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32-Bit-RISC-V Dual-Core (HP) + RISC-V Single-Core (LP)

ESP32-S31

Fortschrittlicher SoC, optimiert für generative KI und Vision-Edge-Verarbeitung, der hochfrequente Xtensa-Dual-Cores mit modernster Hardware-Sicherheit verbindet.

Prozessor
Dual-core
Bis zu 320 MHz
SRAM
512 KB (HP SRAM)
+ 32 KB (LP SRAM) RTC-SRAM
GPIO
60
programmierbare Pins
Architektur
RISC-V
32-Bit-RISC-V Dual-Core (HP) + RISC-V Single-Core (LP)

Offizielles Development Kit

Entwicklungsboard ESP32-S31

Offizielles Espressif-Board für die Serie ESP32-S31.

Pins mit Nutzungseinschränkungen

Nicht jeder Pin des ESP32-S31 steht für allgemeine Zwecke frei zur Verfügung. 13 davon unterliegen Bedingungen: durch Speicher belegt, beim Booten abgefragt oder reine Eingangspins. Prüfen Sie dies vor Abschluss Ihres Schaltplans.

Mit Flash-/PSRAM-Speicher verbunden

6 Pins
  • SPICS
  • SPIQ
  • SPIWP
  • SPIHD
  • SPICLK
  • SPID

Bereits mit dem Speicher verbunden, aus dem die Firmware ausgeführt wird. Die Verwendung als universelle GPIOs führt meist zu Abstürzen oder Speicherbeschädigungen. Bei Modulen mit internem Flash sind sie nicht nach außen geführt.

Strapping-Pins (Bootmodus)

2 Pins
  • GPIO60
  • GPIO61

Der Chip liest den Logikpegel dieser Pins beim Reset aus, um den Bootmodus festzulegen. Nach dem Booten können sie genutzt werden, die externe Schaltung darf beim Reset jedoch keinen falschen Pegel erzwingen, da das Board sonst nicht startet oder unerwartet in den Download-Modus wechselt.

Programmierung und Debugging

4 Pins
  • GPIO54
  • GPIO55
  • GPIO56
  • GPIO57

Dies sind die Flash-UART- und JTAG-Leitungen. Sie können als GPIO genutzt werden, doch dadurch entfällt die Möglichkeit, das Board ohne Trennen der Peripherie zu programmieren oder zu debuggen.

Dürfen nicht unbeschaltet bleiben

1 Pin
  • CHIP_PU

Erfordern einen definierten Hardwarepegel: externen Pull-up oder RC-Verzögerungsschaltung. Bleiben sie unbeschaltet (floating), führt dies zu sporadischen Resets oder instabilem Bootverhalten.

Diese Gruppen stammen aus denselben Daten wie das Pinbelegungsdiagramm. Dort finden Sie für jeden Pin alle Funktionen, den Spannungsbereich und die vollständigen Entwicklungshinweise.

Pinbelegung öffnen

Prozessor

Architektur
32-Bit-RISC-V Dual-Core (HP) + RISC-V Single-Core (LP)
Kerne
2 (Dual-core HP) + 1 (Single-core LP)
Taktfrequenz
Bis zu 320 MHz
ULP-Coprozessor
Ja (RISC-V, LP CPU de 40 MHz)
KI-Beschleuniger
Sim (Custom AI and DSP extension XespV)

Konnektivität

Wi-Fi
Wi-Fi 6 (802.11ax) 2.4 GHz
Bluetooth
Bluetooth 5.4 LE und Bluetooth Classic
Zigbee/Thread
IEEE 802.15.4 (Zigbee 3.0, Thread 1.4)
Matter
Ja
Ethernet
Nein
CAN
Ja (CAN FD Controller)

Werkzeuge und Verfügbarkeit

Minimales ESP-IDF
v6.1 in Vorschau; offizielle Unterstützung ab v6.1.1
Arduino-Core
Noch nicht vom arduino-esp32-Core unterstützt
Debugging
Integriertes JTAG über USB (keine externe Sonde erforderlich)
Gehäuse
QFN80 (8×8 mm)
Verfügbare Module
ESP32-S31-WROOM-1, ESP32-S31-WROOM-3

Sicherheit

AES
AES-128/256 mit GCM
SHA
SHA-1/224/256/384/512
RSA / MPI
Ja (RSA/MPI bis zu 4096 bits)
ECC (elliptische Kurven)
Ja (P-192, P-256, P-384)
Hardware-ECDSA
Ja (deterministischer Modus, RFC 6979)
HMAC
Ja
Digitale Signatur (DS)
Ja
Key Manager
Ja
Zufallszahlengenerator (TRNG)
Ja (TRNG Hardware-TRNG)
Flash-Verschlüsselung
XTS-AES-128/256
Secure Boot
V2 (RSA-3072)
DPA-Schutz
Ja

Speicher

SRAM
512 KB (HP SRAM)
RTC-SRAM
32 KB (LP SRAM)
ROM
320 KB
Externer Flash
Bis zu 256 MB über QSPI
Externer PSRAM
16 MB oder 32 MB Octal-DDR, nur im Gehäuse integriert (NRV16, NRV32)

Stromverbrauch

Typische Werte bei 3,3 V und 25 °C. Der tatsächliche Stromverbrauch hängt vom Funk-Tastgrad und der konfigurierten Taktfrequenz ab.

Aktivmodus
Konfigurierbarer, leistungsoptimierter Hochleistungsbetrieb
Light Sleep
0.1-0.8 mA
Deep Sleep
Niedriger Verbrauch bei aktiver LP-CPU

Peripherie

GPIO
60
ADC
2x SAR-ADC mit 12 Bit, bis zu 16 Kanäle
DAC
Ja (2x 10-Bit-DAC und 2x 12-Bit-DAC)
Touch
14 kapazitive Kanäle
UART
5 (4 UART + 1 LP UART)
SPI
7 (6 SPI + 1 LP SPI)
I2C
3 (2 I2C + 1 LP I2C)
I2S
2
PWM
LED-PWM (bis zu 8 Kanäle), Motor-PWM (MCPWM)
USB
1 (USB 2.0 High-Speed OTG und USB Serial/JTAG)

Spezielle Schnittstellen

SDIO
1 (SDIO Host 3.0)
Temperatursensor
1 (interno)

Temperaturgrenzwerte

Betrieb
-40°C a 85°C
Lagerung
-40°C a 150°C

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