ESP 32 miniaturowe płytki z C3 S2 i S3 od ADAFRUIT cz. II

Kolorowy zawrót głowy. Tak można by skwitować to co widać w ofercie miniaturowych modułów z ESP32. W poprzednim wpisie opisałem cztery, moim zdaniem, najciekawsze z takich układów. Ale rekordzistą jest firma ADAFRUIT mająca na swym koncie prawdziwy wysyp mini modułów z ESP32 w różnych jego odmianach. Dziś popatrzymy czym one są lepsze /gorsze od wspomnianych płytek SUPER MINI czy ZERO.

 

Nie jest ważne kto od kogo ściągnął pomysł takich mini modułów. Najważniejsze, że wszystkie one są w miarę kompatybilne to jest mają ten sam raster szerokości i takie samo położenie pinów zasilania. Ilość dostępnych GPIO ma tu mniejsze znaczenie gdyż można tak zaprojektować druk by każdy z tych modułów działał poprawnie. Wybór zaś konkretnej płytki będzie uzależniony od jej aktualnej ceny czy konkretnych wymagań projektowanego układu. Dlatego warto przeanalizować wszystko co jest dostępne na rynku i co będzie pojawiać się w najbliższym czasie z naszym coraz bardziej ulubionym ESP32.

Jak wspomniałem firma ADAFRUIT jest swoistym rekordzistą w ofercie różnych odmian mini modułów o szerokości 18mm.

S2 

Na początek płytka z procesorem S2 https://www.adafruit.com/product/5325 

Moduł ma 14 pinów i dodatkowe gniazdo dla komunikacji I2C.  Ciekawy patent - dioda RGB  WS2812B zasilana jest z portu 38 a sterowana portem 39. Całość płytki zasilana jest przez LDO 600 mA. Na spodniej stronie odnajdujemy piny do przyłączenia akumulatora lion (ale bez możliwości jego ładowania).  Moduł dostarczany jest w wersji S2 zawierającej 4 MB flash i 2 MB PSRAM.

Dostępna jest wersja S2 z anteną zewnętrzną https://www.adafruit.com/product/5348

S3 

Kolejna płytka ADAFRUIT mini zawiera procesor S3 https://www.adafruit.com/product/5700

ure	ESP32 Series	ESP32-S2 Series	ESP32-C3 Series	ESP32-S3 Series
Launch year	2016	2020	2020	2020
Variants	See ESP32 Datasheet (PDF)	See ESP32-S2 Datasheet (PDF)	See ESP32-C3 Datasheet (PDF)	See ESP32-S3 Datasheet (PDF)
Core	Xtensa® dual-/single core 32-bit LX6	Xtensa® single-core 32-bit LX7	32-bit single-core RISC-V	Xtensa® dual-core 32-bit LX7
Wi-Fi protocols	802.11 b/g/n, 2.4 GHz	802.11 b/g/n, 2.4 GHz	802.11 b/g/n, 2.4 GHz	802.11 b/g/n, 2.4 GHz
Bluetooth®	Bluetooth v4.2 BR/EDR and Bluetooth Low Energy	✖️	Bluetooth 5.0	Bluetooth 5.0
Typical frequency	240 MHz (160 MHz for ESP32-S0WD)	240 MHz	160 MHz	240 MHz
SRAM	520 KB	320 KB	400 KB	512 KB
ROM	448 KB for booting and core functions	128 KB for booting and core functions	384 KB for booting and core functions	384 KB for booting and core functions
Embedded flash	2 MB, 4 MB, or none, depending on variants	2 MB, 4 MB, or none, depending on variants	4 MB or none, depending on variants	8 MB or none, depending on variants
External flash	Up to 16 MB device, address 11 MB + 248 KB each time	Up to 1 GB device, address 11.5 MB each time	Up to 16 MB device, address 8 MB each time	Up to 1 GB device, address 32 MB each time
External RAM	Up to 8 MB device, address 4 MB each time	Up to 1 GB device, address 11.5 MB each time	✖️	Up to 1 GB device, address 32 MB each time
Cache	✔️ Two-way set associative	✔️ Four-way set associative, independent instruction cache and data cache	✔️ Eight-way set associative, 32-bit data/instruction bus width	✔️ Four-way or eight-way set associative for instruction cache; four-way set associative for data cache, 32-bit data/instruction bus width
Peripherals
ADC	Two 12-bit, 18 channels	Two 12-bit, 20 channels	Two 12-bit SAR ADCs, at most 6 channels	Two 12-bit SAR ADCs, 20 channels
DAC	Two 8-bit channels	Two 8-bit channels	✖️	✖️
Timers	Four 64-bit general-purpose timers, and three watchdog timers	Four 64-bit general-purpose timers, and three watchdog timers	Two 54-bit general-purpose timers, and three watchdog timers	Four 54-bit general-purpose timers, and three watchdog timers
Temperature sensor	✖️	1	1	1
Touch sensor	10	14	✖️	14
Hall sensor	1	✖️	✖️	✖️
GPIO	34	43	22	45
SPI	4	4	3	4
LCD interface	1	1	✖️	1
UART	3	2 1	2 1	3
I2C	2	2	1	2
I2S	2, can be configured to operate with 8/16/32/40/48-bit resolution as an input or output channel.	1, can be configured to operate with 8/16/24/32/48/64-bit resolution as an input or output channel.	1, can be configured to operate with 8/16/24/32-bit resolution as an input or output channel.	2, can be configured to operate with 8/16/24/32-bit resolution as an input or output channel.
Camera interface	1	1	✖️	1
DMA	Dedicated DMA to UART, SPI, I2S, SDIO slave, SD/MMC host, EMAC, BT, and Wi-Fi	Dedicated DMA to UART, SPI, AES, SHA, I2S, and ADC Controller	General-purpose, 3 TX channels, 3 RX channels	General-purpose, 5 TX channels, 5 RX channels
RMT	8 channels	4 channels 1, can be configured to TX/RX channels	4 channels 2, 2 TX channels, 2 RX channels	8 channels 2, 4 TX channels, 4 RX channels
Pulse counter	8 channels	4 channels 1	✖️	4 channels 1
LED PWM	16 channels	8 channels 1	6 channels 2	8 channels 1
MCPWM	2, six PWM outputs	✖️	✖️	2, six PWM outputs
USB OTG	✖️	1	✖️	1
TWAI® controller (compatible with ISO 11898-1)	1	1	1	1
SD/SDIO/MMC host controller	1	✖️	✖️	1
SDIO slave controller	1	✖️	✖️	✖️
Ethernet MAC	1	✖️	✖️	✖️
ULP	ULP FSM	PicoRV32 core with 8 KB SRAM, ULP FSM	✖️	PicoRV32 core with 8 KB SRAM, ULP FSM
Debug Assist	✖️	✖️	1	✖️
Security
Secure boot	✔️	✔️ Faster and safer, compared with ESP32	✔️ Faster and safer, compared with ESP32	✔️ Faster and safer, compared with ESP32
Flash encryption	✔️	✔️ Support for PSRAM encryption. Safer, compared with ESP32	✔️ Safer, compared with ESP32	✔️ Support for PSRAM encryption. Safer, compared with ESP32
OTP	1024-bit	4096-bit	4096-bit	4096-bit
AES	✔️ AES-128, AES-192, AES-256 (FIPS PUB 197)	✔️ AES-128, AES-192, AES-256 (FIPS PUB 197); DMA support	✔️ AES-128, AES-256 (FIPS PUB 197); DMA support	✔️ AES-128, AES-256 (FIPS PUB 197); DMA support
HASH	SHA-1, SHA-256, SHA-384, SHA-512 (FIPS PUB 180-4)	SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-512/224, SHA-512/256, SHA-512/t (FIPS PUB 180-4); DMA support	SHA-1, SHA-224, SHA-256 (FIPS PUB 180-4); DMA support	SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-512/224, SHA-512/256, SHA-512/t (FIPS PUB 180-4); DMA support
RSA	Up to 4096 bits	Up to 4096 bits	Up to 3072 bits	Up to 4096 bits
RNG	✔️	✔️	✔️	✔️
HMAC	✖️	✔️	✔️	✔️
Digital signature	✖️	✔️	✔️	✔️
XTS	✖️	✔️ XTS-AES-128, XTS-AES-256	✔️ XTS-AES-128	✔️ XTS-AES-128, XTS-AES-256
Other
Deep-sleep (ULP sensor-monitored pattern)	100 μA (when ADC work with a duty cycle of 1%)	22 μA (when touch sensors work with a duty cycle of 1%)	No such pattern	TBD

Z porównania wynika wyraźna przewaga procesor S3. Ceny obu wersji są podobne więc S2 warto zastosować w jednym przypadku - gdy potrzebujemy przetwornika DAC. 

Moduł jest identyczny z S2

Istnieją dwie wersje modułów z S3 - 4 MB flash i 2 MB PSRAM i 8 MB flash bez PSRAM.

PICO

Kolejna wariant mini płytki to ESP32 PICO. zawiera dwu-rdzieniowy bazowy ESP32 z 8 MB flash i 2 MB PSRAM https://learn.adafruit.com/adafruit-qt-py-esp32-pico/pinouts

PICO ma na pokładzie konwerter USB/UART gdyż ta wersja ESP32 nie ma natywnego USB.

Jest to historycznie najstarsza i najdroższa wersja minipłytki od ADAFRUIT.

 

C3

I na koniec wersja z najmłodszym wariantem procesora ESP32 - C3. https://learn.adafruit.com/adafruit-qt-py-esp32-c3-wifi-dev-board/pinouts

Moduł  jest oczywiście kompatybilny z poprzednimi wariantami choć wewnętrznie różni się najbardziej.

Nie ma jeszcze modułu z procesorem C6 w rastrze 18 mm szerokości ale to co jest oferowane przez ADAFRUIT zaspokoi większość potrzeb domowy elektroników. W każdym razie takie jest zdanie naszego ulubionego dalszego ciągu.