ESP32'de Kullanılan Mikroişlemci Yongaları
ESP32 mikrodenetleyici ünitelerinde kullanılan çipler Tensilica Xtensa LX6 tek çekirdekli ve çift çekirdekli mikroişlemciler ve LX7 çift çekirdekli mikroişlemcilerdir. Hangi tür ESP32 SoC kullandığınıza bağlıdır. ESP32 S serisinde Xtensa LX7 mikroişlemciler kullanılırken, ESP32-C serisinde ve ESP32 LX6 çift çekirdekli mikroişlemciler kullanılır.
ESP32 Chip'in Başlıca Özellikleri
Burada Tensilica Xtensa LX6 32-bit çift çekirdekli ve LX7 mikroişlemcinin ana özelliklerini tartışacağız. ESP32-S0WD dışında, diğer tüm ESP32 mikro denetleyicileri çift çekirdekli işlemcilere sahiptir. Ana özellikleri arasında çift çekirdekli işlemcisi, mimarisi, blok diyagramı, belleği, çevre birimleri, Bluetooth ve içinde kullanılan Wi-Fi protokolleri bulunur.
Çift çekirdekli işlemci
Tensilica Xtensa LX6 ve LX7 çift çekirdeğe sahiptir. Çekirdeklerin adları PRO-CPU ve APP-CPU'dur. Pro-CPU, Protokol CPU'su ve APP-CPU, Uygulama CPU'su anlamına gelir. Protokol CPU, Wi-Fi, Bluetooth ve Çevre Birimleri gibi kullanıcı tarafı özellikleri işlemek için tasarlanmıştır. Uygulama CPU'su, ESP32'deki kodları işlemek için tasarlanmıştır. Bu çekirdeklerin her ikisi de bellek ve adres kayıtlarına bağlıdır. LX6'nın çekirdeklerinin saat frekansı 160 MHz'dir ve LX7'ninki 240 MHz'dir. Aşağıdaki şekil, CPU'ların belleğe eşlenmesini göstermektedir.
Mimari
Tensilica Xtensa LX6 ve LX7 mikroişlemcileri, 32 bit RISC mimarisine sahiptir. Bu nedenle bellek birimleri ve çevre birimleri 32 bitlik adres kaydedicileri ile haberleşebilecek şekilde tasarlanmıştır. Mimari eşleme, tüm çevre birimlerinin, dahili ROM ve SRAM'ın, Gerçek Zamanlı İletişim belleği Hızlı ve Yavaş'ın, önbellek belleğinin ve harici flaşın hepsinin 32 bit adres kayıtları ile eşlendiği görülebildiği aşağıdaki şemada gösterilmektedir.
Blok Şeması
LX6 ve LX7 mikroişlemcilerin temel mimarisini ve eşlemesini inceledikten sonra, artık bir blok diyagram aracılığıyla Xtensa LX mikroişlemci bloklarına kapsamlı bir bakış elde edebiliriz. Blok şeması, mikroişlemcideki her birim için ayrı blokları gösterir. Çevre birimleri, bir Bluetooth ünitesi, bir Wi-Fi ünitesi, Radyo Frekansı (RF) Verici ve Alıcısı, bir hafıza ünitesi, Gerçek Zamanlı Saat ve kriptografik güvenlik için bir üniteden oluşur.
Dahili ve Harici Bellek
Xtensa LX7 mikroişlemci, veri ve talimatlar için 512 KB SRAM'e ve önyükleme gibi işlevleri gerçekleştirmek için 384 KB ROM'a sahiptir. Hızlı ve yavaş iletişim için her biri 8 KB SRAM Gerçek Zamanlı İletişim (RTC) belleğine sahiptir. Ayrıca 32 MB'a kadar harici bir flaşı da destekleyebilir.
Xtensa LX6 mikroişlemci, veri ve yönergeler için 520 KB SRAM'e ve önyükleme gibi işlevleri gerçekleştirmek için 448 KB ROM'a sahiptir. Hızlı ve yavaş iletişim için her biri 8 KB SRAM Gerçek Zamanlı İletişim (RTC) belleğine sahiptir. Ayrıca 16 MB'a kadar harici bir flaşı da destekleyebilir.
Entegre çevre birimleri
Tensilica Xtensa tarafından üretilen tek bir mikroişlemci çipi LX6 veya LX7'de çok sayıda çevre birimi vardır. Bu, pek çok çevre birimine sahip çok gelişmiş bir tür mikrodenetleyici çipidir. UART'ları, SPI'leri, zamanlayıcıları, dokunmatik sensörleri, SPI'leri, Sayaçları, I2S ve I2C Arayüzlerini, Darbe Genişliği Modülatörlerini, dijitalden analoğa ve analogdan dijitale dönüştürücüleri içerir.
Wifi
Bu mikroişlemci yongaları LX6 ve LX7, IEEE 802.11 b/g/n tarafından sağlanan İnternet Protokolünü kullanır. 2.4GHz frekans aralığı ile çok yüksek hızda çalışır. Ayrıca, eşler arası verimli iletişim sağlayan Wi-Fi Direct'i de desteklerler.
Bluetooth
Mikroişlemci yongaları LX6 ve LX7, Wi-Fi ile birlikte var olabilen ve aynı zamanda yüksek bir hıza sahip olan düşük enerjili Bluetooth sürüm 4.2'ye sahiptir. Eskiden Bluetooth ve Wi-Fi modülleri mikrodenetleyiciler ile ayrı ayrı kullanılıyordu. Bununla birlikte, bu gelişmiş mikroişlemci yongaları, Bluetooth ve Wi-Fi'yi içlerine dahil ederek ESP32'yi çok kullanıcı dostu ve verimli hale getirdi.
Çözüm
ESP32, LX6 ve LX7 olmak üzere iki Tensilica Xtensa çift çekirdekli mikroişlemci yongası modeli kullanır. Bu yongalar, gelişmiş bağlantı, kullanıcılar için daha fazla sayıda çevre birimi, gelişmiş bellek ve kompaktlık dahil olmak üzere çok sayıda kullanışlı özellikle birlikte çok gelişmiştir.