1_CH5
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| IO7 || 7 || I/O/T || RTC_GPIO7, GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6
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| IO15 || 8 || I/O/T || RTC_GPIO15, GPIO15, U0RTS, ADC2_CH4, XTAL_32K_P
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| IO16 || 9 || I/O/T || RTC_GPIO16, GPIO16, U0CTS, ADC2_CH5, XTAL_32K_N
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| IO17 || 10 || I/O/T || RTC_GPIO17, GPIO17, U1TXD, ADC2_CH6, DAC_1
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| IO18 || 11 || I/O/T || RTC_GPIO18, GPIO18, U1RXD, ADC2_CH7, DAC_2, CLK_OUT3
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| IO19 || 12 || I/O/T || RTC_GPIO19, GPIO19, U1RTS, ADC2_CH8, CLK_OUT2, USB_DIO20 13 I/O/T RTC_GPIO20, GPIO20, U1CTS, ADC2_CH9, CLK_OUT1, USB_D+
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| IO8 || 14 || I/O/T || RTC_GPIO8, GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7
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| GND || 15 || P || 接地
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| IO9 || 16 || I/O/T || RTC_GPIO9, GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, FSPIHD
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| IO10 || 17 || I/O/T || RTC_GPIO10, GPIO10, TOUCH10, ADC1_CH9, FSPICS0, FSPIIO4
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| IO11 || 18 || I/O/T || RTC_GPIO11, GPIO11, TOUCH11, ADC2_CH0, FSPID, FSPIIO5
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| IO12 || 19 || I/O/T || RTC_GPIO12, GPIO12, TOUCH12, ADC2_CH1, FSPICLK, FSPIIO6
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| IO13 || 20 || I/O/T || RTC_GPIO13, GPIO13, TOUCH13, ADC2_CH2, FSPIQ, FSPIIO7
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| IO14 || 21 || I/O/T || RTC_GPIO14, GPIO14, TOUCH14, ADC2_CH3, FSPIWP, FSPIDQS
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| IO21 || 22 || I/O/T || RTC_GPIO21, GPIO21
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| IO33 || 23 || I/O/T || SPIIO4, GPIO33, FSPIHD
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| IO34 || 24 || I/O/T || SPIIO5, GPIO34, FSPICS0
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| IO0 || 25 || I/O/T || RTC_GPIO0, GPIO0
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| IO35 || 26 || I/O/T || SPIIO6, GPIO35, FSPID
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| IO36 || 27 || I/O/T || SPIIO7, GPIO36, FSPICLK
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| IO37 || 28 || I/O/T || SPIDQS, GPIO37, FSPIQ
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| IO38 || 29 || I/O/T || GPIO38, FSPIWP
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| IO39 || 30 || I/O/T || MTCK, GPIO39, CLK_OUT3
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| IO40 || 31 || I/O/T || MTDO, GPIO40, CLK_OUT2
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| IO41 || 32 || I/O/T || MTDI, GPIO41, CLK_OUT1
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| IO42 || 33 || I/O/T || MTMS, GPIO42
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| RXD0 || 34 || I/O/T || U0RXD, GPIO44, CLK_OUT2
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| TXD0 || 35 || I/O/T || U0TXD, GPIO43, CLK_OUT1
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| IO2 || 36 || I/O/T || RTC_GPIO2, GPIO2, TOUCH2, ADC1_CH1
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| IO1 || 37 || I/O/T || RTC_GPIO1, GPIO1, TOUCH1, ADC1_CH0
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| GND || 38 || P || 接地
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{{Note|外设管脚分配请参考[https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-s2_datasheet_cn.pdf 《ESP32-S2 技术规格书》]。}}
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=== Strapping 管脚 ===
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ESP32-S2 共有 3 个 Strapping 管脚：GPIO0、GPIO45、GPIO46。ESP32-S2 的 Strapping 管脚与模组管脚对应
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关系如下，可参考 [[#原理图]]：
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* GPIO0 = IO0
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* GPIO45 = IO45
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* GPIO46 = IO46
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软件可以读取寄存器“GPIO_STRAPPING”中这几个管脚 strapping 的值。
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在芯片的系统复位（上电复位、RTC 看门狗复位、欠压复位、模拟超级看门狗 (analog super watchdog) 复位、晶振时钟毛刺检测复位）过程中，Strapping 管脚对自己管脚上的电平采样并存储到锁存器中，锁存值为“0”或“1”，并一直保持到芯片掉电或关闭。
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IO0, IO45, IO46 默认连接内部上拉/下拉。如果这些管脚没有外部连接或者连接的外部线路处于高阻抗状态，内部弱上拉/下拉将决定这几个管脚输入电平的默认值。
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为改变 Strapping 的值，用户可以应用外部下拉/上拉电阻，或者应用主机 MCU 的 GPIO 控制 ESP32-S2 上电复位时的 Strapping 管脚电平。
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复位放开后，Strapping 管脚和普通管脚功能相同。
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配置 Strapping 管脚的详细启动模式请参阅下表：
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[[File:ESP32-S2-SOLO_2.png]]
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说明：
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1. 固件可以通过配置寄存器，在启动后改变“VDD_SPI 电压”的设定。
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2. GPIO 46 = 1 且 GPIO0 = 0 不可使用。
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3. 由于模组的 flash 的工作电压默认为 3.3 V（VDD_SPI 输出），所以模组内部 IO45 的上拉电阻 R1 默认不上件。同时，请注意在使用 IO45 时确保模组上电时外部电路不会将 IO45 拉高。
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4. ROM Code 上电打印默认通过 TXD0 管脚，可以由 eFuse 位控制切换到 DAC_1 (IO17) 管脚。
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5. eFuse 的 UART_PRINT_CONTROL 为
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0 时，上电正常打印，不受 IO46 控制。
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1 时，IO46 为 0：上电正常打印；IO46 为 1：上电不打印。
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2 时，IO46 为 0：上电不打印；IO46 为 1：上电正常打印。
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3 时，上电不打印，不受 IO46 控制。
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== 原理图 ==
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[[File:ESP32-S2-SOLO_Schematic.png]]
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'''ESP32-S2-SOLO 模组原理图'''
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[[File:ESP32-S2-SOLO-U_Schematic.png]]
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''' ESP32-S2-SOLO-U 模组原理图'''
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== 外围设计原理图 ==
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模组与外围器件（如电源、天线、复位按钮、JTAG 接口、UART 接口等）连接的应用电路图。
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[[File:ESP32-S2-SOLO_3.png]]
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说明：
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* EPAD 可以不焊接到底板，但是焊接到底板的 GND 可以获得更好的散热特性。
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* 为确保芯片上电时的供电正常，EN 管脚处需要增加 RC 延迟电路。RC 通常建议为 R = 10 kΩ，C = 0.1 µF，但具体数值仍需根据模组电源的上电时序和芯片的上电复位时序进行调整。芯片的上电复位时序图可参考[http://espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-s2_datasheet_cn.pdf 《ESP32-S2 技术规格书》] 中电源管理章节。
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* GPIO18 作为 U1RXD，在芯片上电时是不确定状态，可能会影响芯片正常进入下载启动模式，需要在外部增加一个上拉电阻来解决。
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== 模组尺寸和 PCB 封装图形 ==
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=== 模组尺寸 ===
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[[File:ESP32-S2-SOLO_Dimensions.png]]
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'''ESP32-S2-SOLO 模组尺寸'''
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[[File:ESP32-S2-SOLO_Dimensions_2.png]]
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'''ESP32-S2-SOLO-U 模组尺寸'''

2020年11月19日 (四) 18:05的版本

ESP32-S2-SOLO-U
400px
基本信息

分类： ESP32

品牌： 乐鑫

功能简介
特性

通用型 Wi-Fi MCU 模组，功能强大，具有丰富的外设接口，可用于可穿戴电子设备、智能家居等场景。

接口

UART接口 SPI接口 I2C接口 I2S接口 AD接口 DA接口 PWM接口 USB接口

相关产品
ESP32
ESP32-S2

产品概述

ESP32-S2-SOLO-U 是通用型 Wi-Fi MCU 模组，功能强大，具有丰富的外设接口，可用于可穿戴电子设备、智能家居等场景。

ESP32-S2-SOLO 采用 PCB 板载天线，ESP32-S2-SOLO-U 采用 IPEX 天线。两款模组均配置了 4 MB SPI flash。

特性

MCU

  • 内置 ESP32-S2 芯片，Xtensa® 单核 32 位 LX7 微处理器，支持高达 240 MHz 的时钟频率
  • 128 KB ROM
  • 320 KB SRAM
  • 16 KB RTC SRAM

Wi-Fi

  • 802.11 b/g/n
  • 数据速率高达 150 Mbps
  • 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, RX A-MSDU)
  • 0.4 µs 保护间隔
  • 工作信道中心频率范围：2412 ~ 2484 MHz 硬件
  • 模组接口：GPIO、SPI、UART、I2C、I2S、LCD 接口、Camera 接口、IR、脉冲计数器、LED PWM、USB 1.1、ADC、DAC、触摸传感器、温度传感器
  • 40 MHz 集成晶振
  • 4 MB SPI flash
  • 工作电压/供电电压：3.0 ~ 3.6 V
  • 建议工作温度范围：–40 ~ 85 °C

认证

  • 环保认证：RoHS/REACH
  • RF 认证：SRRC

测试

  • HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD

管脚定义

管脚布局

ESP32-S2-SOLO Pinout.png

说明：

  1. 管脚布局图显示了模组上管脚的大致位置。具体布局请参考图 7.1 模组尺寸图。
  2. ESP32-S2-SOLO-U 没有禁止布线区 (keepout zone)，管脚布局同 ESP32-S2-SOLO。

管脚描述

模组共有 38 个管脚，具体描述参见下表。

名称 序号 类型 功能
GND 1 P 接地
3V3 2 P 供电
EN 3 I 高电平：芯片使能； 低电平：芯片关闭； 注意不能让 EN 管脚浮空。
IO4 4 I/O/T RTC_GPIO4, GPIO4, TOUCH4, ADC1_CH3
IO5 5 I/O/T RTC_GPIO5, GPIO5, TOUCH5, ADC1_CH4
IO6 6 I/O/T RTC_GPIO6, GPIO6, TOUCH6, ADC1_CH5
IO7 7 I/O/T RTC_GPIO7, GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6
IO15 8 I/O/T RTC_GPIO15, GPIO15, U0RTS, ADC2_CH4, XTAL_32K_P
IO16 9 I/O/T RTC_GPIO16, GPIO16, U0CTS, ADC2_CH5, XTAL_32K_N
IO17 10 I/O/T RTC_GPIO17, GPIO17, U1TXD, ADC2_CH6, DAC_1
IO18 11 I/O/T RTC_GPIO18, GPIO18, U1RXD, ADC2_CH7, DAC_2, CLK_OUT3
IO19 12 I/O/T RTC_GPIO19, GPIO19, U1RTS, ADC2_CH8, CLK_OUT2, USB_DIO20 13 I/O/T RTC_GPIO20, GPIO20, U1CTS, ADC2_CH9, CLK_OUT1, USB_D+
IO8 14 I/O/T RTC_GPIO8, GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7
GND 15 P 接地
IO9 16 I/O/T RTC_GPIO9, GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, FSPIHD
IO10 17 I/O/T RTC_GPIO10, GPIO10, TOUCH10, ADC1_CH9, FSPICS0, FSPIIO4
IO11 18 I/O/T RTC_GPIO11, GPIO11, TOUCH11, ADC2_CH0, FSPID, FSPIIO5
IO12 19 I/O/T RTC_GPIO12, GPIO12, TOUCH12, ADC2_CH1, FSPICLK, FSPIIO6
IO13 20 I/O/T RTC_GPIO13, GPIO13, TOUCH13, ADC2_CH2, FSPIQ, FSPIIO7
IO14 21 I/O/T RTC_GPIO14, GPIO14, TOUCH14, ADC2_CH3, FSPIWP, FSPIDQS
IO21 22 I/O/T RTC_GPIO21, GPIO21
IO33 23 I/O/T SPIIO4, GPIO33, FSPIHD
IO34 24 I/O/T SPIIO5, GPIO34, FSPICS0
IO0 25 I/O/T RTC_GPIO0, GPIO0
IO35 26 I/O/T SPIIO6, GPIO35, FSPID
IO36 27 I/O/T SPIIO7, GPIO36, FSPICLK
IO37 28 I/O/T SPIDQS, GPIO37, FSPIQ
IO38 29 I/O/T GPIO38, FSPIWP
IO39 30 I/O/T MTCK, GPIO39, CLK_OUT3
IO40 31 I/O/T MTDO, GPIO40, CLK_OUT2
IO41 32 I/O/T MTDI, GPIO41, CLK_OUT1
IO42 33 I/O/T MTMS, GPIO42
RXD0 34 I/O/T U0RXD, GPIO44, CLK_OUT2
TXD0 35 I/O/T U0TXD, GPIO43, CLK_OUT1
IO2 36 I/O/T RTC_GPIO2, GPIO2, TOUCH2, ADC1_CH1
IO1 37 I/O/T RTC_GPIO1, GPIO1, TOUCH1, ADC1_CH0
GND 38 P 接地
Icon-warning.png注意

外设管脚分配请参考《ESP32-S2 技术规格书》。

Strapping 管脚

ESP32-S2 共有 3 个 Strapping 管脚：GPIO0、GPIO45、GPIO46。ESP32-S2 的 Strapping 管脚与模组管脚对应 关系如下，可参考 #原理图：

  • GPIO0 = IO0
  • GPIO45 = IO45
  • GPIO46 = IO46

软件可以读取寄存器“GPIO_STRAPPING”中这几个管脚 strapping 的值。

在芯片的系统复位（上电复位、RTC 看门狗复位、欠压复位、模拟超级看门狗 (analog super watchdog) 复位、晶振时钟毛刺检测复位）过程中，Strapping 管脚对自己管脚上的电平采样并存储到锁存器中，锁存值为“0”或“1”，并一直保持到芯片掉电或关闭。

IO0, IO45, IO46 默认连接内部上拉/下拉。如果这些管脚没有外部连接或者连接的外部线路处于高阻抗状态，内部弱上拉/下拉将决定这几个管脚输入电平的默认值。

为改变 Strapping 的值，用户可以应用外部下拉/上拉电阻，或者应用主机 MCU 的 GPIO 控制 ESP32-S2 上电复位时的 Strapping 管脚电平。

复位放开后，Strapping 管脚和普通管脚功能相同。

配置 Strapping 管脚的详细启动模式请参阅下表：

ESP32-S2-SOLO 2.png

说明： 1. 固件可以通过配置寄存器，在启动后改变“VDD_SPI 电压”的设定。 2. GPIO 46 = 1 且 GPIO0 = 0 不可使用。 3. 由于模组的 flash 的工作电压默认为 3.3 V（VDD_SPI 输出），所以模组内部 IO45 的上拉电阻 R1 默认不上件。同时，请注意在使用 IO45 时确保模组上电时外部电路不会将 IO45 拉高。 4. ROM Code 上电打印默认通过 TXD0 管脚，可以由 eFuse 位控制切换到 DAC_1 (IO17) 管脚。 5. eFuse 的 UART_PRINT_CONTROL 为 

0 时，上电正常打印，不受 IO46 控制。
1 时，IO46 为 0：上电正常打印；IO46 为 1：上电不打印。
2 时，IO46 为 0：上电不打印；IO46 为 1：上电正常打印。
3 时，上电不打印，不受 IO46 控制。

原理图

ESP32-S2-SOLO Schematic.png

ESP32-S2-SOLO 模组原理图

ESP32-S2-SOLO-U Schematic.png

ESP32-S2-SOLO-U 模组原理图

外围设计原理图

模组与外围器件（如电源、天线、复位按钮、JTAG 接口、UART 接口等）连接的应用电路图。

ESP32-S2-SOLO 3.png

说明：

  • EPAD 可以不焊接到底板，但是焊接到底板的 GND 可以获得更好的散热特性。
  • 为确保芯片上电时的供电正常，EN 管脚处需要增加 RC 延迟电路。RC 通常建议为 R = 10 kΩ，C = 0.1 µF，但具体数值仍需根据模组电源的上电时序和芯片的上电复位时序进行调整。芯片的上电复位时序图可参考《ESP32-S2 技术规格书》 中电源管理章节。
  • GPIO18 作为 U1RXD，在芯片上电时是不确定状态，可能会影响芯片正常进入下载启动模式，需要在外部增加一个上拉电阻来解决。

模组尺寸和 PCB 封装图形

模组尺寸

ESP32-S2-SOLO Dimensions.png

ESP32-S2-SOLO 模组尺寸

ESP32-S2-SOLO-U Dimensions.png

ESP32-S2-SOLO-U 模组尺寸

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