رقائق المعالجات الدقيقة المستخدمة في ESP32
الرقائق المستخدمة في وحدات التحكم الدقيقة ESP32 هي معالجات Tensilica Xtensa LX6 أحادية النواة وثنائية النواة والمعالجات الدقيقة ثنائية النواة LX7. يعتمد ذلك على نوع ESP32 SoCs الذي تستخدمه. في سلسلة ESP32 S ، يتم استخدام المعالجات الدقيقة Xtensa LX7 بينما في سلسلة ESP32-C والمعالجات الدقيقة ثنائية النواة ESP32 LX6 تستخدم.
الميزات الرئيسية لشريحة ESP32
هنا ، سنناقش الميزات الرئيسية للمعالج الدقيق ثنائي النواة Tensilica Xtensa LX6 32 بت و LX7. باستثناء ESP32- S0WD ، تحتوي جميع وحدات التحكم الدقيقة ESP32 الأخرى على معالجات ثنائية النواة. تشمل الميزات الرئيسية المعالج ثنائي النواة ، والهندسة المعمارية ، ومخطط الكتلة ، والذاكرة ، والأجهزة الطرفية ، والبلوتوث ، وبروتوكولات Wi-Fi المستخدمة فيه.
معالج ثنائي النواة
يحتوي Tensilica Xtensa LX6 و LX7 على قلبين. أسماء النوى هي PRO-CPU و APP-CPU. Pro-CPU تعني بروتوكول وحدة المعالجة المركزية و APP-CPU لتقف على وحدة المعالجة المركزية للتطبيق. تم تصميم بروتوكول وحدة المعالجة المركزية للتعامل مع ميزات المستخدم مثل Wi-Fi و Bluetooth والأجهزة الطرفية. تم تصميم وحدة المعالجة المركزية للتطبيق للتعامل مع الرموز في ESP32. كلا النوى مرتبطان بسجلات الذاكرة والعناوين. نوى LX6 لها تردد ساعة 160 ميجاهرتز ، وتردد LX7 هو 240 ميجاهرتز. يوضح الشكل أدناه تعيين وحدات المعالجة المركزية للذاكرة.
بنيان
تتميز معالجات Tensilica Xtensa LX6 و LX7 ببنية RISC 32 بت. لذلك ، تم تصميم وحدات الذاكرة والأجهزة الطرفية بطريقة تمكنهم من التواصل مع سجلات عناوين 32 بت. يتم عرض تعيين البنية في الرسم التخطيطي أدناه حيث يمكن ملاحظة أن جميع الأجهزة الطرفية ، وذاكرة القراءة فقط الداخلية وذاكرة الوصول العشوائي ، وذاكرة الاتصال في الوقت الفعلي السريع والبطيء ، وذاكرة التخزين المؤقت ، والفلاش الخارجي ، تم تعيينها جميعها باستخدام سجلات عناوين 32 بت.
مخطط كتلة
نظرًا لأننا مررنا بالبنية الأساسية ورسم الخرائط للمعالجات الدقيقة LX6 و LX7 ، يمكننا الآن إلقاء نظرة شاملة على كتل المعالجات الدقيقة Xtensa LX من خلال مخطط كتلة. يوضح مخطط الكتلة الكتل المنفصلة لكل وحدة في المعالج الدقيق. وتتكون من الأجهزة الطرفية ووحدة Bluetooth ووحدة Wi-Fi وجهاز إرسال واستقبال التردد اللاسلكي (RF) ووحدة ذاكرة وساعة الوقت الحقيقي ووحدة لأمن التشفير.
الذاكرة الداخلية والخارجية
يحتوي المعالج الدقيق Xtensa LX7 على 512 كيلوبايت SRAM للبيانات والتعليمات و 384 كيلوبايت ROM لأداء وظائف مثل التمهيد. يحتوي على ذاكرة 8 KB SRAM Real-Time Communication (RTC) للتواصل السريع والبطيء. ويمكنه أيضًا دعم فلاش خارجي يصل إلى 32 ميجا بايت.
يحتوي المعالج الدقيق Xtensa LX6 على 520 كيلوبايت SRAM للبيانات والتعليمات و 448 كيلوبايت ROM لأداء وظائف مثل التمهيد. يحتوي على ذاكرة 8 KB SRAM Real-Time Communication (RTC) للتواصل السريع والبطيء. ويمكنه أيضًا دعم فلاش خارجي يصل إلى 16 ميجا بايت.
الأجهزة الطرفية المتكاملة
هناك العديد من الأجهزة الطرفية في شريحة معالج دقيق واحدة LX6 أو LX7 بواسطة Tensilica Xtensa. هذا نوع متقدم جدًا من شرائح الميكروكونترولر مع العديد من الأجهزة الطرفية. وهي تشمل UARTs و SPIs وأجهزة ضبط الوقت ومستشعرات اللمس و SPIs وعدادات وواجهات I2S و I2C ومعدلات عرض النبض ومحولات رقمية إلى تمثيلية ومن تناظرية إلى رقمية.
Wi-Fi
تستخدم رقائق المعالجات الدقيقة هذه LX6 و LX7 بروتوكول الإنترنت بواسطة IEEE 802.11 b / g / n. يعمل بسرعة عالية جدًا مع نطاق تردد 2.4 جيجا هرتز. كما أنها تدعم تقنية Wi-Fi Direct ، والتي تضمن اتصالاً فعالاً من نظير إلى نظير.
بلوتوث
تحتوي رقاقات المعالجات الدقيقة LX6 و LX7 على إصدار Bluetooth 4.2 منخفض الطاقة يمكن أن يتعايش مع Wi-Fi وله سرعة عالية أيضًا. في السابق ، تم استخدام وحدات Bluetooth و Wi-Fi بشكل منفصل مع وحدات التحكم الدقيقة. ومع ذلك ، فقد أدرجت هذه الرقائق المتقدمة المعالجات الدقيقة تقنية Bluetooth و Wi-Fi فيها ، مما يجعل ESP32 سهل الاستخدام للغاية وفعال.
خاتمة
يستخدم ESP32 نموذجين من رقائق المعالجات الدقيقة ثنائية النواة Tensilica Xtensa ، وهما LX6 و LX7. هذه الرقائق متطورة للغاية مع العديد من الميزات المفيدة بما في ذلك الاتصال المحسن ، وعدد أكبر من الأجهزة الطرفية للمستخدمين ، والذاكرة المحسنة ، والضغط.