ESP32で使用されるマイクロプロセッサチップ
ESP32 マイクロコントローラー ユニットで使用されるチップは、Tensilica Xtensa LX6 シングルコアおよびデュアルコア マイクロプロセッサーと LX7 デュアルコア マイクロプロセッサーです。使用している ESP32 SoC のタイプによって異なります。 ESP32 S シリーズでは Xtensa LX7 マイクロプロセッサが使用され、ESP32-C シリーズと ESP32 LX6 デュアルコア マイクロプロセッサが使用されます。
ESP32チップの主な特徴
ここでは、Tensilica Xtensa LX6 32 ビット デュアルコアおよび LX7 マイクロプロセッサの主な機能について説明します。 ESP32-S0WD を除き、他のすべての ESP32 マイクロコントローラーにはデュアルコア プロセッサーが搭載されています。主な機能には、デュアルコア プロセッサ、アーキテクチャ、ブロック図、メモリ、周辺機器、Bluetooth、およびそこで使用される Wi-Fi プロトコルが含まれます。
デュアルコアプロセッサー
Tensilica Xtensa LX6 および LX7 はデュアル コアを備えています。コアの名前は PRO-CPU と APP-CPU です。 Pro-CPU はプロトコル CPU を表し、APP-CPU はアプリケーション CPU を表します。プロトコル CPU は、Wi-Fi、Bluetooth、周辺機器などのユーザーエンド機能を処理するように設計されています。アプリケーション CPU は、ESP32 でコードを処理するように設計されています。これらのコアは両方ともメモリとアドレス レジスタにリンクされています。 LX6 のコアのクロック周波数は 160 MHz、LX7 のコアのクロック周波数は 240 MHz です。次の図は、CPU とメモリのマッピングを示しています。
建築
Tensilica Xtensa LX6 および LX7 マイクロプロセッサは、32 ビット RISC アーキテクチャを備えています。したがって、メモリ ユニットと周辺機器は、32 ビット アドレス レジスタと通信できるように設計されています。アーキテクチャ マッピングは以下の図に示されており、すべてのペリフェラル、内部 ROM および SRAM、高速および低速のリアルタイム通信メモリ、キャッシュ メモリ、および外部フラッシュがすべて 32 ビット アドレス レジスタにマップされていることがわかります。
ブロック図
LX6 および LX7 マイクロプロセッサの基本的なアーキテクチャとマッピングを確認したので、ブロック図を通じて Xtensa LX マイクロプロセッサ ブロックを包括的に確認できるようになりました。ブロック図は、マイクロプロセッサ内の各ユニットの個別のブロックを示しています。これは、周辺機器、Bluetooth ユニット、Wi-Fi ユニット、無線周波数 (RF) 送受信機、メモリ ユニット、リアルタイム クロック、および暗号セキュリティ用ユニットで構成されます。
内部メモリと外部メモリ
Xtensa LX7 マイクロプロセッサには、データと命令用の 512 KB SRAM と、ブートなどの機能を実行するための 384 KB ROM が搭載されています。高速通信と低速通信のためにそれぞれ 8 KB SRAM リアルタイム通信 (RTC) メモリを備えています。最大 32 MB の外部フラッシュもサポートできます。
Xtensa LX6 マイクロプロセッサには、データと命令用の 520 KB SRAM と、ブートなどの機能を実行するための 448 KB ROM が搭載されています。高速通信と低速通信用にそれぞれ 8 KB SRAM リアルタイム通信 (RTC) メモリを備えています。最大 16 MB の外部フラッシュもサポートできます。
統合された周辺機器
Tensilica Xtensa の単一マイクロプロセッサ チップ LX6 または LX7 には、多数のペリフェラルが搭載されています。これは、非常に多くの周辺機器を備えた非常に高度な種類のマイクロコントローラー チップです。これらには、UART、SPI、タイマー、タッチ センサー、SPI、カウンター、I2S および I2C インターフェイス、パルス幅変調器、デジタル/アナログ、およびアナログ/デジタル コンバーターが含まれます。
Wi-Fi
これらのマイクロプロセッサ チップ LX6 および LX7 は、IEEE 802.11 b/g/n によるインターネット プロトコルを使用します。 2.4GHzの周波数範囲で非常に高速に動作します。また、効率的なピアツーピア通信を保証する Wi-Fi Direct もサポートしています。
ブルートゥース
マイクロプロセッサ チップ LX6 および LX7 には、Wi-Fi と共存でき、高速な低エネルギー Bluetooth バージョン 4.2 が搭載されています。以前は、Bluetooth モジュールと Wi-Fi モジュールはマイクロコントローラーとともに個別に使用されていました。ただし、これらの高度なマイクロプロセッサ チップには Bluetooth と Wi-Fi が組み込まれており、ESP32 は非常にユーザーフレンドリーで効率的なものになっています。
結論
ESP32 は、Tensilica Xtensa デュアルコア マイクロプロセッサ チップの 2 つのモデル、つまり LX6 と LX7 を使用します。これらのチップは、接続性の向上、ユーザー向けの周辺機器の数の増加、メモリの強化、コンパクトさなど、複数の便利な機能を備えた非常に先進的なものです。