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32 位双核 RISC-V(HP)+ RISC-V 单核(LP)

ESP32-S31

高性能 320MHz 双核 RISC-V 处理器,支持 Wi-Fi 6、Bluetooth 5.4 和经典蓝牙、Zigbee/Thread、Matter 及 AI 加速

处理器
Dual-core
最高 320 MHz
SRAM
512 KB(HP SRAM)
+ 32 KB(LP SRAM) RTC SRAM
GPIO
60
个可编程引脚
架构
RISC-V
32 位双核 RISC-V(HP)+ RISC-V 单核(LP)

官方开发套件

开发板 ESP32-S31

乐鑫面向 ESP32-S31 系列的官方开发板。

有使用限制的引脚

ESP32-S31 上并非每个引脚都可以随意用作通用 IO。其中有 13 个带有使用条件:被存储器占用、在启动时被读取,或只能作输入。在定稿原理图之前,建议先核对一遍。

连接到闪存/PSRAM

6 个引脚
  • SPICS
  • SPIQ
  • SPIWP
  • SPIHD
  • SPICLK
  • SPID

已连接到存放并执行固件的存储器。把它们当作通用 GPIO 使用,通常会使芯片崩溃或破坏程序执行。在带内置闪存的模组中,这些引脚不会引出到封装引脚上。

启动配置引脚(Strapping,启动模式)

2 个引脚
  • GPIO60
  • GPIO61

芯片在复位期间会对这些引脚的逻辑电平采样,以决定启动模式。启动完成后可以使用它们,但外部电路在复位期间不能把它们强制到错误的电平,否则开发板将无法启动,或意外进入下载模式。

烧录与调试

4 个引脚
  • GPIO54
  • GPIO55
  • GPIO56
  • GPIO57

这些是用于烧录的 UART 和 JTAG 线。它们仍可用作 GPIO,但一旦复用,就必须先断开所接外设,才能对开发板烧录和调试。

不能悬空

1 个引脚
  • CHIP_PU

需要确定的硬件逻辑电平:外部上拉或 RC 延时电路。悬空会导致随机复位或启动不稳定。

这些分组来自与连接图相同的数据。在那里可以逐个引脚查看全部功能、供电域和完整的警告。

打开引脚图

处理器

架构
32 位双核 RISC-V(HP)+ RISC-V 单核(LP)
内核
2(双核 HP)+ 1(单核 LP)
频率
最高 320 MHz
ULP 协处理器
是(RISC-V,40 MHz LP CPU)
AI 加速器
是(自定义 AI 和 DSP 扩展 XespV)

无线连接

Wi-Fi
Wi-Fi 6(802.11ax)2.4 GHz
蓝牙
Bluetooth 5.4 LE 和经典蓝牙
Zigbee/Thread
IEEE 802.15.4(Zigbee 3.0、Thread 1.4)
Matter
是
以太网
否
CAN
是(CAN FD 控制器)

工具与可用性

最低 ESP-IDF 版本
v6.1 预览版;自 v6.1.1 起正式支持
Arduino 核心
arduino-esp32 核心尚不支持
调试
USB 集成 JTAG(无需外部探针)
封装
QFN80(8×8 mm)
可用模组
ESP32-S31-WROOM-1、ESP32-S31-WROOM-3

安全

AES
AES-128/256(GCM)
SHA
SHA-1/224/256/384/512
RSA / MPI
是(RSA/MPI 最高 4096 位)
ECC(椭圆曲线)
是(P-192、P-256、P-384)
硬件 ECDSA
是(确定性模式,RFC 6979)
HMAC
是
数字签名(DS)
是
密钥管理器
是
随机数发生器(TRNG)
是(硬件 TRNG)
闪存加密
XTS-AES-128/256
安全启动
V2(RSA-3072)
DPA 防护
是

内存

SRAM
512 KB(HP SRAM)
RTC SRAM
32 KB(LP SRAM)
ROM
320 KB
外部闪存
通过 QSPI,最高 256 MB
外部 PSRAM
16 MB 或 32 MB 八线 DDR,仅限封装内部(NRV16、NRV32)

功耗

典型值,条件为 3.3 V、25 °C。实际功耗取决于射频占空比和所配置的时钟频率。

工作模式
可配置的高性能优化功耗
Light Sleep
0.1-0.8 mA
Deep Sleep
低功耗,LP CPU 保持运行

外设

GPIO
60
ADC
2 个 12 位 SAR ADC,最高 16 通道
DAC
是(2 个 10 位 DAC 和 2 个 12 位 DAC)
触摸
14 个电容式通道
UART
5(4 个 UART + 1 个 LP UART)
SPI
7(6 个 SPI + 1 个 LP SPI)
I2C
3(2 个 I2C + 1 个 LP I2C)
I2S
2
PWM
LED PWM(最高 8 通道)、电机 PWM(MCPWM)
USB
1(USB 2.0 高速 OTG 和 USB Serial/JTAG)

特殊接口

SDIO
1(SDIO 3.0 主机)
温度传感器
1(内部)

温度范围

工作
-40°C 至 85°C
存储
-40°C 至 150°C

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