Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

ESP32-C3 первое знакомство. Заменим ESP8266?

Новая игрушка

В ноябре 2020 года Espressif анонсировала новую SoC под названием ESP32-C3. Они разослали несколько инженерных прототипов для тестирования и первого ознакомления.

Так довелось, что мне попался один из них на руки и я успел немного поиграться с ним. Надеюсь, мой краткий опыт будет интересен сообществу, так как тут есть на что посмотреть и ESP32-C3 имеет хороший шанс получить свою нишу в мире встраиваемых систем, так и в области DIY. Меня как раз больше интересует подход со стороны DIY, поэтому статья будет больше с этим уклоном.

В чём разница?

ESP32-C3 пытается занять нишу между ESP32/ESP32-S и нашим старым другом ESP8266. Даже больше хочет вытеснить ESP8266, чем быть дополнением к линейке ESP32.

Не знаю что там будет с ценами, но переход на RISC-V, упрощение периферии и прочее может сделать ESP32-C3 достаточно привлекательным, что бы он смог заменить ESP8266 полностью. В итоге мы получим достойную замену старичку, с которым мы вместе с 2014 года.

В таблице ниже я привёл основные отличия ESP32-C3 от предыдущих ESP32 и ESP32-S2. Так же у Espressif недавно был анонсирован ESP32-S3 с двумя ядрами, но я пока не буду его приводить ниже в силу отсутствия его в широкой продаже.

ESP32

ESP32-S2

ESP32-C3

CPU

Xtensa LX6

Xtensa LX7

RISC-V (RV32IMC)

Частота CPU

160 / 240 MHz

160 / 240 MHz

160 MHz

Количество ядер CPU

2 / 1

1

1

ULP CPU

ULP-FSM

ULP-RISC-V

ULP-FSM

-

SRAM

520 KB

320 KB

400 KB

RTC SRAM

16 KB

8 KB

8 KB

WiFi

802.11bgn

150 Mbit

802.11bgn, 802.11mc

150 Mbit

802.11 bgn, 802.11mc

150 Mbit

Bluetooth

4.2 BR/EDR BLE

-

Bluetooth 5

GPIO

34

43

22

12-bit ADC

1

18 каналов

2

20 каналов

2

6 каналов

8-bit DAC

2

2

-

Touch sensor

10

14

-

SPI

4

4

3

I2S

2

1

1

I2C

2

2

1

UART

3

2

2

SDIO

1

-

-

Ethernet MAC

1

-

-

PWM

16

8

6

USB OTG

-

1

-

Потребление

До 240 мА

До 310 мА

До 325 мА

Modem sleep

27 - 68 мА

12 - 19 мА

15 - 20 мА

Light sleep

0,8 мА

0,45 мА

0,13 мА

Deep sleep

0,01 - 0,15 мА

0,02 - 0,19 мА

0,005 мА

Корпус

48 выводов

56 выводов

32 вывода

Как ESP8266, но не все выводы такие же

DevKit плата

ESP32-C3 приехал ко мне в виде платы ESP32-C3-DevKitM-1, на которой установлен модуль ESP32-C3-Mini-1 со встроенной 4 МБ флеш-памятью.

Так же на этой плате стоит USB-Serial конвертер CP2102 для подключения и прошивки по USB. На GPIO подключен RGB светодиод WS2812.

Сам модуль ESP32-C3-Mini-1 физически по размеру заметно меньше того же ESP-12E на базе ESP8266. И в то же время ESP32-C3 имеет намного больше возможностей.

"Engineering Sample Notes"

С платой была одностраничное приложение с некоторыми пометками.

Например, там написано, что потребление на DevKit'е ещё не достаточно оптимизировано и потому не рекомендуется для оценки в Deep-sleep режиме.

Так же сказано, что в данной версии чипа поддержка USB Serial/JTAG отсутствует, но она будет присутствовать в финальной версии.

Текущая версия ESP-IDF в процесс работы по добавлению поддержки ESP32-C3. Работа в этом направлении ведётся в ветках "master" и "release/v4.3".

Поддержка ESP-IDF

ESP-IDF является официальным фреймворком для разработки под ESP32. Сама среда поддерживает всю линейку ESP32. Большинство примеров можно собрать под Xtensa LX6/LX7, так и под RISC-V. Переключение сводится к одной команде "idf.py set-target esp32c3", которая выставляет riscv32-esp-elf- и прочие параметры в sdkconfig. Теперь после компиляции у нас готова прошивка для нового ESP32-C3.

Предварительно надо подготовить окружение в зависимости от ОС: Windows, Linux или macOS.

git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.gitcd esp-idf# Linux/macOS./install.sh# Windowsinstall.ps1

Установочный скрипт скачает компиляторы и дополнительные пакеты для ESP-IDF. После этого надо импортировать окружение для начала работы:

# Linux/macOS. ./export.sh# Windowsexport.bat

Рекомендую для проверки собрать "hello world":

cd examples/get-started/blink# По-умолчанию настроено для ESP32, но если надо собрать прошивку для ESP32-S2idf.py set-target esp32s2# Или для ESP32-C3idf.py set-target esp32c3# Сборка, прошивка, USB консольidf.py build flash monitor

Не все примеры собираются под ESP32-C3, но Espressif активно работает над ESP-IDF для поддержки этого чипа.

CoreMark

Ради интереса запустил CoreMark бенчмарк для оценки производительности нового RISC-V ядра и сравнил эти данные с предыдущим ESP32 (к сожалению, у меня нет ESP32-S2 для более широкого сравнения).

Ниже приведены попугаи для разной частоты процессора и для общего ознакомления добавлены значения при компиляции с выключенными оптимизациями (-O0):

CoreMark 1.0

GCC

Частота CPU

ESP32-C3

388

GCC8.4.0 -O3

160 МГц

98

GCC8.4.0 -O0

160 МГц

ESP32 (одно ядро)

313

GCC8.4.0 -O3

160 МГц

77

GCC8.4.0 -O0

160 МГц

469

GCC8.4.0 -O3

240 МГц

115

GCC8.4.0 -O0

240 МГц

Я сделал измерения ESP32-C3 на 80 МГц, но значения получились ровно в два раза ниже, что и предполагалось и поэтому в таблице не привожу.

В попугаях RISC-V получился примерно на 24% быстрее. Конечно, обычные задачи, которыми мы загружаем такие микроконтроллеры будут сильно отличаться от синтетических бенчмарков, но было интересно посмотреть.

Надо так же не забывать, что ESP32 поддерживает работу на частоте 240 МГц, а у ESP32-C3 максимальная частота только 160 МГц. Так же ESP32 имеет два ядра, которые можно задействовать в зависимости от задач.

Но повышенная частота 240 МГц так же скажется на потреблении устройства. То есть, ESP32-C3 за каждый попугай будет просить меньше электронов (я не измерял потребление, но есть несколько замеров других наблюдателей).

ESP RainMaker

Вместе с этой новой платой Espressif продвигает платформу ESP RainMaker. Это некая среда, которая позволяет быстро создавать концепты и прототипы для IoT устройств.

На ESP32-C3-DevKitM-1 плате уже была прошивка ESP RainMaker, с которой можно получить общее представление об этом платформе.

Идея примерно такова:

На плате настроен обычный бинарный переключатель. При подключении платы через USB консоль мы получаем QR код, который надо отсканировать в приложении ESP RainMaker (доступно для Android и iOS) для первоначальной конфигурации настроек WiFi и добавлении этого устройства в приложение.

После этого можно управлять встроенным RGB светодиодом на плате через Espressif облако, которое находится на Amazon AWS.

ESP RainMaker SDK позволяет создавать разнообразные устройства, не только бинарный переключатель как в примере. Это может быть датчик измерения температуры или влажности, LCD экран, несколько выключателей сразу или много разных устройств вместе сразу. В последнем случае одна плата будет показана как несколько устройств в приложении.

Для того, что бы поиграться с ESP RainMaker не обязательно ждать когда можно купить ESP32-C3. Сама платформа замечательно работает на ESP32 и ESP32-S2. Для сборки прошивки достаточно иметь настроенный ESP-IDF:

git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-rainmaker.gitcd esp-rainmaker/examples/switch# По-умолчанию настроено для ESP32, но если надо собрать прошивку для ESP32-S2idf.py set-target esp32s2# Или для ESP32-C3idf.py set-target esp32c3# Сборка, прошивка, USB консольidf.py build flash monitor

В консоле появится QR код и дальше уже всё в приложении.

Выводы

Большее количество микроконтроллеров для фанатов DIY всегда позитивно, так как при большем выборе можно подобрать более подходящий МК и плату в зависимости от того, что более важно в новом проекте.

Всегда будут востребованы микроконтроллеры с большим количеством периферии, так и мелкие с хорошим соотношением потребления к производительности, но имеют достаточно памяти для разных свистелок и хотелок.

Отдельное спасибо Espressif за то, что сделали WiFi доступным для встраиваемых устройств 7 лет назад. А там и другие производители подтягиваются. Мы только в плюсе.

Источник: habr.com
К списку статей
Опубликовано: 12.02.2021 18:18:50
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Программирование микроконтроллеров

Разработка для интернета вещей

Разработка под arduino

Компьютерное железо

Diy или сделай сам

Esp32

Esp32-c3

Espressif

Esp-idf

Esp8266

Iot

Internet of things

Arduino

Freertos

Esp32-s2

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru