乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)

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-C3FH4AZ

乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)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。

方案亮点

• 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 Promiscuousmode，是一种特殊模式）

• 低功耗蓝牙子系统，支持 Bluetooth 5 和Bluetooth mesh
• RISC-V 32 位单核处理器，四级流水线架构，主频高达 160 MHz
• 行业的低功耗性能和射频性能

• 存储功能，内置 400 KB SRAM（其中 16 KB 专用于 cache）、384 KB ROM 存储空间，乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)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

乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)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 (Transmit 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 系列芯片在 Station 模式下扫描时，SoftAP 信道会同时改变

• 天线分集

• 802.11 mc FTM
• 支持外部功率放大器

乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)蓝牙

• 低功耗蓝牙 (Bluetooth LE)：Bluetooth 5、Bluetooth mesh
• 高功率模式（21 dBm）

• 速率支持 125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2Mbps
• 广播扩展 (Advertising Extensions)
• 多广播 (Multiple Advertisement Sets)
• 信道选择 (Channel Selection Algorithm #2)
• Wi-Fi 与蓝牙共存，共用同一个天线CPU 和存储

• 32 位 RISC-V 单核处理器，主频高达 160 MHz
• CoreMark® 分数：

– 单核 160 MHz：407.22 CoreMark；2.55CoreMark/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
• 通过 cache 加速 flash 访问

• 支持 flash 在电路编程 (ICP)外设接口和传感器

• 22 或 16 个 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（CAN 规范 2.0）

• 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 × 数字看门狗定时器

– 1 × 模拟看门狗定时器

– 1 × 52 位系统定时器

乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)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，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

• SHA 加速器 (FIPS PUB 180-4)
• RSA 加速器

• 随机数生成器 (RNG)

乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)应用（部分举例）

具有超低功耗的 ESP32-C3 系列芯片专为物联网 (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 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

ESP32-C3系列芯片，是乐鑫科技推出的一款2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)双模无线通信芯片，该芯片能够支持低功耗蓝牙(BLE)，还拥有更快的Wi-Fi连接速度，能够实现多种应用场景。本篇文章将对该芯片的特性、优势和应用进行综合分析，并且探讨如何大化地利用ESP32-C3系列芯片，实现项目大化的优化，提升业务发展。

一、ESP32-C3系列芯片的特性

1. Wi-Fi性能：ESP32-C3系列芯片实现了更快的Wi-Fi连接速度和传输速率。其支持IEEE 802.11b/g/n标准，在2.4 GHz频段下工作，高速度可达150Mbps。而且并能够支持各种加密方式，包括WPA/WPA2-PSK和WPA/WPA2-Enterprise等。

2. BLE性能：ESP32-C3系列芯片还支持低功耗蓝牙（BLE）5.0协议，支持主、从、广播和广播扫描等多种蓝牙设备模式，高传输速率可以达到2Mbps。

3. 安全性能：ESP32-C3系列芯片支持多种安全机制，包括WPA-PSK/WPA2-PSK、SSL/TLS和802.1X认证等，从而保证用户设备的数据传输安全。

4. 低功耗：乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)芯片采用了低功耗设计，无线连接超低功耗，可以在长时间的使用中不用担心电池寿命的问题。

二、ESP32-C3系列芯片的优势

1. 高可靠性：ESP32-C3系列芯片提供了标准的Wi-Fi和BLE功能，异常稳定并且可靠，无论在多少距离下缺省坚守连接。

2. 节省成本：ESP32-C3芯片的集成度很高，减少了其他无线模组或MCU的额外成本。

3. 技术支持：乐鑫科技提供了很多开发工具和SDK，可以实现快速的开发，学习过程中可以获得相应的技术支持和帮助。

三、ESP32-C3系列芯片的应用

1. 智能家居：乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)芯片可以实现多种家庭智能经典应用，比如Wi-Fi家庭网络接入点、智能插座、电视盒子、智能灯泡等。

2. 工业控制：ESP32-C3芯片可以应用在许多工业领域，例如实时跟踪工作进度，自动控制系统等。

3. 智能交通：在智能交通系统上，ESP32-C3芯片的优势也得到了很好的应用，如车辆跟踪，环境检测等。

四、如何利用ESP32-C3系列芯片实现大化业务优化

1. 利用多种工具和平台快速进行开发。

在智能物联网项目中，时间是至关重要的，开发者需要尽可能地快速开发授权，并且保持其吸引力。利用ESP32-C3芯片可以快速地完成开发，并且充分利用乐鑫科技提供的官方工具和平台，提高开发效率。

2. 及时更新固件，保证系统性能。

开发者可以在开发过程中不断更新固件，从而实现对ESP32-C3芯片的大化利用。及时更新可以保持系统的优性能，提高使用体验。同时，固件更新也可以解决现有的安全问题和其他的故障。

3. 加强设备的安全性和稳定性。

在无线物联网设备中，设备的安全性和稳定性是至关重要的。开发者应当采取各种安全机制并且增加容错机制，保证系统在任何情况下都能够稳定地工作。此外，定期进行系统检验和检查，发现和解决设备的安全问题，增强设备的抗击破性。

4. 优化算法和数据结构，实现更好的性能。

乐鑫科技芯片代理商ESP32-C3系列芯片2.4GHz Wi-Fi和Bluetooth®5(LE)系列芯片上，优化算法和数据结构可以显著提高性能和能耗水平。开发者可以采用不同的编程技巧，从而实现系统的优性能。

总结：

ESP32-C3系列芯片集成了Wi-Fi和BLE通信功能，具有高可靠性、低成本和技术支持等多种优势。开发者可以利用ESP32-C3芯片，快速开发智能物联网项目，同时实行固件更新和安全加密机制，增加设备的安全性和稳定性。此外，优化算法和数据结构也可以提高系统性能和能耗水平，促进项目的大化优化。

因此，基于ESP32-C3芯片的智能物联网设备将是未来物联网应用的技术，并且在未来会发挥重要的作用。