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1、ESP32-C3 系列芯片功能图框

ESP32-C3 系列芯片 技术规格书ESP32-C3 ESP32-C3FN4 ESP32-C3FH4

ESP32-C3 系列芯片 技术规格书 搭载 RISC-V 32 位单核处理器的极低功耗 SoC  支持 IEEE 802.11b/g/n (2.4 GHz Wi-Fi) 和 Bluetooth 5 (LE) 包括:  ESP32-C3  ESP32-C3FN4  ESP32-C3FH4 ESP32-C3 系列芯片是极低功耗、高集成度的 MCU 系统级芯片 (SoC),集成 2.4 GHz Wi-Fi 和低功耗蓝牙 (Bluetooth® LE) 双模无线通信,具有: • 完整的 Wi-Fi 子系统,符合 IEEE 802.11b/g/n 协 议,具有 Station 模式、SoftAP 模式、SoftAP + Station 模式和混杂模式(即 Promiscuous mode,是一种特殊模式)  • 低功耗蓝牙子系统,支持 Bluetooth 5 和 Bluetooth mesh  • 行业开创的低功耗性能和射频性能  • RISC-V 32 位单核处理器,四级流水线架构,主 频高达 160 MHz  • 内置 400 KB SRAM(其中 16 KB 专用于 cache)、384 KB ROM 存储空间,并支持多个 外部 SPI、Dual SPI、Quad SPI、QPI flash  • 完善的安全机制 – 硬件加密加速器支持 AES-128/256、Hash、 RSA、HMAC、数字签名和安全启动 – 集成真随机数发生器 – 支持片上存储器、片外存储器和外设的访 问权限管理 – 支持片外存储器加解密功能  • 丰富的通信接口及 GPIO 管脚,可支持多种场景 及复杂的应用 功能框图 图 1: 功能框图 产品特性 Wi-Fi  • 支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议 • 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 • 无线多媒体 (WMM) • 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU) • 立即块确认 (Immediate Block ACK) • 分片和重组 (Fragmentation and defragmentation) • 传输机会 (Transmission opportunity, TXOP) • Beacon 自动监测(硬件 TSF) • 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口 • 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式、SoftAP 模式、Station + SoftAP 模 式和混杂模式 请注意 ESP32-C3 系列在 Station 模式下扫描 时,SoftAP 信道会同时改变 • 天线分集 • 802.11 mc FTM  蓝牙  • 低功耗蓝牙 (Bluetooth LE):Bluetooth 5、 Bluetooth mesh • 速率支持 125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2 Mbps • 广播扩展 (Advertising Extensions) • 多广播 (Multiple Advertisement Sets) • 信道选择 (Channel Selection Algorithm #2)  CPU 和存储  • 32 位 RISC-V 单核处理器,主频高达 160 MHz • 384 KB ROM • 400 KB SRAM(其中 16 KB 专用于 cache) • 8 KB RTC SRAM • 嵌入式 flash(不同型号有差异,详见章节 1 产 品型号对比) • SPI、Dual SPI、Quad SPI、QPI 接口外接多个 flash • SHA 加速器 (FIPS PUB 180-4) • RSA 加速器 • 随机数生成器 (RNG) 高级外设接口和传感器  • 22 × GPIO 口 • 数字接口: – 3 × SPI – 2 × UART – 1 × I2C – 1 × I2S – 红外收发器,2 个发送通道和 2 个接收通 道 – LED PWM 控制器,多达 6 个通道 – 全速 USB 串口/JTAG 控制器 – 通用 DMA 控制器 (简称 GDMA),3 个接收 通道和 3 个发送通道 – 1 × TWAI® 控制器(兼容 ISO11898-1) • 模拟接口: – 2 × 12 位 SAR 模/数转换器,多达 6 个通道 – 1 × 温度传感器 • 定时器: – 2 × 54 位通用定时器 – 3 × 看门狗定时器 – 1 × 52 位系统定时器  低功耗管理  • 电源管理单元,四种功耗模式  安全机制  • 安全启动 • Flash 加密 • 4096 位 OTP,用户可用的高达 1792 位 • 加密硬件加速器: – AES-128/256 (FIPS PUB 197) • 访问权限管理• HMAC • 数字签名 应用(部分举例)  具有超低功耗的 ESP32-C3 系列专为物联网 (IoT) 设备而设计,应用领域包括:  • 智能家居 – 智能照明 – 智能按钮 – 智能插座 – 室内定位 • 工业自动化 – 工业机器人 – Mesh 组网 – 人机界面 – 工业总线应用 • 医疗保健 – 健康监测 – 婴儿监控器 • 消费电子产品 – 智能手表、智能手环 – OTT 电视盒、机顶盒设备 – Wi-Fi 和蓝牙音箱 – 具有数据上传功能的玩具和接近感应玩具 • 智慧农业 – 智能温室大棚 – 智能灌溉 – 农业机器人 • 零售餐饮 – POS 系统 – 服务机器人 • 音频设备 – 网络音乐播放器 – 音频流媒体设备 – 网络广播 • 通用低功耗 IoT 传感器集线器 • 通用低功耗 IoT 数据记录器 1. 产品型号对比 1.1 ESP32-C3 系列芯片命名 图 2: ESP32-C3 系列芯片命名 1.2 ESP32-C3 系列芯片对比  表 1: ESP32-C3 系列芯片对比 2.管脚定义  2.1 管脚布局 图 3: ESP32-C3 系列芯片管脚布局(俯视图) 2.2 管脚描述  表 2: 管脚描述 1 PA:模拟电源;PD:RTC IO 电源;I:输入;O:输出;T:可设置为高阻。  2 ESP32-C3FN4 和 ESP32-C3FH4 中的内置 flash 端口与芯片管脚对应关系为: • CS# = SPICS0 • IO0/DI = SPID • IO1/DO = SPIQ • CLK = SPICLK • IO2/WP# = SPIWP • IO3/HOLD# = SPIHD  以上管脚不建议用于其他功能。  3 ESP32-C3 系列芯片和外部 flash 芯片的数据端口连接关系请参考章节 3.4.2 串行外设接口 (SPI)。  4 本表中管脚功能仅指部分固定设置,可通过 GPIO 矩阵输入输出的信号不受本表的限制。请参考 《ESP32-C3 技术参考手册》 的 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO_MUX) 章节。 2.3 电源管理  ESP32-C3 系列的数字管脚可分为三种不同的电源域: • VDD3P3_CPU • VDD_SPI • VDD3P3_RTC VDD3P3_CPU 是 CPU 的输入电源。 VDD_SPI 可以作为输入电源或输出电源。 VDD3P3_RTC 同时是 RTC 和 CPU 的输入电源。 ESP32-C3 系列的数字电源管理如图 4 所示: 图 4: ESP32-C3 系列数字电源管理 VDD_SPI 作为输出电源时,由 VDD3P3_CPU 通过电阻 RSP I 后供电(电压典型值为 3.3 V)。在 Deep-sleep 模 式下,为了使 flash 漏电降到低,可以通过软件关闭 VDD_SPI 电源。 关于 CHIP_EN 的说明:  图 5 为 ESP32-C3 系列芯片上电、复位时序图。各参数说明如表 3 所示。 图 5: ESP32-C3 系列芯片上电、复位时序图 表 3: ESP32-C3 系列芯片上电、复位时序图参数说明 2.4 Strapping 管脚  ESP32-C3 系列芯片共有三个 Strapping 管脚。  • GPIO2 • GPIO8 • GPIO9  软件可以读取 GPIO_STRAP_REG 寄存器的 GPIO_STRAPPING 字段,获取 GPIO2、GPIO8 和 GPIO9 的值。寄 存器具体描述请见 《ESP32-C3 技术参考手册》 IO 交换矩阵寄存器列表章节。 在芯片的系统复位过程中,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。  系统复位有以下几种:  • 上电复位 • RTC 看门狗复位 • 欠压复位 • 模拟看门狗复位 • 晶振时钟毛刺检测复位  GPIO9 默认连接内部上拉。如果该管脚没有外部连接或者连接的外部线路处于高阻抗状态,则锁存值为 “1”。 为改变 Strapping 的值,您可以应用外部下拉/上拉电阻,或者应用主机 MCU 的 GPIO 控制 ESP32-C3 系列上 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表 4 。  表 4: Strapping 管脚 1 GPIO8 = 0 且 GPIO9 = 0 不可使用。 图 6 显示了 CHIP_EN 上电前和上电后 Strapping 管脚的建立时间和保持时间。各参数说明如表 5 所示。 图 6: Strapping 管脚的建立时间和保持时间 表 5: Strapping 管脚的建立时间和保持时间的参数说明 3.功能描述  本章描述 ESP32-C3 系列的各个功能模块。  3.1CPU 和存储  3.1.1CPU  ESP32-C3 系列搭载低功耗 RISC-V 32 位单核处理器,具有以下特性: • 四级流水线架构,支持 160 MHz 的时钟频率 • RV32IMC ISA • 支持 32 位乘法器、32 位除法器 • 支持多 32 个向量中断,共 7 个优先级 • 支持多 8 个硬件断点/观察点 • 支持多 16 个 PMP 区域 • 用于调试的 JTAG 接口  3.1.2片上存储  ESP32-C3 系列片上存储包括: • 384 KB 的 ROM:用于程序启动和内核功能调用 • 400 KB 片上 SRAM:用于数据和指令存储。400 KB 中,有 16 KB 配置为 cache 专用 • RTC 快速存储器:为 8 KB 的 SRAM,可被主 CPU 访问,在 Deep-sleep 模式下可以保存数据 • 4 Kbit 的 eFuse:其中 1792 位保留给用户使用,例如用于存储密钥和设备 ID • 嵌入式 flash:不同型号有差异,详见章节 1 产品型号对比  3.1.3外部 flash  ESP32-C3 系列支持多个外部 SPI、Dual SPI、Quad SPI 和 QPI flash。 CPU 的指令空间、只读数据空间可以映射到外部 flash,外部 flash 可以大支持 16 MB。ESP32-C3 系列支持 基于 XTS-AES 的硬件加解密功能,从而保护开发者 flash 中的程序和数据。 通过高速缓存,ESP32-C3 系列一次多可以同时有: • 8 MB 的指令空间以 64 KB 的块映射到 flash,支持 8 位、16 位和 32 位读取。 • 8 MB 的数据空间以 64 KB 的块映射到 flash,支持 8 位、16 位和 32 位读取。 说明: ESP32-C3 系列芯片启动完成后,软件可以自定义片外 flash 到 CPU 地址空
1、ESP32-C3 系列芯片功能图框
产品描述

ESP32-C3 系列芯片 技术规格书

搭载 RISC-V 32 位单核处理器的极低功耗 SoC 
支持 IEEE 802.11b/g/n (2.4 GHz Wi-Fi) 和 Bluetooth 5 (LE)

包括: 
ESP32-C3 
ESP32-C3FN4 
ESP32-C3FH4

ESP32-C3 系列芯片是极低功耗、高集成度的 MCU 系统级芯片 (SoC),集成 2.4 GHz Wi-Fi 和低功耗蓝牙 (Bluetooth® LE) 双模无线通信,具有:

• 完整的 Wi-Fi 子系统,符合 IEEE 802.11b/g/n 协 议,具有 Station 模式、SoftAP 模式、SoftAP + Station 模式和混杂模式(即 Promiscuous mode,是一种特殊模式) 
• 低功耗蓝牙子系统,支持 Bluetooth 5 和 Bluetooth mesh 
• 行业开创的低功耗性能和射频性能 
• RISC-V 32 位单核处理器,四级流水线架构,主 频高达 160 MHz 
• 内置 400 KB SRAM(其中 16 KB 专用于 cache)、384 KB ROM 存储空间,并支持多个 外部 SPI、Dual SPI、Quad SPI、QPI flash 
• 完善的安全机制 – 硬件加密加速器支持 AES-128/256、Hash、 RSA、HMAC、数字签名和安全启动 – 集成真随机数发生器 – 支持片上存储器、片外存储器和外设的访 问权限管理 – 支持片外存储器加解密功能 
• 丰富的通信接口及 GPIO 管脚,可支持多种场景 及复杂的应用

功能框图

ESP32-C3 系列芯片功能图框图 1: 功能框图

产品特性

Wi-Fi 
• 支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议 • 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 • 无线多媒体 (WMM) • 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU) • 立即块确认 (Immediate Block ACK) • 分片和重组 (Fragmentation and defragmentation) • 传输机会 (Transmission opportunity, TXOP) • Beacon 自动监测(硬件 TSF) • 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口 • 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式、SoftAP 模式、Station + SoftAP 模 式和混杂模式 请注意 ESP32-C3 系列在 Station 模式下扫描 时,SoftAP 信道会同时改变 • 天线分集 • 802.11 mc FTM 
蓝牙 
• 低功耗蓝牙 (Bluetooth LE):Bluetooth 5、 Bluetooth mesh • 速率支持 125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2 Mbps • 广播扩展 (Advertising Extensions) • 多广播 (Multiple Advertisement Sets) • 信道选择 (Channel Selection Algorithm #2) 
CPU 和存储 
• 32 位 RISC-V 单核处理器,主频高达 160 MHz • 384 KB ROM • 400 KB SRAM(其中 16 KB 专用于 cache) • 8 KB RTC SRAM • 嵌入式 flash(不同型号有差异,详见章节 1 产 品型号对比) • SPI、Dual SPI、Quad SPI、QPI 接口外接多个 flash • SHA 加速器 (FIPS PUB 180-4) • RSA 加速器 • 随机数生成器 (RNG)
高级外设接口和传感器 
• 22 × GPIO 口 • 数字接口: – 3 × SPI – 2 × UART – 1 × I2C – 1 × I2S – 红外收发器,2 个发送通道和 2 个接收通 道 – LED PWM 控制器,多达 6 个通道 – 全速 USB 串口/JTAG 控制器 – 通用 DMA 控制器 (简称 GDMA),3 个接收 通道和 3 个发送通道 – 1 × TWAI® 控制器(兼容 ISO11898-1) • 模拟接口: – 2 × 12 位 SAR 模/数转换器,多达 6 个通道 – 1 × 温度传感器 • 定时器: – 2 × 54 位通用定时器 – 3 × 看门狗定时器 – 1 × 52 位系统定时器 
低功耗管理 
• 电源管理单元,四种功耗模式 
安全机制 
• 安全启动 • Flash 加密 • 4096 位 OTP,用户可用的高达 1792 位 • 加密硬件加速器: – AES-128/256 (FIPS PUB 197) • 访问权限管理• HMAC • 数字签名

应用(部分举例) 
具有超低功耗的 ESP32-C3 系列专为物联网 (IoT) 设备而设计,应用领域包括:
 • 智能家居 – 智能照明 – 智能按钮 – 智能插座 – 室内定位 • 工业自动化 – 工业机器人 – Mesh 组网 – 人机界面 – 工业总线应用 • 医疗保健 – 健康监测 – 婴儿监控器 • 消费电子产品 – 智能手表、智能手环 – OTT 电视盒、机顶盒设备 – Wi-Fi 和蓝牙音箱 – 具有数据上传功能的玩具和接近感应玩具 • 智慧农业 – 智能温室大棚 – 智能灌溉 – 农业机器人 • 零售餐饮 – POS 系统 – 服务机器人 • 音频设备 – 网络音乐播放器 – 音频流媒体设备 – 网络广播 • 通用低功耗 IoT 传感器集线器 • 通用低功耗 IoT 数据记录器

1. 产品型号对比

1.1 ESP32-C3 系列芯片命名

ESP32-C3 系列芯片命名图 2: ESP32-C3 系列芯片命名

1.2 ESP32-C3 系列芯片对比 

ESP32-C3 系列芯片对比

表 1: ESP32-C3 系列芯片对比

2.管脚定义 

2.1 管脚布局

ESP32-C3 系列芯片管脚布局图 3: ESP32-C3 系列芯片管脚布局(俯视图)

2.2 管脚描述 

表 2: 管脚描述

ESP32-C3 系列芯片管脚描述

ESP32-C3 系列芯片管脚描述1 PA:模拟电源;PD:RTC IO 电源;I:输入;O:输出;T:可设置为高阻。 
2 ESP32-C3FN4 和 ESP32-C3FH4 中的内置 flash 端口与芯片管脚对应关系为: • CS# = SPICS0 • IO0/DI = SPID • IO1/DO = SPIQ • CLK = SPICLK • IO2/WP# = SPIWP • IO3/HOLD# = SPIHD 
以上管脚不建议用于其他功能。 
3 ESP32-C3 系列芯片和外部 flash 芯片的数据端口连接关系请参考章节 3.4.2 串行外设接口 (SPI)。 
4 本表中管脚功能仅指部分固定设置,可通过 GPIO 矩阵输入输出的信号不受本表的限制。请参考 《ESP32-C3 技术参考手册》 的 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO_MUX) 章节。

2.3 电源管理 
ESP32-C3 系列的数字管脚可分为三种不同的电源域: • VDD3P3_CPU • VDD_SPI • VDD3P3_RTC VDD3P3_CPU 是 CPU 的输入电源。 VDD_SPI 可以作为输入电源或输出电源。 VDD3P3_RTC 同时是 RTC 和 CPU 的输入电源。 ESP32-C3 系列的数字电源管理如图 4 所示:

ESP32-C3 系列芯片数字电源管理
图 4: ESP32-C3 系列数字电源管理

VDD_SPI 作为输出电源时,由 VDD3P3_CPU 通过电阻 RSP I 后供电(电压典型值为 3.3 V)。在 Deep-sleep 模 式下,为了使 flash 漏电降到低,可以通过软件关闭 VDD_SPI 电源。 关于 CHIP_EN 的说明: 
图 5 为 ESP32-C3 系列芯片上电、复位时序图。各参数说明如表 3 所示。

ESP32-C3 系列芯片芯片上电、复位时序图图 5: ESP32-C3 系列芯片上电、复位时序图

ESP32-C3 系列芯片上电、复位时序图参数说明表 3: ESP32-C3 系列芯片上电、复位时序图参数说明

2.4 Strapping 管脚 
ESP32-C3 系列芯片共有三个 Strapping 管脚。 
• GPIO2 • GPIO8 • GPIO9 
软件可以读取 GPIO_STRAP_REG 寄存器的 GPIO_STRAPPING 字段,获取 GPIO2、GPIO8 和 GPIO9 的值。寄 存器具体描述请见 《ESP32-C3 技术参考手册》 IO 交换矩阵寄存器列表章节。 在芯片的系统复位过程中,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。 
系统复位有以下几种: 
• 上电复位 • RTC 看门狗复位 • 欠压复位 • 模拟看门狗复位 • 晶振时钟毛刺检测复位 
GPIO9 默认连接内部上拉。如果该管脚没有外部连接或者连接的外部线路处于高阻抗状态,则锁存值为 “1”。 为改变 Strapping 的值,您可以应用外部下拉/上拉电阻,或者应用主机 MCU 的 GPIO 控制 ESP32-C3 系列上 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表 4 。 

表 4: Strapping 管脚

ESP32-C3 系列芯片 Strapping管脚ESP32-C3 系列芯片 Strapping管脚1 GPIO8 = 0 且 GPIO9 = 0 不可使用。

图 6 显示了 CHIP_EN 上电前和上电后 Strapping 管脚的建立时间和保持时间。各参数说明如表 5 所示。

ESP32-C3 系列芯片 Strapping管脚的建立时间和保持时间

图 6: Strapping 管脚的建立时间和保持时间

表 5: Strapping 管脚的建立时间和保持时间的参数说明

ESP32-C3 系列芯片 Strapping管脚的建立时间和保持时间参数3.功能描述 
本章描述 ESP32-C3 系列的各个功能模块。 

3.1CPU 和存储 
3.1.1CPU 
ESP32-C3 系列搭载低功耗 RISC-V 32 位单核处理器,具有以下特性: • 四级流水线架构,支持 160 MHz 的时钟频率 • RV32IMC ISA • 支持 32 位乘法器、32 位除法器 • 支持多 32 个向量中断,共 7 个优先级 • 支持多 8 个硬件断点/观察点 • 支持多 16 个 PMP 区域 • 用于调试的 JTAG 接口 

3.1.2片上存储 
ESP32-C3 系列片上存储包括: • 384 KB 的 ROM:用于程序启动和内核功能调用 • 400 KB 片上 SRAM:用于数据和指令存储。400 KB 中,有 16 KB 配置为 cache 专用 • RTC 快速存储器:为 8 KB 的 SRAM,可被主 CPU 访问,在 Deep-sleep 模式下可以保存数据 • 4 Kbit 的 eFuse:其中 1792 位保留给用户使用,例如用于存储密钥和设备 ID • 嵌入式 flash:不同型号有差异,详见章节 1 产品型号对比 

3.1.3外部 flash 
ESP32-C3 系列支持多个外部 SPI、Dual SPI、Quad SPI 和 QPI flash。 CPU 的指令空间、只读数据空间可以映射到外部 flash,外部 flash 可以大支持 16 MB。ESP32-C3 系列支持 基于 XTS-AES 的硬件加解密功能,从而保护开发者 flash 中的程序和数据。 通过高速缓存,ESP32-C3 系列一次多可以同时有: • 8 MB 的指令空间以 64 KB 的块映射到 flash,支持 8 位、16 位和 32 位读取。 • 8 MB 的数据空间以 64 KB 的块映射到 flash,支持 8 位、16 位和 32 位读取。

说明: ESP32-C3 系列芯片启动完成后,软件可以自定义片外 flash 到 CPU 地址空间的映射。

3.1.4存储器映射 
ESP32-C3 系列的地址映射结构如图 7 所示。

ESP32-C3 系列芯片地址映射结构图 7: 地址映射结构

说明: 图中灰色背景标注的地址空间不可用。

3.1.5Cache 
ESP32-C3 系列采用八路组相连只读 cache 结构,具有以下特性: • cache 的大小为 16 KB • cache 的块大小为 32 字节 • 支持 pre-load 功能 • 支持 lock 功能 • 支持关键字优先 (critical word first) 和提前重启 (early restart
3.2系统时钟 
3.2.1CPU 时钟 
CPU 时钟有三种可能的时钟源: 
• 外置主晶振时钟 • 快速 RC 振荡器时钟(通常为 17.5 MHz,频率可调节) • PLL 时钟 
应用程序可以在外置主晶振、PLL 时钟和快速 RC 振荡器时钟时钟中选择一个作为时钟源。根据不同的应用程 序,被选择的时钟源直接或在分频之后驱动 CPU 时钟。CPU 一旦发生复位后,CPU 的时钟源默认选择为外置 主晶振时钟,且分频系数为 2。
3.2.2RTC 时钟 
RTC 慢速时钟应用于 RTC 计数器、RTC 看门狗和低功耗控制器,有三种可能的时钟源: • 外置低速 (32 kHz) 晶振时钟 • 内置慢速 RC 振荡器(通常为 136 kHz,频率可调节) • 内置快速 RC 振荡器分频时钟(由内置快速 RC 振荡器时钟经 256 分频生成) 
RTC 快速时钟应用于 RTC 外设和传感器控制器,有 2 种可能的时钟源: • 外置主晶振二分频时钟 • 内置快速 RC 振荡器时钟(通常为 17.5 MHz,频率可调节)

3.3模拟外设 
3.3.1模/数转换器 (ADC) ESP32-C3 系列集成了两个 12 位 SAR ADC,共支持 6 个模拟通道输入。 • ADC1 支持 5 个模拟通道输入,已在工厂校准。 • ADC2 支持 1 个模拟通道输入,未在工厂校准。 
有关 ADC 特性,请参考表 14。

3.3.2温度传感器 
温度传感器生成一个随温度变化的电压。内部 ADC 将传感器电压转化为一个数字量。 温度传感器的测量范围为–40 °C 到 125 °C。温度传感器一般只适用于监测芯片内部温度的变化,该温度值会随 着微控制器时钟频率或 IO 负载的变化而变化。一般来讲,芯片内部温度会高于环境温度。

3.4数字外设 
3.4.1通用输入/输出接口 (GPIO) 
ESP32-C3 系列共有 22 个 GPIO 管脚,通过配置对应的寄存器,可以为这些管脚分配不同的功能。除作为数字 信号管脚外,部分 GPIO 管脚也可配置为模拟功能管脚,比如 ADC 等管脚。 所有 GPIO 都可选择内部上拉/下拉,或设置为高阻。GPIO 配置为输入管脚时,可通过读取寄存器获取其输入 值。输入管脚也可经设置产生边缘触发或电平触发的 CPU 中断。数字 IO 管脚都是双向、非反相和三态的,包括带有三态控制的输入和输出缓冲器。这些管脚可以复用作其他功能,例如 UART、SPI 等。当芯片低功耗运行 时,GPIO 可设定为保持状态。 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵用于将信号从外设传输至 GPIO 管脚。两者共同组成了芯片的 IO 控制。利用 GPIO 交换矩阵,可配置外设模块的输入信号来源于任何的 IO 管脚,并且外设模块的输出信号也可连接到任意 IO 管 脚。表 6 列出了所有 GPIO 管脚的 IO MUX 功能。更多关于 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵的信息,请参考 《ESP32-C3 技术参考手册》 的 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO_MUX) 章节。

表 6: IO MUX 管脚功能

ESP32-C3 系列芯片IO MUX管脚功能复位 
每个管脚复位后的默认配置。 
• 0 - 输入关闭,高阻(IE = 0) • 1 - 输入使能,高阻(IE = 1) • 2 - 输入使能,下拉电阻使能(IE = 1,WPD = 1) • 3 - 输入使能,上拉电阻使能(IE = 1,WPU = 1) • 4 - 输出使能,上拉电阻使能(OE = 1, WPU = 1) • 0* - 输入关闭,上拉电阻使能(IE = 0,WPU = 0,USB_WPU = 1),具体见说明 
• 1* - eFuse 的 EFUSE_DIS_PAD_JTAG 位为 
0 时(初始默认值),管脚复位后输入使能,上拉电阻使能(IE = 1,WPU = 1)
1 时,管脚复位后输入使能,高阻(IE = 1)

建议对处于高阻态的管脚配置上拉或下拉,以避免不必要的耗电。用户可参考表 13 对上下拉电阻的描述在 PCB 设计中实现上下拉,或在软件初始化时开启管脚自带的上下拉。

说明 
• R - 管脚具有模拟功能。 • USB - GPIO18、GPIO19 为 USB 管脚,USB 管脚的上拉电阻由管脚上拉和 USB 上拉共同控制,当其中 任意一个为 1 时,对应管脚上拉电阻使能。USB 上拉由 USB_SERIAL_JTAG_DP_PULLUP 位控制。 • G - 管脚在芯片上电过程中有毛刺,具体见表 7。 

表 7: 芯片上电过程中的管脚毛刺

ESP32-C3 系列芯片芯片上电过程中的管脚毛刺

1 低电平毛刺:在持续期间维持低电平状态; 高电平毛刺:在持续期间维持高电平状态; 上拉毛刺:在持续期间维持上拉状态; 下拉毛刺:在持续期间维持下拉状态。

3.4.2串行外设接口 (SPI) 
ESP32-C3 系列共有三个 SPI(SPI0、SPI1 和 SPI2)。SPI0 和 SPI1 只可以配置成 SPI 存储器模式,SPI2 既可 以配置成 SPI 存储器模式又可以配置成通用 SPI 模式。 • SPI 存储器 (SPI Memory) 模式 SPI 存储器模式(SPI0,SPI1 和 SPI2)用于连接 SPI 接口的外部存储器。SPI 存储器模式下数据传输长度 以字节为单位,高支持四线 STR 读写操作。时钟频率可配置,STR 模式下支持的高时钟频率为 120 MHz。 • SPI2 通用 SPI (GP-SPI) 模式 SPI2 作为通用 SPI 时,既可以配置成主机模式,又可以配置成从机模式。主机模式和从机模式均支持双 线全双工和单线、双线或四线半双工通信。通用 SPI 的主机时钟频率可配置;数据传输长度以字节为单 位;时钟极性 (CPOL) 和相位 (CPHA) 可配置;可连接 GDMA 通道。 – 在主机模式下,时钟频率高为 80 MHz,支持 SPI 传输的四种时钟模式。 – 在从机模式下,时钟频率高为 60 MHz,也支持 SPI 传输的四种时钟模式。 通常情况下,ESP32-C3 系列和外部 flash 芯片的数据端口连接关系是:

表 8: ESP32-C3 系列和外部 flash 芯片的连接关系

ESP32-C3 系列芯片和外部flash芯片的链接关系

3.4.3通用异步收发器 (UART) 
ESP32-C3 系列有两个 UART 接口,即 UART0 和 UART1,支持异步通信(RS232 和 RS485)和 IrDA,通信速 率可达到 5 Mbps。UART 支持 CTS 和 RTS 信号的硬件流控以及软件流控(XON 和 XOFF)。两个 UART 接口通 过共用的 UHCI0 接口与 GDMA 相连,均可被 GDMA 访问或者 CPU 直接访问。 

3.4.4I2C 接口 
ESP32-C3 系列有一个 I2C 总线接口,根据用户的配置,总线接口可以用作 I2C 主机或从机模式。I2C 接口支 持: • 标准模式 (100 Kbit/s) • 快速模式 (400 Kbit/s) • 速度高可达 800 Kbit/s,但受制于 SCL 和 SDA 上拉强度 • 7 位寻址模式和 10 位寻址模式 • 双寻址模式 • 7 位广播地址 用户可以配置指令寄存器来控制 I2C 接口,从而实现更多灵活的应用。 

3.4.5I2S 接口 
ESP32-C3 系列有一个标准 I2S 接口,可以以主机或从机模式,在全双工或半双工模式下工作,并且可被配置 为 I2S 串行 8 位、16 位、24 位、32 位的收发数据模式,支持频率从 10 kHz 到 40 MHz 的 BCK 时钟。 I2S 接口连接 GDMA 控制器。支持 TDM PCM、TDM MSB 对齐、TDM 标准和 PDM TX 接口。 3.4.6 红外遥控器 红外遥控器 (RMT) 支持双通道的红外发射和双通道的红外接收。通过程序控制脉冲波形,遥控器可以支持多种 红外协议和单线协议。四个通道共用一个 192 × 32 位的存储模块来存放收发的波形。 

3.4.6LED PWM 控制器 
LED PWM 控制器可以用于生成六路独立的数字波形,具有如下特性: • 波形的周期和占空比可配置,占空比精确度可达 18 位 • 多种时钟源选择,包括 APB 总线时钟、外置主晶振时钟 • 可在 Light-sleep 模式下工作 • 支持硬件自动步进式地增加或减少占空比,可用于 LED RGB 彩色梯度发生器

3.4.8 通用 DMA 控制器
ESP32-C3 系列包含一个六通道的通用 DMA 控制器(简称 GDMA),包括三个发送通道和三个接收通道,每个 通道之间相互独立。这六个通道被具有 DMA 功能的外设所共享,通道之间支持可配置固定优先级。 通用 DMA 控制器基于链表来实现对数据收发的控制,并支持外设与存储器之间及存储器与存储器之间的高速 数据传输。每个通道支持访问片内 RAM。 ESP32-C3 系列中有六个外设具有 DMA 功能,这六个外设是 SPI2、UHCI0、I2S、AES、SHA 和 ADC。

3.4.9 USB 串口/JTAG 控制器
ESP32-C3 集成一个 USB 串口/JTAG 控制器,具有以下特性: • 兼容 USB 2.0 全速标准,传输速度高可达 12 Mbit/s(注意,该控制器不支持 480 Mbit/s 的高速传输模 式) • 包含 CDC-ACM 虚拟串口及 JTAG 适配器功能 • 可编程嵌入式/外部 flash • 利用紧凑的 JTAG 指令,支持 CPU 调试 • 芯片内部集成的全速 USB PHY

3.4.10 TWAI® 控制器
ESP32-C3 系列带有一个 TWAI® 控制器,具有如下特性: • 兼容 ISO 11898-1 协议 • 支持标准帧格式(11 位 ID)和扩展帧格式(29 位 ID) • 比特率从 1 Kbit/s 到 1 Mbit/s • 多种操作模式:工作模式、只听模式和自检模式(传输无需确认) • 64 字节接收 FIFO • 数据接收过滤器(支持单过滤器和双过滤器模式) • 错误检测与处理:错误计数器、可配置的错误中断阈值、错误代码记录和仲裁丢失记录

3.5 射频和 Wi-Fi
ESP32-C3 系列射频包含以下主要模块: • 2.4 GHz 接收器 • 2.4 GHz 发射器 • 偏置 (Bias) 和线性稳压器 • Balun 和收发切换器 • 时钟生成器

3.5.1 2.4 GHz 接收器
2.4 GHz 接收器将 2.4 GHz 射频信号解调为正交基带信号,并用两个高精度、高速的 ADC 将后者转为数字信 号。为了适应不同的信道情况,ESP32-C3 系列集成了 RF 滤波器、自动增益控制 (AGC)、DC 偏移补偿电路和 基带滤波器。

3.5.2 2.4 GHz 发射器 2.4 GHz 发射器将正交基带信号调制为 2.4 GHz 射频信号,使用大功率互补金属氧化物半导体 (CMOS) 功率放 大器驱动天线。数字校准进一步改善了功率放大器的线性。 为了抵消射频接收器的瑕疵,ESP32-C3 系列还另增了校准措施,例如: • 载波泄露消除 • I/Q 相位匹配 • 基带非线性抑制 • 射频非线性抑制 • 天线匹配 这些内置校准措施缩短了产品的测试时间,并且不再需要测试设备。 3.5.3 时钟生成器 时钟生成器为接收器和发射器生成 2.4 GHz 正交时钟信号,所有部件均集成于芯片上,包括电感、变容二极管、 环路滤波器、线性稳压器和分频器。 时钟生成器带有内置校准电路和自测电路。运用自主知识产权的优化算法,对正交时钟的相位和相位噪声进行 优化处理,使接收器和发射器都有好的性能表现。 3.5.4 Wi-Fi 射频和基带 ESP32-C3 系列 Wi-Fi 射频和基带支持以下特性: • 802.11b/g/n • 802.11n MCS0-7 支持 20 MHz 和 40 MHz 带宽 • 802.11n MCS32 • 802.11n 0.4 µs 保护间隔 • 数据率高达 150 Mbps • 接收 STBC(单空间流) • 可调节的发射功率 • 天线分集 ESP32-C3 系列支持基于外部射频开关的天线分集与选择。外部射频开关由一个或多个 GPIO 管脚控制, 用来选择合适的天线以减少信道衰落的影响。 3.5.5 Wi-Fi MAC ESP32-C3 系列完全遵循 802.11 b/g/n Wi-Fi MAC 协议栈,支持分布式控制功能 (DCF) 下的基本服务集 (BSS) STA 和 SoftAP 操作。支持通过小化主机交互来优化有效工作时长,以实现功耗管理。 ESP32-C3 系列 Wi-Fi MAC 自行支持的底层协议功能如下: • 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口 • 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式、SoftAP 模式、Station + SoftAP 模式和混杂模 式 • RTS 保护,CTS 保护,立即块确认 (Immediate Block ACK) • 分片和重组 (Fragmentation and defragmentation)• TX/RX A-MPDU,TX/RX A-MSDU • 传输机会 (TXOP) • 无线多媒体 (WMM) • GCMP、CCMP、TKIP、WAPI、WEP、BIP、WPA2 个人模式或 WPA2 企业模式 (WPA2-PSK/WPA2-Enterprise) 及 WPA3 个人模式或 WPA3 企业模式 (WPA3-PSK/WPA3-Enterprise) • 自动 Beacon 监测(硬件 TSF) • 802.11mc FTM 3.5.6 联网特性 乐鑫提供的固件支持 TCP/IP 联网、ESP-WIFI-MESH 联网或其他 Wi-Fi 联网协议,同时也支持 TLS 1.0、1.1、 1.2。 3.6 低功耗蓝牙 ESP32-C3 系列包含了一个低功耗蓝牙 (Bluetooth Low Energy) 子系统,集成了硬件链路层控制器、射频/调制 解调器模块和功能齐全的软件协议栈。低功耗蓝牙子系统支持 Bluetooth 5 和 Bluetooth mesh。 3.6.1 低功耗蓝牙射频和物理层 ESP32-C3 系列低功耗蓝牙射频和物理层支持以下特性: • 1 Mbps PHY • 2 Mbps PHY,用于提升传输速率 • Coded PHY (125 Kbps and 500 Kbps),用于提升传输距离 • 硬件实现 Listen Before Talk (LBT) • 天线分集 (Antenna diversity):支持带有外部射频开关的天线分集与选择 外部射频开关由一个或多个 GPIO 管脚控制,用来选择合适的天线以减少信道衰减的影响。 3.6.2 低功耗蓝牙链路层控制器 ESP32-C3 系列低功耗蓝牙链路控制器支持以下特性: • 广播扩展 (Advertising Extensions),用于增强广播能力,可以广播更多的智能数据 • 多广播 • 支持同时广播和扫描 • 多连接,支持中心设备 (Central) 和外围设备 (Peripheral) 同时运行 • 自适应跳频和信道选择 • 信道选择算法 #2 (Channel Selection Algorithm #2) • 连接参数更新 • 高速不可连接广播 (High Duty Cycle Non-Connectable Advertising) • LE Privacy 1.2 • 数据包长度扩展 (LE Data Packet Length Extension) • 链路层扩展扫描过滤策略 (Link Layer Extended Scanner Filter policies)• 低速可连接定向广播 (Low duty cycle directed advertising) • 链路层加密 • LE Ping

3.7 低功耗管理 ESP32-C3 系列采用了先进的电源管理技术,可以在不同的功耗模式之间切换。ESP32-C3 系列支持的功耗模 式有: • Active 模式:CPU 和芯片射频处于工作状态。芯片可以接收、发射和侦听信号。 • Modem-sleep 模式:CPU 可运行,时钟频率可配置。Wi-Fi 及 Bluetooth LE 的基带和射频关闭,但 Wi-Fi 或 Bluetooth LE 可保持连接。 • Light-sleep 模式:CPU 暂停运行。任何唤醒事件(MAC、主机、RTC 定时器或外部中断)都会唤醒芯片。 Wi-Fi 或 Bluetooth LE 可保持连接。 • Deep-sleep 模式:CPU 和大部分外设都会掉电,只有 RTC 存储器处于工作状态。Wi-Fi 连接数据存储在 RTC 中。 设备在不同的功耗模式下有不同的电流消耗,详情请见表 16。 3.8 定时器 3.8.1 通用定时器 ESP32-C3 系列内置两个 54 位通用定时器,具有 16 位分频器和 54 位可自动重载的向上/向下计时器。 定时器具有如下功能: • 16 位时钟预分频器,分频系数为 1-65536 • 54 位时基计数器可配置成递增或递减 • 可读取时基计数器的实时值 • 暂停和恢复时基计数器 • 可配置的报警产生机制 • 电平触发中断 3.8.2 系统定时器 ESP32-C3 系列内置 52 位系统定时器,该系统定时器包含两个 52 位的时钟计数器和三个报警比较器,具有以 下功能: • 时钟计数器的频率固定为 16 MHz • 三个报警比较器根据不同的报警值可产生三个独立的中断 • 两种报警模式:单次特定报警值报警和周期性报警 • 支持设置 52 位的单次特定报警值和 26 位的周期性报警值 • 计数器值重新加载 • 支持当 CPU 暂停或处于 OCD 模式时,时钟计数器也暂停

3.8.3 看门狗定时器 ESP32-C3 系列中有三个看门狗定时器:两个定时器组中各一个(称作主系统看门狗定时器,缩写为 MWDT), RTC 模块中一个(称作 RTC 看门狗定时器,缩写为 RWDT)。 在引导加载 flash 固件期间,RWDT 和定时器组 0 中的 MWDT 会自动使能,以检测引导过程中发生的错误,并 恢复运行。 看门狗定时器具有如下特性: • 四个阶段,每个阶段都可配置超时时间。每阶段都可单独配置、使能和关闭。 • 如在某个阶段发生超时,MWDT 会采取中断、CPU 复位和内核复位三种超时动作中的一种,RWDT 会采 取中断、CPU 复位、内核复位和系统复位四种超时动作中的一种。 • 保护 32 位超时计数器 • 防止 RWDT 和 MWDT 的配置被误改。 • flash 启动保护 如果在预定时间内 SPI flash 的引导过程没有完成,看门狗会重启整个主系统。3.9 加密硬件加速器 ESP32-C3 系列配备硬件加速器,支持一些通用加密算法,比如 AES-128/AES-256 (FIPS PUB 197)、 ECB/CBC/OFB/CFB/CTR (NIST SP 800-38A)、SHA1/SHA224/SHA256 (FIPS PUB 180-4)、RSA3072 和 ECC 等,还支持大数乘法、大数模乘等独立运算,其中 RSA 和大数模乘运算大长度可达 3072 位,大数乘法的因 子大长度可达 1536 位。 3.10 物理安全特性 • 外部 flash 通过 AES-XTS 算法进行加密,加密算法使用的密钥无法被软件读写,因此用户的应用程序代码 与数据不会被非法获取。 • 安全启动功能确保只启动已签名(具有 RSA-PSS 签名)的固件,此功能的可信度是根植于硬件逻辑。 • HMAC 模块可以使用软件无法访问的安全密钥来生成用于身份验证或其他用途的 MAC 签名。 • 数字签名模块可以使用软件无法访问的 RSA 密钥生成用于身份验证的 RSA 签名。 • 世界控制器模块提供两个软件运行环境,可将所有硬件和软件资源划分成两种,分别放置到安全区域及普 通区域,保证普通区域硬件无法访问安全区域,从而在这两个区域之间构建安全边界。

3.11 外设管脚分配 表 9: 外设和传感器管脚分配

ESP32-C3 系列芯片外设和传感器管脚分配ESP32-C3 系列芯片外设和传感器管脚分配

ESP32-C3 系列芯片外设和传感器管脚分配4.电气特性 4.1 大额定值 超出大额定值可能导致器件损坏。这只是强调的额定值,不涉及器件的功能性操作。 

表 10: 大额定值

ESP32-C3 系列芯片 额定值4.2 建议工作条件 表 11: 建议工作条件

ESP32-C3 系列芯片建议工作条件1 更多信息请参考章节 2.3 电源管理。 2 在使用 VDD_SPI 为外设供电的使用场景中,VDD3P3_CPU 还应满足外设的使用要求,详见表 12。 3 使用单电源供电时,输出电流需要达到 500 mA 及以上。

4.3 VDD_SPI 输出特性 表 12: VDD_SPI 输出特性

ESP32-C3 系列芯片VDD_SPI输出特性在实际使用情况下,当 VDD_SPI 为 3.3 V 输出模式的时候,VDD3P3_CPU 需要考虑到 RSP I 的影响。比如在接 3.3 V flash 的情况下需满足以下条件: VDD3P3_CPU > VDD_flash_min + I_flash_max*RSP I 其中,VDD_flash_min 为 flash 的低工作电压,I_flash_max 为 flash 的大工作电流。 更多信息请参考章节 2.3 电源管理。

4.4 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 

ESP32-C3 系列芯片直流电气特性表 13: 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C)

1 VDD 是 I/O 的供电电源。 2 VOH 和 VOL 为负载是高阻条件下的测试值。

4.5 ADC 特性 表 14: ADC 特性

ESP32-C3 系列芯片ADC特性1 使用滤波器多次采样或计算平均值可以获得更好的 DNL 结果。

4.6 功耗特性 下列功耗数据是基于 3.3 V 电源、25 °C 环境温度,在 RF 接口处完成的测试结果。所有发射数据均基于 100% 的占空比测得。
表 15: RF 功耗

ESP32-C3 系列芯片RF功耗

表 16: 不同功耗模式下的功耗

ESP32-C3 系列芯片不同功耗模式下的功耗1 测量 Modem-sleep 模式功耗数据时,CPU 处于工作状态,cache 处于空闲状态。 2 在 Wi-Fi 开启的场景中,芯片会在 Active 和 Modem-sleep 模式之间切换,功耗也会在两种模式间 变化。 3 Modem-sleep 模式下,CPU 频率自动变化,频率取决于 CPU 负载和使用的外设。

4.7 可靠性认证 表 17: 可靠性认证

ESP32-C3 系列芯片可靠性认证1 JEDEC 文档 JEP155 规定:500 V HBM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。 2 JEDEC 文档 JEP157 规定:250 V CDM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。

4.8 Wi-Fi 射频 

表 18: Wi-Fi 频率

ESP32-C3 系列芯片Wi-Fi频率4.8.1 Wi-Fi 射频发射器 (TX) 规格 
表 19: 频谱模板和 EVM 符合 802.11 标准时的发射功率

ESP32-C3 系列芯片发射功率

表 20: 发射 EVM 测试

ESP32-C3 系列芯片发射EVM测试4.8.2 Wi-Fi 射频接收器 (RX) 规格 

表 21: 接收灵敏度

ESP32-C3 系列芯片接收灵敏度

表 22: 大接收电平

ESP32-C3 系列芯片接收电平

ESP32-C3 系列芯片接收电平

表 23: 接收邻道抑制

4.9 低功耗蓝牙射频 
表 24: 低功耗蓝牙频率

ESP32-C3 系列芯片低功耗蓝牙频率

4.9.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 规格 
表 25: 发射器特性 - 低功耗蓝牙 1 Mbps

ESP32-C3 系列芯片低功耗蓝牙1Mbps表 26: 发射器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps

ESP32-C3 系列芯片低功耗蓝牙2Mbps表 27: 发射器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps

ESP32-C3 系列芯片低功耗蓝牙125Kbps表 28: 发射器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps

ESP32-C3 系列芯片低功耗蓝牙500Kbps

ESP32-C3 系列芯片低功耗蓝牙500Kbps4.9.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 规格 表 29: 接收器特性 - 低功耗蓝牙 1 Mbps

ESP32-C3 系列芯片接收器性能 低功耗蓝牙1Mbps表 30: 接收器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps

ESP32-C3 系列芯片接收器性能 低功耗蓝牙2MbpsESP32-C3 系列芯片接收器性能 低功耗蓝牙2Mbps表 31: 接收器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps    

ESP32-C3 系列芯片接收器性能 低功耗蓝牙125Kbps表 32: 接收器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps

ESP32-C3 系列芯片接收器性能 低功耗蓝牙500KbpsESP32-C3 系列芯片接收器性能 低功耗蓝牙500Kbps5. 封装信息

ESP32-C3 系列芯片封装图 8: QFN32 (5×5 mm) 封装

说明: • 推荐 PCB 封装图源文件 (dxf) 可使用 Autodesk Viewer 查看; • 有关卷带、载盘和产品标签的信息,请参阅 《乐鑫芯片包装信息》。

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uA级别智能门锁低功耗雷达模块让门锁更加智能省电节约功耗

uA级别智能门锁低功耗雷达模块让门锁更加智能省电节约功耗,指纹门锁并不是什么新鲜事,我相信每个人都很熟悉。随着近年来智能家居的逐步普及,指纹门锁也进入了成千上万的家庭。今天的功耗雷达模块指纹门锁不仅消除了繁琐的钥匙,而且还提供了各种智能功能,uA级别智能门锁低功耗雷达模块用在智能门锁上,可以实现门锁的智能感应屏幕,使电池寿命延长3-5倍,如与其他智能家居连接,成为智能场景的开关。所以今天的指纹门锁更被称为智能门锁。 今天,让我们来谈谈功耗雷达模块智能门锁的安全性。希望能让更多想知道智能门锁的朋友认识下。 指纹识别是智能门锁的核心 指纹识别技术在我们的智能手机上随处可见。从以前的实体指纹识别到屏幕下的指纹识别,可以说指纹识别技术已经相当成熟。指纹识别可以说是整个uA级低功耗雷达模块智能门锁的核心。 目前主要有三种常见的指纹识别方法,即光学指纹识别、半导体指纹识别和超声指纹识别。 光学指纹识别 让我们先谈谈光学指纹识别的原理实际上是光的反射。我们都知道指纹本身是不均匀的。当光照射到我们的指纹上时,它会反射,光接收器可以通过接收反射的光来绘制我们的指纹。就像激光雷达测绘一样。 光学指纹识别通常出现在打卡机上,手机上的屏幕指纹识别技术也使用光学指纹识别。今天的光学指纹识别已经达到了非常快的识别速度。 然而,光学指纹识别有一个缺点,即硬件上的活体识别无法实现,容易被指模破解。通常,活体识别是通过软件算法进行的。如果算法处理不当,很容易翻车。 此外,光学指纹识别也容易受到液体的影响,湿手解锁的成功率也会下降。 超声指纹识别 超声指纹识别也被称为射频指纹识别,其原理与光学类型相似,但超声波使用声波反射,实际上是声纳的缩小版本。因为使用声波,不要担心水折射会降低识别率,所以超声指纹识别可以湿手解锁。然而,超声指纹识别在防破解方面与光学类型一样,不能实现硬件,可以被指模破解,活体识别仍然依赖于算法。 半导体指纹识别 半导体指纹识别主要采用电容、电场(即我们所说的电感)、温度和压力原理来实现指纹图像的收集。当用户将手指放在前面时,皮肤形成电容阵列的极板,电容阵列的背面是绝缘极板。由于不同区域指纹的脊柱与谷物之间的距离也不同,因此每个单元的电容量随之变化,从而获得指纹图像。半导体指纹识别具有价格低、体积小、识别率高的优点,因此大多数uA级低功耗雷达模块智能门锁都采用了这种方案。半导体指纹识别的另一个功能是活体识别。传统的硅胶指模无法破解。 当然,这并不意味着半导体可以百分识别活体。所谓的半导体指纹识别活体检测不使用指纹活体体征。本质上,它取决于皮肤的材料特性,这意味着虽然传统的硅胶指模无法破解。 一般来说,无论哪种指纹识别,都有可能被破解,只是说破解的水平。然而,今天的指纹识别,无论是硬件生活识别还是算法生活识别,都相对成熟,很难破解。毕竟,都可以通过支付级别的认证,大大保证安全。 目前,市场上大多数智能门锁仍将保留钥匙孔。除了指纹解锁外,用户还可以用传统钥匙开门。留下钥匙孔的主要目的是在指纹识别故障或智能门锁耗尽时仍有开门的方法。但由于有钥匙孔,它表明它可以通过技术手段解锁。 目前市场上的锁等级可分为A、B、C三个等级,这三个等级主要是通过防暴开锁和防技术开锁的程度来区分的。A级锁要求技术解锁时间不少于1分钟,B级锁要求不少于5分钟。即使是高级别的C级锁也只要求技术解锁时间不少于10分钟。 也就是说,现在市场上大多数门锁,无论是什么级别,在专业的解锁大师面前都糊,只不过是时间长短。 安全是重要的,是否安全增加了人们对uA级别低功耗雷达模块智能门锁安全的担忧。事实上,现在到处都是摄像头,强大的人脸识别,以及移动支付的出现,使家庭现金减少,所有这些都使得入室盗窃的成本急剧上升,近年来各省市的入室盗窃几乎呈悬崖状下降。 换句话说,无论锁有多安全,无论锁有多难打开,都可能比在门口安装摄像头更具威慑力。 因此,担心uA级别低功耗雷达模块智能门锁是否不安全可能意义不大。毕竟,家里的防盗锁可能不安全。我们应该更加关注门锁能给我们带来多少便利。 我们要考虑的是智能门锁的兼容性和通用性。毕竟,智能门锁近年来才流行起来。大多数人在后期将普通机械门锁升级为智能门锁。因此,智能门锁能否与原门兼容是非常重要的。如果不兼容,发现无法安装是一件非常麻烦的事情。 uA级别低功耗雷达模块智能门锁主要是为了避免带钥匙的麻烦。因此,智能门锁的便利性尤为重要。便利性主要体现在指纹的识别率上。手指受伤导致指纹磨损或老年人指纹较浅。智能门锁能否识别是非常重要的。 当然,如果指纹真的失效,是否有其他解锁方案,如密码解锁或NFC解锁。还需要注意密码解锁是否有虚假密码等防窥镜措施。 当然,智能门锁的耐久性也是一个需要特别注意的地方。uA级别低功耗雷达模块智能门锁主要依靠内部电池供电,这就要求智能门锁的耐久性尽可能好,否则经常充电或更换电池会非常麻烦。
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2022-01

微波雷达传感器雷达感应浴室镜上的应用

发布时间: : 2022-01--14
微波雷达传感器雷达感应浴室镜上的应用,如今,家用电器的智能化已成为一种常态,越来越多的人开始在自己的浴室里安装智能浴室镜。但是还有很多人对智能浴镜的理解还不够深入,今天就来说说这个话题。 什么是智能浴室镜?智慧型浴室镜,顾名思义,就是卫浴镜子智能化升级,入门级产品基本具备了彩灯和镜面触摸功能,更高档次的产品安装有微波雷达传感器智能感应,当感应到有人接近到一定距离即可开启亮灯或者亮屏操作,也可三色无极调,智能除雾,语音交互,日程安排备忘,甚至在镜子上看电视,听音乐,气象预报,问题查询,智能控制,健康管理等。 智能化雷达感应浴室镜与普通镜的区别,为什么要选TA?,就功能而言,普通浴镜价格用它没有什么压力!而且雷达感应智能浴镜会让人犹豫不决是否“值得一看”。就功能和应用而言,普通浴镜功能单一,而微波雷达传感器智能浴室镜功能创新:镜子灯光色温和亮度可以自由调节,镜面还可以湿手触控,智能除雾,既环保又健康! 尽管智能浴镜比较新颖,但功能丰富,体验感更好,特别是入门级的智能浴镜,具有基础智能化功能,真的适合想体验下智能化的小伙伴们。 给卫生间安装微波雷达传感器浴室镜安装注意什么? ①确定智能浴室镜的安装位置,因为是安装时在墙壁上打孔,一旦安装后一般无法移动位置。 ②在选购雷达感应智能浴室镜时,根据安装位置确定镜子的形状和尺寸。 ③确定智能浴镜的安装位置后,在布线时为镜子预留好电源线。 ④确定微波雷达传感器智能浴镜的安装高度,一般智能浴镜的标准安装高度约85cm(从地砖到镜子底),具体安装高度要根据家庭成员的身高及使用习惯来决定。 ⑤镜面遇到污渍,可用酒精或30%清洁稀释液擦洗,平时可用干毛巾养护,注意多通风。
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2022-02

冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器屏幕唤醒性能强悍智能感应

发布时间: : 2022-02--07
冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器屏幕唤醒性能强悍智能感应,随着年轻一代消费观念的转变,冰箱作为厨房和客厅的核心家用电器之一,也升级为健康、智能、高端的形象。在新产品发布会上,推出了大屏幕的冰箱,不仅屏幕优秀,而且微波雷达传感器屏幕唤醒性能强大。 大屏智能互联,听歌看剧购物新体验 冰箱植入冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器触摸屏,重新定义了冰箱的核心价值。除了冰箱的保鲜功能外,该显示屏还集控制中心、娱乐中心和购物中心于一体,让您在无聊的烹饪过程中不会落后于听歌、看剧和购物。新的烹饪体验是前所未有的。 不仅如此,21.5英寸的屏幕也是整个房子智能互联的互动入口。未来的家将是一个充满屏幕的家。冰箱可以通过微波雷达传感器屏幕与家庭智能产品连接。烹饪时,你可以通过冰箱观看洗衣机的工作,当你不能腾出手来照顾孩子时,你可以通过冰箱屏幕连接家庭摄像头,看到孩子的情况。冰箱的推出标志着屏幕上的未来之家正在迅速到来。 管理RFID食材,建立健康的家庭生活 据报道,5G冰箱配备了RFID食品材料管理模块,用户将自动记录和储存食品,无需操作。此外,冰箱还可以追溯食品来源,监控食品材料从诞生到用户的整个过程,以确保食品安全;当食品即将过期时,冰箱会自动提醒用户提供健康的饮食和生活。 风冷无霜,清新无痕 冰箱的出现是人类延长食品保存期的一项伟大发明。一个好的冰箱必须有很强的保存能力。5g冰箱采用双360度循环供气系统。智能补水功能使食品原料享受全方位保鲜,紧紧锁住水分和营养,防止食品原料越来越干燥。此外,该送风系统可将其送到冰箱的每个角落,消除每个储藏空间的温差,减少手工除霜的麻烦,使食品不再粘连。 进口电诱导保鲜技术,创新黑科技加持 针对传统冰箱保存日期不够长的痛点,5g互联网冰箱采用日本进口电诱导保存技术,不仅可以实现水果储存冰箱2周以上不腐烂发霉,还可以使蔬菜储存25天不发黄、不起皱。在-1℃~-5℃下,配料不易冻结,储存时间较长。冷冻食品解冻后无血,营养大化。此外,微波雷达传感器5g冰箱还支持-7℃~-24℃的温度调节,以满足不同配料的储存要求。 180°矢量变频,省电时更安静 一台好的压缩机对冰箱至关重要。冰箱配备了变频压缩机。180°矢量变频技术可根据冷藏室和冷冻室的需要有效提供冷却,达到食品原料的保鲜效果。180°矢量变频技术不仅大大降低了功耗,而且以非常低的分贝操作机器。保鲜效果和节能安静的技术冰箱可以在许多智能冰箱中占有一席之地,仅仅通过这种搭配就吸引了许多消费者的青睐。 配备天然草本滤芯,不再担心串味 各种成分一起储存在冰箱中,难以避免串味。此外,冰箱内容易滋生细菌,冰箱总是有异味。针对这一问题,冰箱创新配置了天然草本杀菌除臭滤芯。该滤芯提取了多种天然草本活性因子,可有效杀菌99.9%,抑制冰箱异味,保持食材新鲜。不仅如此,这个草本滤芯可以更快、更方便、更无忧地拆卸。家里有冰箱,开始健康保鲜的生活。 目前,冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器正在继续推动家庭物联网的快速普及,相信在不久的将来,智能家电将成为互动终端。
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2023-01

上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块数据安全性揭秘

发布时间: : 2023-01--31
上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块数据安全性揭秘,众所周知,TCP 协议和 UDP 协议,及其之上的应用协议 HTTP 和 COAP,都是明文传输数据的,这样就会导致数据在网络传输的过程中被窃取或者篡改。如果数据中含有密码、账号等敏感信息,则可能会造成不可挽回的损失,因此需要对这些明文传输的数据进行加密。对于使用蓝牙传输的数据,由于蓝牙协议属于点对点的协议,数据不会泄露到网络上,被窃取的概率也很小;另外,上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块蓝牙协议本身也会对用户的数据进行加密。因此,本文主要讨论 TCP IP协议的数据加密。 加密是为了保证传输数据的机密性与完整性。常见的加密系统通常先对数据进行编码再传输例如,在以前的战争中,发送的电报就是经过编码的,接收方和发送方都有一个相同的密码本,接收方用密码本上的数字或者字母来替换电报中的单词、语句。即使电报内容被第三窃听了,第三方也无法在短时间破译出电报的真实内容。但是这种方式有个缺陷,就是电报的内容还是存在被破解的可能,只是时间的问题,而且为了防止电报被破解,接收方与发送方需要定期更换密码本,这时也有可能泄露密码本,导致电报内容被破解。 上述的电报例子就是常见的加密算法——对称加密的使用场景。在对称加密算法中,加密与解密采用的算法是一样的,它们的密钥也都是一样的。对称加密具有算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高等优点。但在数据传输前,发送方和接收方必须商定好密钥,而目为了保证数据不被破解,双方还必须定期更新密钥,这会使得密钥管理成为双方的负担。常用的对称加密算法有 AES、DES、RC4 等。 接下来介绍与对称加密相对的算法——非对称加密。上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块非对称加密的双方都有一对公开密钥(Public Key,公钥)与私有密钥 (Private Key,私钥),数据的加密使用公钥进行,数据的解密使用私钥进行。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种加密算法称为非对称加密。相比于对称加密,非对称加密更加安全。因为非对称加密比对称加密更复杂,所以在解密时会比对称加密慢,而且第三方很难直接破译数据。因为非对称加密算法的复杂度很高,并且用于解密的私钥是不会在网络中传播的,只有接收方才能获取到私钥,所以大大提高了数据的安全性。常见的非对称加密算法有 RSA、Diffe-Hellman、DSA等。 上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块非对称加密的优点是其安全性,用户 A 可以保留私钥,通过网络将公传输给用户 B,即使用户C获取了公钥,因为用户 C 没有用户A 的私钥,用户C 也是无法破解数据内容的。这样用户A 和用户B 就可以大胆地通过网络传输各自的公钥。记住一点,公钥是用于加密的,私钥是用于解密的。 非对称加密看起来似乎很安全,但是有没有想过这样一个问题: 如果用户C 将发往用户A 和用户 B 的公钥全部替换为自己对应私钥的公呢?用户 A 是不知道这个公是不是用户 B的,所以当用户A 发送数据时,就会使用用户 C 的公钥进行加密,这时用户 C 就可以在窃取该密文数据后使用对应的私钥进行解密。因此,如何保证公钥的合法性是至关重要的。在现实中,通过 CA (Certificate Authority) 可以保证公的合法性。CA 也是基于非对称加密算法来工作的,有了 CA,用户 B 会先把自己的公钥和一些其他信息交给 CA,CA 用自己的私钥加密这些数据,加密完的数据称为用户 B 的数字证书。用户 B 向用户A 传输的公是CA加密之后的数字证书。用户A 收到数宁证书后,会通过 CA 发布的数字证书 (包含了 CA的公钥)来解密用户B的数字证书,从而获得用户B 的公钥。
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2023-01

乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块数据通信协议总结TCP/UDP/HTTP/CoAP协议

发布时间: : 2023-01--30
乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块数据通信协议总结TCP/UDP/HTTP/CoAP协议 乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块TCP 协议 可靠传输,支持重传、流量控制和拥塞控制; 面向连接,通过 3 次握手建立连接和 4 次握手断开连接,长连接; 一对一连接; 包头小为 20 B; 根据网络环境,在出现丢包时会重传,导致传输速率降低; 适用于可靠传输的应用,如文件传输等; 乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块UDP 协议 不可靠传输,不支持重传、流量控制和拥塞控制; 无连接,直接进行数据传输,短连接; 支持一对一单播,一对所有的广播和一对多的组播; 包头只有8B; 快,不受网络环境影响,只负责将数据传输到网络; 适用于实时传输应用,如 VoIP 电话、视频电话、流媒体等; 对于本地控制的数据通信而言,单纯从传输层的角度来讲,可选择 TCP 协议,因为需要数据的准确性;在使用 UDP 协议时,智能手机 App 会发送开灯命令,可能该命令由于网络环境问题被丢弃了,ESP32-C3 可能就无法收到该命令;相比于 TCP 协议而言,就算数据包被丢弃了,智能手机 App 底层还会重新发送该命令。 但使用单纯的传输层协议发送数据有个缺陷,需要用户自行开发上层应用业务逻辑,所以本节又介绍了基于 TCP和UDP 协议的应用协议 HTTP 和 COAP。 HTTP和CoAP 都是基于 REST 模型的网络传输协议,用于发送请求与响应请求,只是它们-个基于 TCP 协议,另一个基于 UDP 协议,并且各自继承了传输层协议的相关特性。HTTP 协议和 CoAP 协议的区别如下表所示。 乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块HTTP 协议 传输层TCP 协议; 可能含有大量消息头数据,开销大; 长连接,功耗高; 资源发现不支持; 一般由客户端主动触发,服务器端无法主动触发; 适用于性能好、内存比较多的设备; 乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块CoAP 协议 传输层UDP 协议; 包头采用二进制压缩,开销小; 短连接,功耗低; 资源发现支持; 虽然也有客户端与服务器端之分,但两者都可以主动触发; 适用于性能差、内存比较少的设备; 相比较而言,CoAP 协议更适合一些资源少的物联网设备,如果设备资源多、性能好,HTTP协议的功能比 CoAP 协议更加健全。对比了 TCP/IP 协议族内的通信协议后,接下来比较该类协议与蓝牙协议,它们直观的区别就是,蓝牙是点对点的协议,而 TCP/IP 协议是端对端的协议,中间可能会经过路由。因此在速度响应方面,同样是 2.4 GHZ 频道的无线传输技术,智能手机到 ESP32-C3 之间的数据通信上,蓝牙要快于 Wi-Fi。乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块蓝牙的数据包大小会比使用TCP/IP 协议栈的应用数据更小;蓝牙的功耗天然地比 Wi-Fi 功耗低。蓝牙协议支持资源发现,也不需要本地发现,因为蓝牙是点对点的连接,可以说蓝牙非常适合用于本地控制。但由于目前大部分物联网产品都要连云所以 Wi-Fi功能是必不可少的。很多物联网产品都可以只使用 Wi-Fi或者只使用蓝牙进行配网如果物联网产品不需要连云,则可以只使用蓝牙进行本地控制;如果物联网产品需要连云,则需要借助 Wi-Fi连云和进行本地控制。
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飞睿科技代理商乐鑫WiFi6 Soc ESP32-C6现货ESP-IDF v5.0发布

发布时间: : 2023-01--29
飞睿科技代理商乐鑫WiFi6 Soc ESP32-C6现货ESP-IDF v5.0发布,ESP32-C6是乐鑫科技的支持WiFi6的SoC,集成2.4GHz Wi-Fi6、Bluetooth5(LE)和IEEE802.15.4协议(Thread/Zigbee)。目前,ESP32-C6已上架销售,可到飞睿科技官方淘宝店购买。 飞睿科技代理商乐鑫ESP32-C6 一个时钟频率高达1600MHz的高性能RISC-V32位处理器,一个时钟频率高20位MHz的低功耗RISC-V内置512位处理器的32位处理器KBSRAM,320KBROM,并支持外接flash。ESP32-C6拥有30个(QFN40)或22个(QFN32)可编程GPIO管脚,支持SPI.UART.I2C.I2S.RMT.TWAI.PWM.电机控制PWM和SDIO。它还集成了12位ADC和温度传感器。 ESP32-C6支持Matter,可用于构建MatteroverWi-Fi终端设备和MatteroverThread实现多系统终端设备,实现多系统.多平台智能家居设备的无缝通信与合作。还可用于构建Thread边界路由器等其他Matter解决方案.Matter网关和Zigbee网桥。 飞睿科技代理商ESP32-C6由乐鑫成熟的物联网开发框架组成ESP-IDF提供软件支持。目前正在开发中的。ESP-IDFv5.1将包含对ESP32-C6的初步支持。ESP-IDF对ESP32-C6的功能支持列表。用户通过乐心ESP-AT和ESP-HostedSDK,可将ESP32-C6用作外部主机的协处理器。ESP32-C66还支持乐信构建AIOT产品的完整云平台方案 ESPRainMaker®。 如您对ESP32-C6系列产品感兴趣,请联系我们的客户支持团队。 乐鑫近期发布了 ESP-IDFv5.0,对ESP-IDFv4.x重大更新,这是目前新的稳定版。v5.0版本可以和大多数一起使用v4.x版本构建的应用程序兼容性也进行了一些非兼容性更新,并删除了一些废弃的功能。用户在更新项目时需要相应地修改代码。 ESP-IDFv5.0的新特征包括: 支持:ESP32-C2和ESP32-H2SoC;对其他ESP32SoC(ESP32-S2.ESP32-S3和ESP32-C3)扩展支持;安全功能包括OTA升级期间预加密固件的分发、更安全的Wi-Fi新增配网系统Wi-Fi支持快速Station切换的802.11r,SoftAP在Station模式下进行WPS注册和WPS注册WPA3SAEH2E。 v5.0版本还进行了一系列的bug修复,比如ESP32-C3和ESP32-S3部件上的电子保险丝问题,使用RTC时的上电复位问题,降低了一些应用的功耗,修复了ESP32-S3睡眠模式下的某些电源参数。 然而,当你将项目从旧版本迁移到ESP-IDFv5.0点,还需要仔细考虑新版本的一系列非兼容性更新,如更新蓝牙操作的应用程序编程界面(API)、构建系统、网络(包括从OpenSSL到mbedTLS或esp-tls加密),删除旧的ADC驱动程序,不再对Python3.6提供支持。 目前正在开发中ESP-IDFv5.1将包含对飞睿科技代理商乐鑫ESP32-C6 初步支持。
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