乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片

ESP32­S2 系列芯片技术规格书

搭载 Xtensa® 单核 32 位 LX7 微处理器的 SoC支持 IEEE 802.11b/g/n (2.4 GHz Wi­Fi)

包括：

ESP32-S2
ESP32-S2FH2
ESP32-S2FH4
ESP32-S2FN4R2
ESP32-S2R2

乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片ESP32-S2 系列芯片是高集成度的低功耗 Wi-Fi 系统级芯片 (SoC)、专为物联网 (IoT)、移动设备、可穿戴电子设备、智能家居等各种应用而设计，具有行业的低功耗性能和射频性能。芯片包括一个功能完备的 Wi-Fi 子系统，符合 IEEE802.11b/g/n 协议。Wi-Fi 子系统集成了 Wi-Fi MAC、Wi-Fi 射频和基带、天线开关、射频 Balun、功率放大器、低噪声放大器等，提供了一个完整的 Wi-Fi 解决方案。

ESP32-S2 系列芯片搭载 Xtensa® 32 位 LX7 单核处理器，工作频率高达 240 MHz。芯片支持二次开发，无需使用其他微控制器或处理器。该系列芯片带有 320 KB SRAM，128 KB ROM，可通过 SPI/QSPI/OSPI 接口外接 flash 和片外RAM。

ESP32-S2 系列芯片支持多种低功耗工作状态，ULP低功耗协处理器可在超低功耗状态下运行，能够满足各种应用场景的功耗需求。乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片芯片所特有的精细时钟门控、动态电压时钟频率调节、可调节的射频功率放大器的输出功率等特性，可以实现通信距离、数据率和功耗之间的佳平衡。

ESP32-S2 系列芯片提供丰富的外设接口，包括 SPI，I2S，UART，I2C，LED PWM，LCD 接口，Camera接口，ADC，DAC，触摸传感器，温度传感器和多达43 个 GPIO。此外，该系列芯片还包括一个全速 USBOn-The-Go (OTG) 接口，可以支持使用 USB 通信。

乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片ESP32-S2 系列芯片具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持 AES、SHA 和 RSA 算法。RNG、HMAC 和数字签名 (Digital Signature) 模块提供了更多安全性能。其他安全特性还包括 flash 加密和安全启动 (secure boot) 签名验证等。完善的安全机制使芯片能够满足严格的安全要求。

产品特性

Wi­Fi

• 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
• 支持单频 1T1R 模式，数据速率高达 150 Mbps
• 无线多媒体 (WMM)
• 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, RX A-MSDU)
• 立即块确认 (Immediate Block ACK)
• 分片和重组 (Fragmentation & defragmentation)
• 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/混杂模式请注意 ESP32-S2 系列芯片在 Station 模式下扫描时，SoftAP 信道会同时改变

• 天线分集

• 802.11mc FTM

CPU 和存储

• Xtensa® 32 位 LX7 单核处理器，主频高达 240MHz
• CoreMark® 分数：

– 单核 240 MHz：472.73 CoreMark；1.97CoreMark/MHz
• 128 KB ROM
• 320 KB SRAM
• 16 KB RTC SRAM
• 嵌入式 flash 和 PSRAM （不同型号有差异，详见章节 1：产品型号对比）

• SPI/QSPI/OSPI 接口外接多个 flash 和片外RAM
• 通过 cache 加速 flash 访问

• 支持 flash 在线编程 (ICP)

外设接口和传感器

• 43 × GPIO 口

• 数字接口：

– 4 × SPI

– 1 × I2S

– 2 × I2C

– 2 × UART

– 1 × RMT (TX/RX)

– LED PWM 控制器，多达 8 个通道

– 4 × 脉冲计数器

– 1 × 全速 USB OTG

– 1 × DVP 8/16 camera 接口，与 I2S 共用一套硬件资源

– 1 × LCD 接口（8 位串口
RGB/8080/6800），与 SPI2 共用一套硬件资源

– 1 × LCD 接口（8/16/24 位并口），与 I2S共用一套硬件资源

– DMA 控制器

– 1 × TWAI® 控制器，兼容 ISO11898-1（CAN 规范 2.0）

• 模拟接口：

– 2 × 13 位 SAR 模/数转换器，多达 20 个通道

– 2 × 8 位数/模转换器

– 14 × 电容式传感 GPIO

– 1 × 温度传感器

• 定时器：

– 1 × 64 位通用定时器

– 1 × 64 位系统定时器

– 3 × 看门狗定时器

– 1 × 看门狗定时器

– 1 × XTAL32K 看门狗定时器

低功耗管理

• 电源管理单元

• 超低功耗协处理器 (ULP)：

– ULP-RISC-V 协处理器

– ULP-FSM 协处理器

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-128/192/256 (FIPS PUB 197)

– Hash (FIPS PUB 180-4)

– RSA

– 随机数生成器 (RNG)

– HMAC

– 数字签名

乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片应用（部分举例）

• 通用低功耗 IoT 传感器 Hub
• 通用低功耗 IoT 数据记录器

• 摄像头视频流传输

• OTT 电视盒/机顶盒设备

• USB 设备

• 语音识别

• 图像识别

• Mesh 网络

• 家庭自动化

– 智能照明

– 智能插座

– 智能门锁

• 智慧楼宇

– 照明控制

– 能耗监测

• 工业自动化

– 工业无线控制

– 工业机器人

• 智慧农业

– 智能温室大棚

– 智能灌溉

– 农业机器人

• 音频设备

– 网络音乐播放器

– 音频流媒体设备

– 网络广播

• 健康/医疗/看护

– 健康监测

– 婴儿监控器

• Wi-Fi 玩具

– 遥控玩具

– 距离感应玩具

– 早教机

• 可穿戴电子产品

– 智能手表

– 智能手环

• 零售 & 餐饮

– POS 系统

– 服务机器人

• 触摸感应交互

– 防水功能

– 距离感应

– 滑条、滚轮设计
 

乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片是一款高度集成的SoC无线芯片，它搭载了Xtensa®单核32位LX7微处理器，可以为物联网设备提供更好的性能和更广阔的应用场景。本文将详细介绍ESP32-S2芯片的特点、功能和应用领域，帮助读者更好地了解并应用该芯片。

一、 ESP32-S2芯片的特点

1. 高度集成的SoC无线芯片

乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片是一款高度集成的SoC无线芯片，它将Wi-Fi、蓝牙和广域网络 (LoRa) 功能集成在一起，可以满足物联网设备的多种通信需求。同时，该芯片还集成了8MB的SPI闪存，可以为设备提供充分的存储空间。

2. 搭载Xtensa®单核32位LX7微处理器

ESP32-S2芯片搭载了Xtensa®单核32位LX7微处理器，可以为物联网设备提供更好的性能和更广阔的应用场景。该处理器采用了先进的指令集架构，可以支持多线程操作和高效的数据处理能力。

3. 支持Wi-Fi和蓝牙BLE5.0

ESP32-S2芯片支持Wi-Fi和蓝牙BLE5.0，可以满足物联网设备的不同通信需求。同时，该芯片还支持多种安全加密协议，保障设备通信的安全性。

4. 低功耗设计

ESP32-S2芯片采用了低功耗设计，可以延长设备的运行时间，节省能源消耗。同时，该芯片还支持省电模式，可以满足电量有限的场景需求。

5. 易于开发和调试

乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片采用了Wi-Fi调试技术，可以实现无线调试，提高开发效率。同时，该芯片还支持多种开发环境和应用框架，方便开发者进行开发和调试。

二、 ESP32-S2芯片的功能

1. Wi-Fi功能

ESP32-S2芯片支持Wi-Fi功能，可以实现设备与互联网的无线连接。在无线连接的基础上，可以实现设备数据的传输和云端通信等功能。

2. 蓝牙功能

ESP32-S2芯片支持蓝牙BLE5.0功能，可以实现设备之间的无线通信。在蓝牙通信的基础上，可以实现设备之间的数据传输和远程控制等功能。

3. 安全保障

ESP32-S2芯片支持多种安全保障功能，可以保障设备的通信和数据安全。其中，芯片支持WPA2-PSK和WPA2-Enterprise等多种加密协议，可以有效抵御密码破解和黑客攻击。

4. 低功耗设计

ESP32-S2芯片采用了低功耗设计，可以为设备提供更长的运行时间。在低功耗模式下，芯片仅需消耗数微安的电流，这对于电量有限的设备非常重要。

5. 多种开发环境和应用框架

ESP32-S2芯片支持多种开发环境和应用框架，方便开发者进行开发和调试。其中，芯片支持Arduino IDE、ESP-IDF和MicroPython等多种编程语言和应用框架。

三、 ESP32-S2芯片的应用领域

1. 智能家居

智能家居是物联网应用的重要领域之一，而乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片可以为智能家居设备提供多种通信功能，包括Wi-Fi和蓝牙等，可以实现智能家居设备的远程控制、数据传输和云端通信等功能。

2. 工业自动化

工业自动化是物联网应用的另一个重要领域，而ESP32-S2芯片的低功耗设计和多种通信功能可以为工业自动化设备提供更好的支持。例如，该芯片可以实现工业自动化设备与云端的无线连接，方便设备状态监控和远程控制等功能。

3. 智能交通

随着城市交通愈加拥堵，智能交通也成为了一个备受瞩目的领域。ESP32-S2芯片可以为智能交通设备提供多种通信功能，例如，支持车载Wi-Fi，可以实现车内乘客的上网和娱乐等功能；同时，该芯片还支持车间网络，可以实现车联网和道路监控等功能。

4. 智能医疗

智能医疗是物联网应用的另一个重要领域，而ESP32-S2芯片可以为医疗设备提供多种通信功能，例如，支持低功耗蓝牙，可以实现医疗设备与智能手机或电脑的无线连接，方便医生和患者进行数据传输和交流。

5. 智能农业

智能农业是近年来兴起的领域，而ESP32-S2芯片可以为智能农业设备提供多种通信功能，例如，支持LoRaWAN，可以实现农业设备与公司服务器的无线连接，方便农民对大面积农田进行监测和管理等功能。

6. 物联网终端设备

ESP32-S2芯片非常适合作为物联网终端设备的处理器。例如，该芯片可以用于智能家居、智能城市、智能电网和智能制造等场景。同时，芯片集成了多种通信协议和安全加密机制，能够保障设备的稳定性和安全性，为物联网设备提供更全面的通信网络和应用支持。

7. 工业物联网

ESP32-S2芯片还非常适合用于工业物联网领域。工业物联网对芯片的性能和稳定性的要求非常高，而ESP32-S2芯片采用了Xtensa®单核32位LX7微处理器和低功耗设计等技术，能够满足工业环境中对芯片稳定性和高性能的要求，为工业自动化设备和机器人提供更好的支持。

综上所述，ESP32-S2芯片是一款性能优异、功能丰富的SoC无线芯片，具备多种通信功能和安全保障功能。同时，该芯片还支持多种开发环境和应用框架，方便开发者进行开发和调试。该芯片的应用领域非常广泛，可以为物联网设备的实现提供更好的支持，是一款非常值得推荐的芯片产品。

四、 ESP32-S2芯片的性能指标

1. 处理器

ESP32-S2芯片搭载了32位LX7微处理器，主频为240 MHz，可以支持多线程操作和高效的数据处理能力。

2. 存储和闪存

ESP32-S2芯片集成了8MB的SPI闪存，可以为设备提供充分的存储空间，同时该芯片还支持外扩Flash和外扩PSRAM等存储设备。

3. 连接性

ESP32-S2芯片支持Wi-Fi和蓝牙BLE5.0通信协议，同时支持802.11b/g/n/e/i和WPA2-PSK/WPA2-Enterprise等多种加密协议，可以保障设备通信的安全性。

4. 低功耗设计

ESP32-S2芯片采用了低功耗设计，支持省电模式和多种省电选项，例如，Wi-Fi的省电模式可以将芯片的功耗控制在15uA以内，可以为设备提供更长的运行时间。

5. 软件支持

ESP32-S2芯片支持多种软件环境和开发框架，例如，ESP-IDF、Arduino IDE、MicroPython等，可以方便开发者进行开发和调试。

五、 ESP32-S2芯片应用案例

1. ESP32-S2-LyraT-Mini音频开发板

ESP32-S2-LyraT-Mini音频开发板是一款基于ESP32-S2芯片设计的开发板，支持多种音频处理和传输功能，例如，支持USB音频、蓝牙音频和Wi-Fi音频等。

2. ESP32-S2-WROVER-DEV开发板

总结

本文详细介绍了乐鑫芯片代理商ESP32-S2芯片搭载Xtensa®单核32 位LX7微处理器的SoC无线芯片的特点、功能和应用领域。该芯片集成了Wi-Fi、蓝牙、LoRa等多种通信功能，搭载了Xtensa®单核32位LX7微处理器，采用了低功耗设计，支持多种开发环境和应用框架。同时，该芯片应用领域非常广泛，可以为智能家居、工业自动化、智能交通、智能医疗、智能农业等领域提供更好的支持。如果您需要采用一款高性能、全面、可靠的无线芯片，ESP32-S2芯片将是一款非常值得考虑的选择。