Обзор Beta-версии ESP32-S2 Development Kit

В середине 2019 года Espressif  начал отправлять инженерные образцы нового чипа ESP32-S2. В этой статье рассказывается о первых впечатлениях от модуля ESP32-S2 Beta-DevKitC V1.1.

Рис. 1. Внешний вид ESP32-S2 Beta-DevKitC V1.1 

Характеристики из официального пресс-релиза Espressif:

Процессор и память

• Одноядерный 32-битный микроконтроллер LX7 Xtensa^®
• 7-ступенчатый конвейер
• Тактовая частота до 240 МГц
• Ультрамалопотребляющий сопроцессор
• SRAM 320 КБ, ROM 128 КБ, память RTC 16 КБ
• До 1 ГБ внешней флэш и поддержка SRAM
• Раздельный кэш инструкций и данных

Связь

• Wi-Fi 802.11 b/g/n
• 1x1 transmit and receive
• Поддержка HT40 со скоростью передачи данных до 150 Мбит/с
• Поддержка сетевых протоколов TCP/IP, ESP-MESH, TLS 1.0, 1.1 и 1.2 и других через Wi-Fi
• Поддержка измерений времени полета (TOF) с пакетами Wi-Fi

IO Периферия

• 43 программируемых GPIO
• 14 емкостных сенсорных входов
• Стандартные периферийные устройства, включая SPI, I2C, I2S, UART, ADC/DAC и PWM
• LCD (8-bit параллельный RGB/8080/6800), поддержка 16/24-битной шины
• Поддержка 8 или 16-битных DVP камер с тактовой частотой до 40 МГц
• Полная поддержка USB OTG

Безопасность

• Загрузка доверенного приложения на основе RSA-3072
• Шифрование флэш памяти на основе AES256-XTS для защиты конфиденциальных данных в выключенном состоянии
• 4096-битная память eFUSE с 2048 битами, доступными для пользователя
• Возможность для безопасного хранения личных ключей и генерации подписей RSA

Новый контроллер ESP32-S2 занимает промежуточное положение в линейке продуктов Espressif между модулями предыдущего поколения ESP8266 и нынешними ESP32. Хотя новый чип ESP32-S2 гораздо мощнее, чем ESP8266, он имеет только одно ядро по сравнению с двумя ядрами в исходном контроллере ESP32.

В отличие от двухъядерного процессора Xtensa LX6, который работает в ESP32, одноядерный ESP32-S2 выполнен на более новом процессоре Tensilica Xtensa LX7. Несмотря на то, что оба процессора работают на частоте 240 МГц, новые процессоры за счет особенностей архитектуры должны обеспечить более высокую производительность в вычислениях с плавающей точкой. Но для большинства людей самым большим изменением является реализованная в новом контроллере поддержка USB, в том числе и режим USB OTG .

Однако инженерные образцы, которые сейчас отправляются клиентам, еще не совсем готовы, и часть заявленных функций все еще не реализована в программном обеспечении ESP32-S2.

Программное обеспечение для ESP-S2 уже перенесено в основную ветку разработки ESP-IDF. Но в нем пока не предусмотрена поддержка части заявленных функций - измерения ToF для пакетов Wi-Fi, реализации полноскоростного USB OTG. Также пока нет поддержки аппаратных функций безопасности и встроенного криптографического ускорителя.

«ESP32-S2 имеет несколько специальных аппаратных функций безопасности. Интегрированный криптографический ускоритель поддерживает алгоритмы шифрования AES, SHA и RSA. Дополнительно безопасность оборудования обеспечивается модулями RNG, HMAC и Digital Signature, а также шифрованием флэш-памяти и проверкой подписи загрузчика перед его выполнением. Эти возможности позволяют контроллеру соответствовать современным строгим требованиям безопасности».

В настоящее время отсутствие поддержки новых аппаратных функций безопасности в ESP-IDF очень критично для тех, кто хочет разработать прототип на основе нового чипа. Однако стандартный функционал уже работает, и ESP-IDF позволяет собрать тестовую версию прошивки.

Кроме функций аппаратной безопасности, для разработчиков интерес представляет возможность выполнять измерения ToF пакетов Wi-Fi для позиционирования внутри помещений.

С момента появления Bluetooth LE было несколько стартапов, делавших попытки использовать этот протокол для позиционирования, но ни один из них не был до конца жизнеспособным, поскольку точное позиционирование в помещении с помощью BLE выходит за рамки возможностей протокола. В новом Apple iPhone 11 установлен чип, обеспечивающий  использование UWB диапазона для передачи файлов и поиска меток, но из-за узкого распространения этой технологии положиться на него для позиционирования за пределами ограниченной ниши Apple скорее нереально. Поэтому качественное измерение ToF со стандартным Wi-Fi может быть решением для проблемы позиционирования в помещении, по крайней мере, в краткосрочном и среднесрочном плане.

Новый ESP32-S2 выглядит как интересное дополнение линейки контроллеров Espressif с рядом перспективных функций, хотя, конечно, поддержка встроенного программного обеспечения для самых интересных из них все еще находится в разработке. И хотя пока еще нет никаких официальных новостей о ценах и сроках производства, но, похоже, момент запуска приближается. Если вы ждете ESP32-S2, то он скоро появится.

Источник: https://medium.com/hacksters-blog

Производители: ESPRES

Разделы: Приемо-передатчики

Опубликовано: 16.01.2020