产品概述 产品特性 应用 1 ESP32 系列型号对比 1.1 命名规则 1.2 型号对比 2 管脚 2.1 管脚布局 2.2 管脚概述 2.3 IO 管脚 2.3.1 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制 2.4 模拟管脚 2.5 电源 2.5.1 电源管脚 2.5.2 电源管理 2.5.3 芯片上电和复位 2.6 芯片与 flash/PSRAM 的管脚对应关系 3 启动配置项 3.1 芯片启动模式控制 3.2 内置 LDO (VDD_SDIO) 电压控制 3.3 U0TXD 打印控制 3.4 SDIO 从机信号输入输出时序控制 3.5 JTAG 信号源控制 4 功能描述 4.1 CPU 和存储 4.1.1 CPU 4.1.2 片上存储 4.1.3 封装外 flash 和 RAM 4.1.4 地址映射结构 4.1.5 Cache 4.2 系统时钟 4.2.1 CPU 时钟 4.2.2 RTC 时钟 4.2.3 音频 PLL 时钟 4.3 RTC 和低功耗管理 4.3.1 电源管理单元 (PMU) 4.3.2 超低功耗协处理器 4.4 定时器和看门狗 4.4.1 通用定时器 4.4.2 看门狗定时器 4.5 加密硬件加速器 4.6 射频和 Wi-Fi 4.6.1 2.4 GHz 接收器 4.6.2 2.4 GHz 发射器 4.6.3 时钟生成器 4.6.4 Wi-Fi 射频和基带 4.6.5 Wi-Fi MAC 4.7 蓝牙 4.7.1 蓝牙射频和基带 4.7.2 蓝牙接口 4.7.3 蓝牙协议栈 4.7.4 蓝牙链路控制器 4.8 数字外设 4.8.1 通用输入/输出接口 (GPIO) 4.8.2 串行外设接口 (SPI) 4.8.3 通用异步收发器 (UART) 4.8.4 I2C 接口 4.8.5 I2S 接口 4.8.6 红外遥控 4.8.7 脉冲计数控制器 (PCNT) 4.8.8 LED PWM 控制器 4.8.9 电机控制脉宽调制器 (MCPWM) 4.8.10 SD/SDIO/MMC 主机控制器 4.8.11 SDIO/SPI 从机控制器 4.8.12 双线汽车接口 4.8.13 以太网 MAC 接口 4.9 模拟外设 4.9.1 模/数转换器 (ADC) 4.9.2 数/模转换器 (DAC) 4.9.3 触摸传感器 4.10 外设管脚分配 5 电气特性 5.1 绝对最大额定值 5.2 建议工作条件 5.3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 5.4 Active 模式下的 RF 功耗 5.5 可靠性 5.6 Wi-Fi 射频 5.7 经典蓝牙射频 5.7.1 接收器 - 基础数据率 (BR) 5.7.2 发射器 - 基础数据率 (BR) 5.7.3 接收器 - 增强数据率 (EDR) 5.7.4 发射器 - 增强数据率 (EDR) 5.8 低功耗蓝牙射频 5.8.1 接收器 5.8.2 发射器 6 封装 7 相关文档和资源 附录 A - ESP32 管脚清单 A.1. 管脚清单说明 A.2. GPIO_Matrix A.3. Ethernet_MAC A.4. IO_MUX 修订历史 ESP32 系列芯片 技术规格书 版本 5.1 2.4 GHz Wi-Fi + 传统蓝牙 + 低功耗蓝牙 SoC 包括： ESP32-D0WD-V3 ESP32-U4WDH ESP32-S0WD – 不推荐用于新设计 (NRND) ESP32-D0WD – 不推荐用于新设计 (NRND) ESP32-D0WDQ6 – 不推荐用于新设计 (NRND) ESP32-D0WDQ6-V3 – 不推荐用于新设计 (NRND) ESP32-D0WDR2-V3 www.espressif.com 产品概述 ESP32 是集成 2.4 GHz Wi-Fi 和蓝牙双模的单芯片方案，采用台积电 (TSMC) 低功耗 40 纳米工艺，具有超高的 射频性能、稳定性、通用性和可靠性，以及超低的功耗，满足不同的功耗需求，适用于各种应用场景。 目前 ESP32 系列的产品型号包括 ESP32-D0WD-V3、ESP32-D0WDR2-V3、ESP32-U4WDH、ESP32-S0WD (NRND)、 ESP32-D0WD (NRND)、ESP32-D0WDQ6 (NRND) 和 ESP32-D0WDQ6-V3 (NRND)，其中 • ESP32-S0WD (NRND)、ESP32-D0WD (NRND)、ESP32-D0WDQ6 (NRND) 基于芯片版本 v1.0 或 v1.1； • ESP32-D0WD-V3、ESP32-D0WDR2-V3、ESP32-U4WDH 和 ESP32-D0WDQ6-V3 (NRND) 基于芯片版本 v3.0 或 v3.1。 产品型号说明和订购信息请参考章节 1 ESP32 系列型号对比。有关芯片版本的更多信息，请参考文档 《ESP32 芯片版本 v3.0 使用指南》 和 《ESP32 系列芯片勘误表》。 芯片的功能框图如下图所示。 Core and memory ROM Cryptographic hardware acceleration AES SHA RSA RTC ULP coprocessor Recovery memory PMU Bluetooth link controller Bluetooth baseband Wi-Fi MAC Wi-Fi baseband SPI 2 (or 1) x Xtensa® 32-bit LX6 Microprocessors RF receive RF transmit Switch Balun I2C I2S SDIO UART TWAI® ETH RMT PWM Touch sensor DAC ADC Clock generator RNG SRAM In-Package Flash or PSRAM Timers ESP32 功能框图 乐鑫信息科技 2 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 产品特性 Wi-Fi • 支持 IEEE 802.11b/g/n 协议 • 802.11n (2.4 GHz) 速度高达 150 Mbps • 无线多媒体 (WMM) • 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, RX A-MSDU) • 立即块确认 (Immediate Block ACK) • 重组 (Defragmentation) • Beacon 自动监测（硬件 TSF） • 4 个虚拟 Wi-Fi 接口 • 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式/SoftAP 模式/混杂模式 请注意 ESP32 在 Station 模式下扫描时，SoftAP 信道会同时改变 • 天线分集 蓝牙 • 蓝牙 v4.2 完整标准，包含传统蓝牙 (BR/EDR) 和低功耗蓝牙 (Bluetooth LE) • 支持标准 Class-1、Class-2 和 Class-3，且无需外部功率放大器 • 增强型功率控制 (Enhanced Power Control) • 输出功率高达 +9 dBm • NZIF 接收器具有–94 dBm 的 BLE 接收灵敏度 • 自适应跳频 (AFH) • 基于 SDIO/SPI/UART 接口的标准 HCI • 高速 UART HCI，最高可达 4 Mbps • 支持蓝牙 4.2 BR/EDR 和 Bluetooth LE 双模 controller • 同步面向连接/扩展同步面向连接 (SCO/eSCO) • CVSD 和 SBC 音频编解码算法 • 蓝牙微微网 (Piconet) 和散射网 (Scatternet) • 支持传统蓝牙和低功耗蓝牙的多设备连接 • 支持同时广播和扫描 CPU 和存储 • Xtensa ® 32-bit LX6 单/双核处理器 • CoreMark ® 得分： – 单核，主频 240 MHz：539.98 CoreMark；2.25 CoreMark/MHz 乐鑫信息科技 3 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 – 双核，主频 240 MHz：1079.96 CoreMark；4.50 CoreMark/MHz • 448 KB ROM • 520 KB SRAM • 16 KB RTC SRAM • QSPI 支持多个 flash/SRAM 时钟和定时器 • 内置 8 MHz 振荡器，支持自校准 • 内置 RC 振荡器，支持自校准 • 支持外置 2 MHz 至 60 MHz 的主晶振（如果使用 Wi-Fi/蓝牙功能，则目前仅支持 40 MHz 晶振） • 支持外置 32 kHz 晶振，用于 RTC，支持自校准 • 2 个定时器群组，每组包括 2 个 64-bit 通用定时器和 1 个主系统看门狗 • 1 个 RTC 定时器 • RTC 看门狗 高级外设接口 • 34 个 GPIO 口 – 5 个作为 strapping 管脚 – 6 个仅为输入管脚 – 6 个用于连接 ESP32-U4WDH 封装内 flash 和 ESP32-D0WDR2-V3 封装内 PSRAM • 12-bit SAR ADC，多达 18 个通道 • 2 个 8-bit D/A 转换器 • 10 个触摸传感器 • 4 个 SPI • 2 个 I2S • 2 个 I2C • 3 个 UART • 1 个 Host SD/eMMC/SDIO • 1 个 Slave SDIO/SPI • 脉冲计数控制器 • 带有专用 DMA 的以太网 MAC 接口，支持 IEEE 1588 • TWAI ® ，兼容 ISO 11898-1（CAN 规范 2.0） • RMT (TX/RX) • 电机 PWM 乐鑫信息科技 4 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 • LED PWM，多达 16 个通道 功耗管理 • 通过选择时钟频率、占空比、Wi-Fi 工作模式和单独控制内部器件的电源，实现精准电源控制 • 针对典型场景设计的五种功耗模式：Active、Modem-sleep、Light-sleep、Deep-sleep、Hibernation • Deep-sleep 模式下功耗低至 10 µA • 超低功耗协处理器 (ULP) • Deep-sleep 模式下 RTC 存储器仍保持工作 安全机制 • 安全启动 • flash 加密 • 1024 位 OTP，用户可用的高达 768 位 • 加密硬件加速器： – AES – Hash (SHA-2) – RSA – 随机数生成器 (RNG) 应用 低功耗芯片 ESP32 专为物联网 (IoT) 设备而设计，应用领域包括： • 智能家居 • 工业自动化 • 医疗保健 • 消费电子产品 • 智慧农业 • POS 机 • 服务机器人 • 音频设备 • 通用低功耗 IoT 传感器集线器 • 通用低功耗 IoT 数据记录器 • 摄像头视频流传输 • 语音识别 • 图像识别 • SDIO Wi-Fi + 蓝牙网卡 乐鑫信息科技 5 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 目录 说明： 点击链接或扫描二维码确保您使用的是最新版本的文档： https://www.espressif.com/documentation/esp32_datasheet_cn.pdf 目录 产品概述 2 产品特性 3 应用 5 1 ESP32 系列型号对比 11 1.1 命名规则 11 1.2 型号对比 11 2 管脚 12 2.1 管脚布局 12 2.2 管脚概述 14 2.3 IO 管脚 17 2.3.1 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制 17 2.4 模拟管脚 17 2.5 电源 17 2.5.1 电源管脚 17 2.5.2 电源管理 18 2.5.3 芯片上电和复位 19 2.6 芯片与 flash/PSRAM 的管脚对应关系 20 3 启动配置项 22 3.1 芯片启动模式控制 23 3.2 内置 LDO (VDD_SDIO) 电压控制 24 3.3 U0TXD 打印控制 25 3.4 SDIO 从机信号输入输出时序控制 25 3.5 JTAG 信号源控制 25 4 功能描述 26 4.1 CPU 和存储 26 4.1.1 CPU 26 4.1.2 片上存储 26 4.1.3 封装外 flash 和 RAM 26 4.1.4 地址映射结构 27 4.1.5 Cache 29 4.2 系统时钟 29 4.2.1 CPU 时钟 29 乐鑫信息科技 6 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 目录 4.2.2 RTC 时钟 29 4.2.3 音频 PLL 时钟 29 4.3 RTC 和低功耗管理 30 4.3.1 电源管理单元 (PMU) 30 4.3.2 超低功耗协处理器 31 4.4 定时器和看门狗 31 4.4.1 通用定时器 31 4.4.2 看门狗定时器 31 4.5 加密硬件加速器 32 4.6 射频和 Wi-Fi 32 4.6.1 2.4 GHz 接收器 32 4.6.2 2.4 GHz 发射器 32 4.6.3 时钟生成器 32 4.6.4 Wi-Fi 射频和基带 33 4.6.5 Wi-Fi MAC 33 4.7 蓝牙 33 4.7.1 蓝牙射频和基带 33 4.7.2 蓝牙接口 34 4.7.3 蓝牙协议栈 34 4.7.4 蓝牙链路控制器 34 4.8 数字外设 36 4.8.1 通用输入/输出接口 (GPIO) 36 4.8.2 串行外设接口 (SPI) 36 4.8.3 通用异步收发器 (UART) 36 4.8.4 I2C 接口 37 4.8.5 I2S 接口 37 4.8.6 红外遥控 38 4.8.7 脉冲计数控制器 (PCNT) 38 4.8.8 LED PWM 控制器 39 4.8.9 电机控制脉宽调制器 (MCPWM) 39 4.8.10 SD/SDIO/MMC 主机控制器 40 4.8.11 SDIO/SPI 从机控制器 41 4.8.12 双线汽车接口 41 4.8.13 以太网 MAC 接口 42 4.9 模拟外设 42 4.9.1 模/数转换器 (ADC) 43 4.9.2 数/模转换器 (DAC) 43 4.9.3 触摸传感器 44 4.10 外设管脚分配 45 5 电气特性 50 5.1 绝对最大额定值 50 5.2 建议工作条件 50 5.3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 51 5.4 Active 模式下的 RF 功耗 51 5.5 可靠性 53 乐鑫信息科技 7 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 目录 5.6 Wi-Fi 射频 53 5.7 经典蓝牙射频 54 5.7.1 接收器 - 基础数据率 (BR) 54 5.7.2 发射器 - 基础数据率 (BR) 54 5.7.3 接收器 - 增强数据率 (EDR) 55 5.7.4 发射器 - 增强数据率 (EDR) 55 5.8 低功耗蓝牙射频 56 5.8.1 接收器 56 5.8.2 发射器 57 6 封装 58 7 相关文档和资源 59 附录 A - ESP32 管脚清单 60 A.1. 管脚清单说明 60 A.2. GPIO_Matrix 62 A.3. Ethernet_MAC 67 A.4. IO_MUX 67 修订历史 69 乐鑫信息科技 8 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 表格 表格 1-1 ESP32 系列芯片对比 11 2-1 管脚概述 14 2-2 模拟管脚 17 2-3 电源管脚 18 2-4 上电和复位时序参数说明 19 2-5 芯片与封装内 flash/PSRAM 的管脚对应关系 20 2-6 ESP32 和封装外 flash/PSRAM 的连接关系 20 3-1 Strapping 管脚的默认配置 22 3-2 Strapping 管脚的时序参数说明 23 3-3 芯片启动模式控制 23 3-4 U0TXD 打印控制 25 3-5 SDIO 从机信号输入输出时序控制 25 4-1 存储器和外设地址映射 27 4-2 不同功耗模式下的功耗 30 4-3 ADC 特性 43 4-4 ADC 校准结果 43 4-5 ESP32 上的电容式传感 GPIO 44 4-6 外设管脚分配 45 5-1 绝对最大额定值 50 5-2 建议工作条件 50 5-3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 51 5-4 射频功耗参数 51 5-5 可靠性 53 5-6 Wi-Fi 射频特性 53 5-7 接收器特性 - 基础数据率 (BR) 54 5-8 发射器特性 - 基础数据率 (BR) 54 5-9 接收器特性 - 增强数据率 (EDR) 55 5-10 发射器特性 - 增强数据率 (EDR) 55 5-11 低功耗蓝牙接收器特性 56 5-12 低功耗蓝牙发射器特性 57 7-1 管脚清单说明 60 7-2 GPIO_Matrix 62 7-3 Ethernet_MAC 67 乐鑫信息科技 9 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 插图 插图 1-1 ESP32 系列芯片命名规则 11 2-1 ESP32 管脚布局（封装为 QFN 6*6，顶视图） 12 2-2 ESP32 管脚布局（封装为 QFN 5*5，顶视图） 13 2-3 ESP32 电源管理 18 2-4 上电和复位时序参数图 19 3-1 Strapping 管脚的时序参数图 23 3-2 芯片启动流程 24 4-1 地址映射结构 27 6-1 QFN48 (6x6 mm) 封装 58 6-2 QFN48 (5x5 mm) 封装 58 乐鑫信息科技 10 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 1 ESP32 系列型号对比 1 ESP32 系列型号对比 1.1 命名规则 ESP32 D WD 芯⽚系列 内核 D/U：双核 S：单核 通信模式 WD: Wi-Fi b/g/n + 蓝⽛/低功耗蓝⽛双模 R2 H 封装内 PSRAM R2: 2 MB PSRAM ⾼温 0 封装内 flash 0：⽆封装内 flash 2：2 MB flash 4：4 MB flash Q6 芯⽚版本 v3.0 及以上 V3 封装 Q6: QFN 6*6 N/A: QFN 5*5 图 1-1. ESP32 系列芯片命名规则 1.2 型号对比 表 1-1. ESP32 系列芯片对比 订购代码 1 内核 芯片版本 2 封装内 flash/PSRAM 封装 VDD_SDIO 电压 ESP32-D0WD-V3 双核 v3.0/v3.1 4 — QFN 5*5 1.8 V/3.3 V ESP32-D0WDR2-V3 双核 v3.0/v3.1 4 2 MB PSRAM QFN 5*5 3.3 V ESP32-U4WDH 双核 3 v3.0/v3.1 4 4 MB flash 6 QFN 5*5 3.3 V ESP32-D0WDQ6-V3 (NRND) 双核 v3.0/v3.1 4 — QFN 6*6 1.8 V/3.3 V ESP32-D0WD (NRND) 双核 v1.0/v1.1 5 — QFN 5*5 1.8 V/3.3 V ESP32-D0WDQ6 (NRND) 双核 v1.0/v1.1 5 — QFN 6*6 1.8 V/3.3 V ESP32-S0WD (NRND) 单核 v1.0/v1.1 5 — QFN 5*5 1.8 V/3.3 V 1 所有芯片型号均支持 Wi-Fi b/g/n + 蓝牙/低功耗蓝牙双模通信模式。更多关于芯片丝印和包装的信息，请参 考章节 6 封装。 2 ESP32 芯片版本信息及其区分方式见《ESP32 系列芯片勘误表》。 3 ESP32-U4WDH 芯片将从单核升级为双核，见 PCN-2021-021。 4 该芯片型号使用的芯片版本将由 v3.0 变更为 v3.1，见 PCN20220901。 5 该芯片型号使用的芯片版本将由 v1.0 变更为 v1.1，见 PCN20220901。 6 Flash 支持： - 至少 10 万次编程/擦除周期 - 至少 20 年数据保留时间 乐鑫信息科技 11 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 2 管脚 2.1 管脚布局 32K_XP 12 VDET_2 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 VDET_1 CHIP_PU SENSOR_VN SENSOR_CAPN SENSOR_CAPP SENSOR_VP VDD3P3 VDD3P3 LNA_IN VDDA 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 GPIO16 VDD_SDIO GPIO5 VDD3P3_CPU37 GPIO1938 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 GPIO22 U0RXD U0TXD GPIO21 XTAL_N XTAL_P VDDA CAP2 CAP1 GPIO2 24 MTDO 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 MTCK VDD3P3_RTC MTDI MTMS GPIO27 GPIO26 GPIO25 32K_XN SD_DATA_2 SD_DATA_3 SD_CMD SD_CLK SD_DATA_0 SD_DATA_1 GPIO4 GPIO0 GPIO23 GPIO18 VDDA GPIO17 ESP32 49 GND 图 2-1. ESP32 管脚布局（封装为 QFN 6*6，顶视图） 乐鑫信息科技 12 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 VDET_1 CHIP_PU SENSOR_VN SENSOR_CAPN SENSOR_CAPP SENSOR_VP VDD3P3 VDD3P3 LNA_IN VDDA 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 GPIO16 VDD_SDIO GPIO5 VDD3P3_CPU GPIO19 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 GPIO22 U0RXD U0TXD GPIO21 XTAL_N XTAL_P VDDA CAP2 CAP1 GPIO2 24 MTDO 23 22 21 20 19 18 17 16 15 MTCK VDD3P3_RTC MTDI MTMS GPIO27 GPIO26 GPIO25 32K_XN SD_DATA_2 SD_DATA_3 SD_CMD SD_CLK SD_DATA_0 SD_DATA_1 GPIO4 GPIO0 VDDA GPIO1732K_XP VDET_2 GPIO18 GPIO23 11 12 13 14 35 36 37 38 ESP32 49 GND 图 2-2. ESP32 管脚布局（封装为 QFN 5*5，顶视图） 乐鑫信息科技 13 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 2.2 管脚概述 表 2-1. 管脚概述 名称 No. 类型 功能 模拟 VDDA 1 P 模拟电源 (2.3 V ∼ 3.6 V) LNA_IN 2 I/O 射频输入和输出 VDD3P3 3 P 模拟电源 (2.3 V ∼ 3.6 V) VDD3P3 4 P 模拟电源 (2.3 V ∼ 3.6 V) VDD3P3_RTC SENSOR_VP 5 I GPIO36, ADC1_CH0, RTC_GPIO0 SENSOR_CAPP 6 I GPIO37, ADC1_CH1, RTC_GPIO1 SENSOR_CAPN 7 I GPIO38, ADC1_CH2, RTC_GPIO2 SENSOR_VN 8 I GPIO39, ADC1_CH3, RTC_GPIO3 CHIP_PU 9 I 高电平：芯片使能； 低电平：芯片关闭； 注意：不能让 CHIP_PU 管脚浮空。 VDET_1 10 I GPIO34, ADC1_CH6, RTC_GPIO4 VDET_2 11 I GPIO35, ADC1_CH7, RTC_GPIO5 32K_XP 12 I/O GPIO32, ADC1_CH4, RTC_GPIO9, TOUCH9, 32K_XP (32.768 kHz 晶振输入) 32K_XN 13 I/O GPIO33, ADC1_CH5, RTC_GPIO8, TOUCH8, 32K_XN (32.768 kHz 晶振输出) GPIO25 14 I/O GPIO25, ADC2_CH8, RTC_GPIO6, DAC_1, EMAC_RXD0 GPIO26 15 I/O GPIO26, ADC2_CH9, RTC_GPIO7, DAC_2, EMAC_RXD1 GPIO27 16 I/O GPIO27, ADC2_CH7, RTC_GPIO17, TOUCH7, EMAC_RX_DV MTMS 17 I/O GPIO14, ADC2_CH6, RTC_GPIO16, TOUCH6, EMAC_TXD2, HSPICLK, HS2_CLK, SD_CLK, MTMS MTDI 18 I/O GPIO12, ADC2_CH5, RTC_GPIO15, TOUCH5, EMAC_TXD3, HSPIQ, HS2_DATA2, SD_DATA2, MTDI VDD3P3_RTC 19 P RTC IO 电源输入 (2.3 V ∼ 3.6 V) MTCK 20 I/O GPIO13, ADC2_CH4, RTC_GPIO14, TOUCH4, EMAC_RX_ER, HSPID, HS2_DATA3, SD_DATA3, MTCK MTDO 21 I/O GPIO15, ADC2_CH3, RTC_GPIO13, TOUCH3, EMAC_RXD3, HSPICS0, HS2_CMD, SD_CMD, MTDO 乐鑫信息科技 14 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 名称 No. 类型 功能 GPIO2 22 I/O GPIO2, ADC2_CH2, RTC_GPIO12, TOUCH2, HSPIWP, HS2_DATA0, SD_DATA0 GPIO0 23 I/O GPIO0, ADC2_CH1, RTC_GPIO11, TOUCH1, EMAC_TX_CLK, CLK_OUT1, GPIO4 24 I/O GPIO4, ADC2_CH0, RTC_GPIO10, TOUCH0, EMAC_TX_ER, HSPIHD, HS2_DATA1, SD_DATA1 VDD_SDIO GPIO16 25 I/O GPIO16, HS1_DATA4, U2RXD, EMAC_CLK_OUT VDD_SDIO 26 P 1.8 V 或 VDD3P3_RTC 电源输出 GPIO17 27 I/O GPIO17, HS1_DATA5, U2TXD, EMAC_CLK_OUT_180 SD_DATA_2 28 I/O GPIO9, HS1_DATA2, U1RXD, SD_DATA2, SPIHD SD_DATA_3 29 I/O GPIO10, HS1_DATA3, U1TXD, SD_DATA3, SPIWP SD_CMD 30 I/O GPIO11, HS1_CMD, U1RTS, SD_CMD, SPICS0 SD_CLK 31 I/O GPIO6, HS1_CLK, U1CTS, SD_CLK, SPICLK SD_DATA_0 32 I/O GPIO7, HS1_DATA0, U2RTS, SD_DATA0, SPIQ SD_DATA_1 33 I/O GPIO8, HS1_DATA1, U2CTS, SD_DATA1, SPID VDD3P3_CPU GPIO5 34 I/O GPIO5, HS1_DATA6, VSPICS0, EMAC_RX_CLK GPIO18 35 I/O GPIO18, HS1_DATA7, VSPICLK GPIO23 36 I/O GPIO23, HS1_STROBE, VSPID VDD3P3_CPU 37 P CPU IO 电源输入 (1.8 V ∼ 3.6 V) GPIO19 38 I/O GPIO19, U0CTS, VSPIQ, EMAC_TXD0 GPIO22 39 I/O GPIO22, U0RTS, VSPIWP, EMAC_TXD1 U0RXD 40 I/O GPIO3, U0RXD, CLK_OUT2 U0TXD 41 I/O GPIO1, U0TXD, CLK_OUT3, EMAC_RXD2 GPIO21 42 I/O GPIO21, VSPIHD, EMAC_TX_EN 模拟 VDDA 43 P 模拟电源 (2.3 V ∼ 3.6 V) XTAL_N 44 O 外部主晶振输出 XTAL_P 45 I 外部主晶振输入 VDDA 46 P 模拟电源 (2.3 V ∼ 3.6 V) CAP2 47 I 并联 3.3 nF (10%) 电容和 20 kΩ 电阻到 CAP1 乐鑫信息科技 15 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 名称 No. 类型 功能 CAP1 48 I 串联 10 nF 电容到地 GND 49 P 接地 表 2-1 管脚概述 说明： 1. 功能名称： CLK_OUT… 时钟输出 SPICLK HSPICLK VSPICLK SPI 时钟 (Clock) 信号 HS…_CLK SDIO 主机时钟 (Clock) 信号 SD_CLK SDIO 从机时钟 (Clock) 信号 EMAC_TX_CLK EMAC_RX_CLK } EMAC 时钟 (Clock) 信号 U…_RTS U…_CTS } UART0/1/2 硬件流控信号 U…_RXD U…_TXD } UART0/1/2 接收/发送信号 MTMS MTDI MTCK MTDO JTAG 接口信号 GPIO… 通用输入输出，信号通过 GPIO 交换矩阵传输。更多关于 GPIO 交换矩阵的信 息，详见 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 2. 高亮的单元格，详见章节 2.3.1 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制。 3. IO_MUX、Ethernet MAC、GPIO Matrix 请见附件管脚清单。 乐鑫信息科技 16 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 2.3 IO 管脚 2.3.1 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制 ESP32 的所有 IO 管脚都具备 GPIO 功能，其中部分还具有 RTC_GPIO 功能。不过，这些 IO 管脚是多功能的， 可以根据需求进行不同功能的配置，也有一些管脚有使用限制，需要特别注意。 表 2-1 中，部分管脚功能有高亮标记，具体如下： • GPIO – 仅作输入管脚，没有输出功能，不带输出驱动器或内置上拉/下拉电路。 • GPIO – 用于与封装内 flash/PSRAM 通讯，不建议作其他用途。更多信息，详见章节 2.6 芯片与 flash/ PSRAM 的管脚对应关系。 • GPIO – 具有以下重要功能之一： – Strapping 管脚 – 启动时逻辑电平需为特定值。详见章节 3 启动配置项。 – JTAG 接口 – 通常用于调试功能。 – UART 接口 – 通常用于调试功能。 附录 A.1 – 管脚清单说明 也可参考。 2.4 模拟管脚 表 2-2. 模拟管脚 管脚 管脚 管脚 管脚 序号 名称 类型 功能 2 LNA_IN I/O 低噪声放大器 (RF LNA) 输入信号，功率放大器 (RF PA) 输出信号 9 CHIP_PU I 高电平：芯片使能（上电）； 低电平：芯片关闭（掉电）； 注意不能让 CHIP_PU 管脚浮空 44 XTAL_N — 连接芯片有源晶振或无源晶振的外部时钟输入/输出。 P/N 指差分时钟负极/正极端。45 XTAL_P — 2.5 电源 2.5.1 电源管脚 ESP32 的数字管脚可分为 3 种不同的电源域： • VDD3P3_RTC • VDD3P3_CPU • VDD_SDIO 乐鑫信息科技 17 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 表 2-3. 电源管脚 管脚 管脚 电源 序号 名称 方向 电源域 / 其他 IO 管脚 1 VDDA 输入 模拟电源域 3 VDD3P3 输入 模拟电源域 4 VDD3P3 输入 模拟电源域 19 VDD3P3_RTC 1 输入 RTC 及部分数字电源域 RTC IO 26 VDD3P3_SDIO 2 输入/输出 模拟电源域 37 VDD3P3_CPU 3 输入 数字电源域 数字 IO 43 VDDA 输入 模拟电源域 46 VDDA 输入 模拟电源域 49 GND – 外部接地 1 VDD3P3_RTC 同时是 RTC 和 CPU 的输入电源。 2 VDD_SDIO 与 一个内置 LDO 的 输出 相连， 该内 置 LDO 的 输入 是 VDD3P3_RTC。当 VDD_SDIO 与 VDD3P3_RTC 连接在相同的电源上，内 置 LDO 会自动关闭。 3 VDD3P3_CPU 是 CPU 的输入电源。 2.5.2 电源管理 电源管理如图 2-3 ESP32 电源管理 所示。 SDIO Domain RTC Domain CPU Domain LDOLDO LDO1.8 V 1.1 V1.1 V VDD3P3_RTC VDD3P3_CPU VDD_SDIO 3.3 V/1.8 V R = 6 Ω 图 2-3. ESP32 电源管理 乐鑫信息科技 18 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 内置 LDO 可被配置成 1.8 V 或与 VDD3P3_RTC 相同的电压。在 Deep-sleep 模式下，为了使 flash 电流降到最 低, 可以通过软件关闭内置 LDO。 2.5.3 芯片上电和复位 芯片上电后，其电源轨需要一点时间方可稳定。之后，用于上电和复位的管脚 CHIP_PU 拉高，激活芯片。更多 关于 CHIP_PU 及上电和复位时序的信息，请见图 2-4 和表 2-4。 V IL_nRST t ST BL t RST VDD3P3_RTC Min VDD CHIP_PU 图 2-4. 上电和复位时序参数图 表 2-4. 上电和复位时序参数说明 参数 说明 最小值 (µs) t ST BL CHIP_PU 管脚拉高激活芯片前，3.3 V 系统电源达到稳定所需的时 间 50 t RST CHIP_PU 电平低于 V IL_nRST （具体数值参考表 5-3）从而复位芯 片的时间 50 • 在实际应用中，如果需要快速反复开关 VDD33，且 VDD33 外围电路上有大电容，且 CHIP_PU 与 VDD33 相连，在先关后开的动作中，CHIP_PU 电平降到 0 的过程会非常缓慢，在下一次重新上电时，CHIP_PU 还来不及降到足够低的电平，从而导致不能充分复位芯片。此时需要额外的放电电路来加速 VDD33 上大 电容的放电。 • 当使用电池给 ESP32 系列芯片和模组供电时，为避免电池电压过低导致芯片进入异常状态不能正常启 动，一般推荐外接 Power Supply Supervisor。建议检测到供给 ESP32 的电压低于 2.3 V 时将 ESP32 的 CHIP_PU 脚拉低。 关于电源电压的说明： • ESP32 工作电压范围为 2.3 V ~ 3.6 V；使用单电源供电时，建议电源电压为 3.3 V，输出电流需要达到 500 mA 及以上。 • PSRAM 和 flash 均由 VDD_SDIO 进行供电。如果芯片已经内置了 flash，则 VDD_SDIO 的电压既已确定。 此时，如果芯片需要另外连接外部 PSRAM 时，则外部 PSRAM 电压应与内置 flash 的工作电压匹配。上述 情况同时也适用于内置了 PSRAM，但需要外接 flash 的情况。 • 当使用 VDD_SDIO 的 1.8 V 模式给 flash/PSRAM 等外设供电时，需要在 VDD_SDIO 上接个对地 2 kΩ 的电 阻，电路原理图可参考《ESP32 硬件设计指南》。 • 在使用这些数字电源为外设供电的使用场景中，比如 3.3 V flash，电源电压还应满足外设的使用要求。 乐鑫信息科技 19 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 2.6 芯片与 flash/PSRAM 的管脚对应关系 表 2-5 列出了芯片与封装内 flash/PSRAM 的管脚对应关系。这些管脚不建议用于其它功能。 芯片与封装外 flash/PSRAM 的推荐连接管脚见表 2-6。 表 2-5. 芯片与封装内 flash/PSRAM 的管脚对应关系 ESP32-U4WDH 封装内 Flash (4 MB) SD_DATA_1 IO0/DI GPIO17 IO1/DO SD_DATA_0 IO2/WP# SD_CMD IO3/HOLD# SD_CLK CLK GPIO16 CS# GND VSS VDD_SDIO 1 VDD ESP32-D0WDR2-V3 封装内 PSRAM (2 MB) SD_DATA_1 SIO0/SI SD_DATA_0 SIO1/SO SD_DATA_3 SIO2 SD_DATA_2 SIO3 SD_CLK SCLK GPIO16 2 CE# GND VSS VDD_SDIO 1 VDD 表 2-6. ESP32 和封装外 flash/PSRAM 的连接关系 芯片管脚 封装外 flash SD_DATA_1/SPID IO0/DI SD_DATA_0/SPIQ IO1/DO SD_DATA_3/SPIWP IO2/WP# SD_DATA_2/SPIHD IO3/HOLD# SD_CLK CLK SD_CMD CS# GND VSS VDD_SDIO VDD 芯片管脚 封装外 PSRAM SD_DATA_1 SIO0/SI SD_DATA_0 SIO1/SO SD_DATA_3 SIO2 SD_DATA_2 SIO3 SD_CLK/GPIO17 3 SCLK GPIO16 2 CE# 见下页 乐鑫信息科技 20 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 2 管脚 表 2-6 – 接上页 芯片管脚 封装外 PSRAM GND VSS VDD_SDIO VDD 说明： 1. ESP32-U4WDH 的封装内 flash 以及 ESP32-D0WDR2-V3 的封装内 PSRAM 均运行在 3.3 V 电压下，此时，VDD_SDIO 会通过 6 Ω 的电阻从 VDD3P3_RTC 取电，见图 2-3。 2. 使用 GPIO16 连接 PSRAM 的 CE# 信号时，请在 GPIO16 处增加一个上拉电阻。请参考 《ESP32-WROVER-E 技术规格书》 > 电路原理图。 3. 连接外部 PSRAM 的 SCLK 信号时，可使用芯片的 SD_CLK 管脚或 GPIO17 管脚。 • 如果选择使用 SD_CLK 管脚，则可以节省一个 GPIO 管脚，即 GPIO17。节省出来的 GPIO 可用于其它用 途。该连接方式已通过内部测试，但相关认证尚未完成。 • 或者选择使用 GPIO17 管脚。该连接方式已通过相关认证，请参考 ESP32-WROVER-E 证书。 请根据具体的应用需求，选择合适的管脚。 乐鑫信息科技 21 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 3 启动配置项 3 启动配置项 芯片在上电或硬件复位时，可以通过 Strapping 管脚和 eFuse 位配置如下启动参数，无需微处理器的参与： • 芯片启动模式 – Strapping 管脚：GPIO0 和 GPIO2 • 内置 LDO (VDD_SDIO) 电压 – Strapping 管脚：MTDI – eFuse 参数：EFUSE_SDIO_FORCE 和 EFUSE_SDIO_TIEH • U0TXD 打印 – Strapping 管脚：MTDO • SDIO 从机信号输入输出时序 – Strapping 管脚：MTDO 和 GPIO5 • JTAG 信号源 – eFuse 参数：EFUSE_DISABLE_JTAG 上述 eFuse 位的默认值均为 0，也就是说没有烧写过。eFuse 只能烧写一次，一旦烧写为 1，便不能恢复为 0。 有关烧写 eFuse 的信息，请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 eFuse 控制器。 上述 strapping 管脚如果没有连接任何电路或连接的电路处于高阻抗状态，则其默认值（即逻辑电平值）取决于 管脚内部弱上拉/下拉电阻在复位时的状态。 表 3-1. Strapping 管脚的默认配置 Strapping 管脚 默认配置 值 GPIO0 上拉 1 GPIO2 下拉 0 MTDI 下拉 0 MTDO 上拉 1 GPIO5 上拉 1 要改变 strapping 管脚的值，可以连接外部下拉/上拉电阻。如果 ESP32 用作主机 MCU 的从设备，strapping 管 脚的电平也可通过主机 MCU 控制。 所有 strapping 管脚都有锁存器。系统复位时，锁存器采样并存储相应 strapping 管脚的值，一直保持到芯片掉 电或关闭。锁存器的状态无法用其他方式更改。因此，strapping 管脚的值在芯片工作时一直可读取，strapping 管脚在芯片复位后作为普通 IO 管脚使用。 Strapping 管脚的信号时序需遵循表 3-2 和图 3-1 所示的 建立时间和 保持时间。 乐鑫信息科技 22 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 3 启动配置项 表 3-2. Strapping 管脚的时序参数说明 参数 说明 最小值 (ms) t SU 建立时间，即拉高 CHIP_PU 激活芯片前，电源轨达到稳定所需的 时间 0 t H 保持时间，即 CHIP_PU 已拉高、strapping 管脚变为普通 IO 管脚 开始工作前，可读取 strapping 管脚值的时间 1 Strapping pin V IH_nRST V IH t SU t H CHIP_PU 图 3-1. Strapping 管脚的时序参数图 3.1 芯片启动模式控制 复位释放后，GPIO0 和 GPIO2 共同决定启动模式。详见表 3-3 芯片启动模式控制。 表 3-3. 芯片启动模式控制 启动模式 GPIO0 GPIO2 SPI Boot 模式 1 1 任意值 Joint Download Boot 模式 2 0 0 1 加粗表示默认值和默认配置。 2 Joint Download Boot 模式下支持以下下载方式： • SDIO Download Boot • UART Download Boot 在 Joint Download Boot 模式下，芯片启动的具体流程见图 3-2。 乐鑫信息科技 23 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 3 启动配置项 图 3-2. 芯片启动流程 uart_download_dis 可用于控制启动模式的具体行为： 如果此 uart_download_dis 设置为 1，则永久禁用下载启动模式（仅 ESP32 芯片版本 v3.0 及以上支持）。 3.2 内置 LDO (VDD_SDIO) 电压控制 ESP32 系列芯片所需的 VDD_SDIO 电压请参考表 1-1 型号对比。 芯片复位时，MTDI 可用于选择 VDD_SDIO 电压： • MTDI = 0 时（默认），VDD_SDIO 由 VDD3P3_RTC 供电（电压典型值为 3.3 V）；更多信息请参考章节 2.5.2 电源管理。 • MTDI = 1 时，VDD_SDIO 可选择由内置 LDO 供电（电压为 1.8 V）。 EFUSE_SDIO_FORCE 设置为 1 时，可关闭上述功能。此时 VDD_SDIO 电压由 EFUSE_SDIO_TIEH 的值决定： • EFUSE_SDIO_TIEH = 0 时，VDD_SDIO 连接 1.8 V LDO； • EFUSE_SDIO_TIEH = 1 时，VDD_SDIO 连接 VDD3P3_RTC。 乐鑫信息科技 24 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 3 启动配置项 3.3 U0TXD 打印控制 在系统启动过程中，MTDO 可用于控制 U0TXD 打印，如表 3-4 所示。 表 3-4. U0TXD 打印控制 U0TXD 打印控制 MTDO 使能 1 1 关闭 0 1 加粗表示默认值和默认配 置。 3.4 SDIO 从机信号输入输出时序控制 MTDO 和 GPIO5 管脚可用于控制 SDIO 从机信号输入输出时序。详见表 3-5 SDIO 从机信号输入输出时序控 制。 表 3-5. SDIO 从机信号输入输出时序控制 沿控制 MTDO GPIO5 下降沿采样下降沿输出 0 0 下降沿采样上升沿输出 0 1 上升沿采样下降沿输出 1 0 上升沿采样上升沿输出 1 1 1 加粗表示默认值和默认配置。 3.5 JTAG 信号源控制 设置 EFUSE_DISABLE_JTAG 为 1 可以关闭 JTAG 信号源。 乐鑫信息科技 25 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4 功能描述 4.1 CPU 和存储 4.1.1 CPU ESP32 搭载低功耗 Xtensa ® LX6 32-bit 单/双核处理器，具有以下特性： • 7 级流水线架构，支持高达 240 MHz 的时钟频率（除 ESP32-S0WD (NRND) 为 160 MHz） • 16-bit/24-bit 指令集提供高代码密度 • 支持浮点单元 (FPU) • 支持 DSP 指令，例如 32-bit 乘法器、32-bit 除法器和 40-bit 累加乘法器 (MAC) • 支持来自约 70 个中断源的 32 个中断向量 单/双核处理器接口包括： • Xtensa RAM/ROM 指令和数据接口 • 用于快速访问外部寄存器的 Xtensa 本地存储接口 • 具有内外中断源的中断接口 • 用于调试的 JTAG 接口 有关 Xtensa ® 指令集架构 (ISA) 的说明可以参考 Xtensa ® Instruction Set Architecture (ISA) Summary。 4.1.2 片上存储 ESP32 片上存储包括： • 448 KB 的 ROM，用于程序启动和内核功能调用 • 用于数据和指令存储的 520 KB 片上 SRAM • RTC 快速存储器，为 8 KB 的 SRAM，可以在 Deep-sleep 模式下 RTC 启动时用于数据存储以及被主 CPU 访问 • RTC 慢速存储器，为 8 KB 的 SRAM，可以在 Deep-sleep 模式下被协处理器访问 • 1 Kbit 的 eFuse，其中 256 bit 为系统专用（MAC 地址和芯片设置）; 其余 768 bit 保留给用户程序, 这些程 序包括 flash 加密和芯片 ID • 封装内 flash 或 PSRAM 说明： ESP32 芯片是否有封装内 flash/PSRAM，以及封装内 flash/PSRAM 的大小与芯片型号有关。详见章节 1 ESP32 系列型 号对比。 4.1.3 封装外 flash 和 RAM ESP32 支持多个外部 QSPI flash 和静态随机存储器 (SRAM)。详情可参考 《ESP32 技术参考手册》 > SPI 控制 器章节。ESP32 还支持基于 AES 的硬件加解密功能，从而保护开发者 flash 中的程序和数据。 乐鑫信息科技 26 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 ESP32 可通过高速缓存访问封装外 QSPI flash 和 SRAM： • 封装外 flash 可以同时映射到 CPU 指令和只读数据空间。外部 flash 最大可支持 16 MB。 – 当映射到 CPU 指令空间时，一次最多可映射 11 MB + 248 KB。如果一次映射超过 3 MB + 248 KB， 则 cache 性能可能由于 CPU 的推测性读取而降低。 – 当映射到只读数据空间时，一次最多可以映射 4 MB。支持 8-bit、16-bit 和 32-bit 读取。 • 封装外 SRAM 可映射到 CPU 数据空间。封装外 SRAM 最大可支持 8 MB。一次最多可映射 4 MB。支持 8-bit、16-bit 和 32-bit 访问。 说明： 芯片启动完成后，软件可以自定义封装外 SRAM 或 flash 到 CPU 地址空间的映射。 4.1.4 地址映射结构 ESP32 的地址映射结构如图 4-1 所示。ESP32 存储器和外设地址映射如表 4-1 所示。 图 4-1. 地址映射结构 表 4-1. 存储器和外设地址映射 种类 目标 开始地址 结束地址 大小 片上存储器 内部 ROM 0 0x4000_0000 0x4005_FFFF 384 KB 内部 ROM 1 0x3FF9_0000 0x3FF9_FFFF 64 KB 内部 SRAM 0 0x4007_0000 0x4009_FFFF 192 KB 内部 SRAM 1 0x3FFE_0000 0x3FFF_FFFF 128 KB 0x400A_0000 0x400B_FFFF 乐鑫信息科技 27 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 种类 目标 开始地址 结束地址 大小 片上存储器 内部 SRAM 2 0x3FFA_E000 0x3FFD_FFFF 200 KB RTC 快速存储器 0x3FF8_0000 0x3FF8_1FFF 8 KB 0x400C_0000 0x400C_1FFF RTC 慢速存储器 0x5000_0000 0x5000_1FFF 8 KB 片外存储器 外部 flash 0x3F40_0000 0x3F7F_FFFF 4 MB 0x400C_2000 0x40BF_FFFF 11 MB+248 KB 片外 RAM 0x3F80_0000 0x3FBF_FFFF 4 MB 外设 DPort 寄存器 0x3FF0_0000 0x3FF0_0FFF 4 KB AES 加速器 0x3FF0_1000 0x3FF0_1FFF 4 KB RSA 加速器 0x3FF0_2000 0x3FF0_2FFF 4 KB SHA 加速器 0x3FF0_3000 0x3FF0_3FFF 4 KB 安全启动 0x3FF0_4000 0x3FF0_4FFF 4 KB Cache MMU Table 0x3FF1_0000 0x3FF1_3FFF 16 KB PID 控制器 0x3FF1_F000 0x3FF1_FFFF 4 KB UART0 0x3FF4_0000 0x3FF4_0FFF 4 KB SPI1 0x3FF4_2000 0x3FF4_2FFF 4 KB SPI0 0x3FF4_3000 0x3FF4_3FFF 4 KB GPIO 0x3FF4_4000 0x3FF4_4FFF 4 KB RTC 0x3FF4_8000 0x3FF4_8FFF 4 KB IO MUX 0x3FF4_9000 0x3FF4_9FFF 4 KB SDIO Slave 0x3FF4_B000 0x3FF4_BFFF 4 KB UDMA1 0x3FF4_C000 0x3FF4_CFFF 4 KB I2S0 0x3FF4_F000 0x3FF4_FFFF 4 KB UART1 0x3FF5_0000 0x3FF5_0FFF 4 KB I2C0 0x3FF5_3000 0x3FF5_3FFF 4 KB UDMA0 0x3FF5_4000 0x3FF5_4FFF 4 KB SDIO Slave 0x3FF5_5000 0x3FF5_5FFF 4 KB RMT 0x3FF5_6000 0x3FF5_6FFF 4 KB PCNT 0x3FF5_7000 0x3FF5_7FFF 4 KB SDIO Slave 0x3FF5_8000 0x3FF5_8FFF 4 KB LED PWM 0x3FF5_9000 0x3FF5_9FFF 4 KB eFuse 控制器 0x3FF5_A000 0x3FF5_AFFF 4 KB Flash 加密 0x3FF5_B000 0x3FF5_BFFF 4 KB PWM0 0x3FF5_E000 0x3FF5_EFFF 4 KB TIMG0 0x3FF5_F000 0x3FF5_FFFF 4 KB TIMG1 0x3FF6_0000 0x3FF6_0FFF 4 KB SPI2 0x3FF6_4000 0x3FF6_4FFF 4 KB SPI3 0x3FF6_5000 0x3FF6_5FFF 4 KB SYSCON 0x3FF6_6000 0x3FF6_6FFF 4 KB I2C1 0x3FF6_7000 0x3FF6_7FFF 4 KB SDMMC 0x3FF6_8000 0x3FF6_8FFF 4 KB EMAC 0x3FF6_9000 0x3FF6_AFFF 8 KB TWAI 0x3FF6_B000 0x3FF6_BFFF 4 KB PWM1 0x3FF6_C000 0x3FF6_CFFF 4 KB I2S1 0x3FF6_D000 0x3FF6_DFFF 4 KB 乐鑫信息科技 28 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 种类 目标 开始地址 结束地址 大小 外设 UART2 0x3FF6_E000 0x3FF6_EFFF 4 KB PWM2 0x3FF6_F000 0x3FF6_FFFF 4 KB PWM3 0x3FF7_0000 0x3FF7_0FFF 4 KB RNG 0x3FF7_5000 0x3FF7_5FFF 4 KB 4.1.5 Cache ESP32 的两个 CPU 各有一组容量为 32 KB、块大小为 32 字节、两路组相连的 cache，用以访问外部存储 器。 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 系统和存储器 > 小节 Cache。 4.2 系统时钟 4.2.1 CPU 时钟 一旦芯片重启，外置主晶振时钟源会被选为默认的 CPU 时钟。这个外置晶振也会与 PLL 连接产生一个高频时 钟（通常为 160 MHz）。 另外，ESP32 内置了一个 8 MHz 的振荡器。应用程序可以在外置主晶振、PLL 时钟和内置 8 MHz 时钟中选择 一个作为时钟源。根据不同的应用程序，被选择的时钟源直接或在分频之后驱动 CPU 时钟。 4.2.2 RTC 时钟 RTC 时钟有 5 种可能的时钟源： • 外置低速 (32 kHz) 晶振时钟 • 外置主晶振的 4 分频时钟 • 内置 RC 振荡器（通常为 150 kHz，频率可调节） • 内置 8 MHz 振荡器时钟 • 内置 31.25 kHz 时钟（由内置 8 MHz 振荡器时钟经 256 分频生成） 当芯片处于正常功耗模式且需要更快速的 CPU 访问时，应用程序可选择外置主晶振的 4 分频时钟或者内置 8 MHz 振荡器时钟。当芯片在低功耗模式下运行时，应用程序可选择外部低速 (32 kHz) 晶振时钟、内置 RC 振荡 器时钟或内置 31.25 kHz 时钟。 4.2.3 音频 PLL 时钟 音频时钟由超低噪声 fractional-N PLL 生成。 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 复位和时钟。 乐鑫信息科技 29 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4.3 RTC 和低功耗管理 4.3.1 电源管理单元 (PMU) ESP32 采用了先进的电源管理技术，可以在不同的功耗模式之间切换。 • 功耗模式 – Active 模式：芯片射频处于工作状态。芯片可以接收、发射和侦听信号。 – Modem-sleep 模式：CPU 可运行，时钟可被配置。Wi-Fi/蓝牙基带和射频关闭。 – Light-sleep 模式：CPU 暂停运行。RTC 存储器和外设以及 ULP 协处理器运行。任何唤醒事件（MAC、 SDIO 主机、RTC 定时器或外部中断）都会唤醒芯片。 – Deep-sleep 模式：CPU 和大部分外设都会掉电，只有 RTC 存储器和 RTC 外设处于工作状态。Wi-Fi 和蓝牙连接数据存储在 RTC 中。ULP 协处理器可以工作。 – Hibernation 模式：内置的 8 MHz 振荡器和 ULP 协处理器均被禁用。RTC 内存恢复电源被切断。只 有 1 个位于低速时钟上的 RTC 时钟定时器和某些 RTC GPIO 在工作。RTC 时钟定时器或 RTC GPIO 可以将芯片从 Hibernation 模式中唤醒。 设备在不同的功耗模式下有不同的电流消耗，详情请见下表。 表 4-2. 不同功耗模式下的功耗 功耗模式 描述 功耗 Active（射频工作） Wi-Fi Tx packet 详见表 5-4Wi-Fi/BT Tx packet Wi-Fi/BT Rx 和侦听 Modem-sleep CPU 处于工作状态 240 MHz * 双核芯片 30 mA ~ 68 mA 单核芯片 N/A 160 MHz * 双核芯片 27 mA ~ 44 mA 单核芯片 27 mA ~ 34 mA 正常速度：80 MHz 双核芯片 20 mA ~ 31 mA 单核芯片 20 mA ~ 25 mA Light-sleep - 0.8 mA Deep-sleep ULP 协处理器处于工作状态 150 µA 超低功耗传感器监测方式 100 µA @1% duty RTC 定时器 + RTC 存储器 10 µA Hibernation 仅有 RTC 定时器处于工作状态 5 µA 关闭 CHIP_PU 脚拉低，芯片处于关闭状态 1 µA • * ESP32 系列芯片中，ESP32-D0WD-V3、ESP32-D0WDR2-V3、ESP32-U4WDH、ESP32-D0WD (NRND)、ESP32- D0WDQ6-V3 (NRND) 和 ESP32-D0WDQ6 (NRND) 的 CPU 最大频率为 240 MHz；ESP32-S0WD (NRND) 的 CPU 最大 频率为 160 MHz。 • 在 Wi-Fi 开启的场景中，芯片会在 Active 和 Modem-sleep 模式之间切换，功耗也会在两种模式间变化。 • Modem-sleep 模式下，CPU 频率自动变化，频率取决于 CPU 负载和使用的外设。 • Deep-sleep 模式下，仅 ULP 协处理器处于工作状态时，可以操作 GPIO 及低功耗 I2C。 • 当系统处于超低功耗传感器监测模式时，ULP 协处理器和传感器周期性工作，ADC 以 1% 占空比工作，系统功耗典型 值为 100 µA。 乐鑫信息科技 30 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4.3.2 超低功耗协处理器 ULP 处理器和 RTC 存储器在 Deep-sleep 模式下仍保持工作状态。因此，开发者可以将 ULP 协处理器的程序存 放在 RTC 慢速存储器中，使其能够在 Deep-sleep 模式下访问外设、内置定时器和内置传感器。在 CPU 需要由 外部事件、定时器或者这些事件的组合来唤醒的应用中，可用于保持最低的功耗。 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 超低功耗协处理器 (ULP)。 4.4 定时器和看门狗 4.4.1 通用定时器 芯片内置 4 个 64-bit 通用定时器，具有 16-bit 分频器和 64-bit 可自动重载的向上/向下计时器。 定时器特性： • 16-bit 时钟分频器，分频系数为 2 至 65536 • 64-bit 计时器 • 计时器方向可配置：递增或递减 • 软件控制计数暂停和继续 • 定时器超时自动重载 • 软件控制的即时重载 • 电平触发中断和边沿触发中断 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 定时器组 (TIMG)。 4.4.2 看门狗定时器 芯片中有 3 个看门狗定时器：2 个定时器模块中各有 1 个（称作主看门狗定时器，即 MWDT），RTC 模块中也有 1 个（称作 RTC 看门狗定时器，即 RWDT）。意外的软件或硬件问题会导致应用程序工作失常，而看门狗定时器 可以帮助系统从中恢复。看门狗定时器有 4 个阶段。如果当前阶段超过预定时间，但没有喂狗或关闭看门狗定 时器，可能引发以下 3 到 4 种动作中的 1 种。这些动作是：中断、CPU 复位、内核复位和系统复位。其中，只有 RWDT 能够触发系统复位，将复位包括 RTC 在内的整个芯片。每个阶段的超时时间长度均可单独设置。 在 flash 启动期间，RWDT 和第一个 MWDT 会自动开启，以便检测和修复启动问题。 看门狗具有以下特性： • 4 个阶段，每一阶段都可被单独配置或关闭 • 各阶段时间段可被编程 • 如阶段超时，会采取 3 到 4 种可能动作中的 1 种（中断、CPU 复位、内核复位和系统复位） • 32-bit 超时计数器 • 写保护，防止 RWDT 和 MWDT 配置被误写 • SPI flash 启动保护；如果在预定时间内，来自 SPI flash 的启动过程没有完成，看门狗会重启整个系统。 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 看门狗定时器 (WTD)。 乐鑫信息科技 31 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4.5 加密硬件加速器 ESP32 配备硬件加速器，支持一些通用加密算法，比如 AES (FIPS PUB 197)、SHA (FIPS PUB 180-4)、RSA 等， 还支持大数乘法、大数模乘等独立运算。硬件加速器支持的 RSA、大数乘法和大数模乘运算最大长度可达 4096 bit。 硬件加速器极大提高了运算速度，显著减小了软件的复杂度。硬件加速器还支持对 flash 的加密与动态解密，确 保 flash 中的代码不被窃取。 4.6 射频和 Wi-Fi 芯片射频包含以下主要模块： • 2.4 GHz 接收器 • 2.4 GHz 发射器 • 偏置 (bias) 和线性稳压器 • Balun 和收发切换器 • 时钟生成器 4.6.1 2.4 GHz 接收器 2.4 GHz 接收器将 2.4 GHz 射频信号解调为正交基带信号，并用 2 个高精度、高速的 ADC 将后者转为数字信号。 为了适应不同的信道情况，芯片集成了 RF 滤波器、自动增益控制 (AGC)、DC 偏移补偿电路和基带滤波器。 4.6.2 2.4 GHz 发射器 2.4 GHz 发射器将正交基带信号调制为 2.4 GHz 射频信号，使用大功率互补金属氧化物半导体 (CMOS) 功率放大 器驱动天线。数字校准进一步改善了功率放大器的线性，使得 802.11b 无线传输功率可达 +20.5 dBm，802.11n 无线传输功率可达 +18 dBm。 为了抵消射频接收器的瑕疵，芯片还另增了校准措施，例如: • 载波泄露消除 • I/Q 相位匹配 • 基带非线性抑制 • 射频非线性抑制 • 天线匹配 这些内置校准措施缩短了产品的测试时间，不再需要测试设备。 4.6.3 时钟生成器 时钟生成器为接收器和发射器生成 2.4 GHz 正交时钟信号，所有部件均集成于芯片上，包括电感、变容二极管、 环路滤波器、线性稳压器和分频器。 时钟生成器含有内置校准电路和自测电路。运用拥有自主知识产权的校准算法，正交时钟相噪特性在片上经过 算法优化处理（该算法拥有自主知识产权），以确保接收器和发射器达到最佳性能。 乐鑫信息科技 32 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4.6.4 Wi-Fi 射频和基带 芯片支持 TCP/IP 协议，完全遵循 802.11b/g/n Wi-Fi MAC 协议栈，支持分布式控制功能 (DCF) 下的基本服务集 (BSS) STA 和 SoftAP 操作。支持通过最小化主机交互来优化有效工作时长，以实现功耗管理。 Wi-Fi 射频和基带支持以下特性： • 802.11b/g/n • 802.11n MCS0-7 支持 20 MHz 和 40 MHz 带宽 • 802.11n MCS32 (RX) • 802.11n 0.4 µs 保护间隔 • 数据率高达 150 Mbps • 接收 STBC 2×1 • 发射功率高达 20.5 dBm • 可调节的发射功率 • 天线分集 芯片支持带有外部射频开关的天线分集与选择。外部射频开关由一个或多个 GPIO 管脚控制，用来选择最 合适的天线以减少信道衰减的影响。 4.6.5 Wi-Fi MAC Wi-Fi MAC 自行支持的底层协议功能如下： • 4 个虚拟 Wi-Fi 接口 • 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式/SoftAP 模式/混杂模式 • RTS 保护，CTS 保护，立即块确认 (Immediate Block ACK) • 重组 (Defragmentation) • TX/RX A-MPDU, RX A-MSDU • TXOP • 无线多媒体 (WMM) • CCMP（CBC-MAC，计数器模式）、TKIP (MIC，RC4)、WAPI (SMS4)、WEP (RC4) 和 CRC • 自动 Beacon 监测（硬件 TSF） 4.7 蓝牙 芯片集成了蓝牙链路控制器和蓝牙基带，支持基带协议和其他底层链路协议，例如调制/解调、包处理、比特流 处理和跳频等。 4.7.1 蓝牙射频和基带 芯片蓝牙射频和基带支持以下特性： • Class-1、Class-2 和 Class-3 发射输出功率，动态控制范围高达 21 dB 乐鑫信息科技 33 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 • π/4 DQPSK 和 8 DPSK 调制 • NZIF 接收器灵敏度高，最小灵敏度达 -94 dBm • 无需外部 PA 即可支持 Class-1 操作 • 内置 SRAM 支持全速数据传送、混合语音和数据以及完整的微微网 (Piconet) 运行 • 用于前向纠错、包头错误控制、接入码检查、CRC、解调、加密比特流生成、白化和发送脉冲成形的逻辑 电路 • ACL、SCO、eSCO 和 AFH • PCM 接口中的 A-law、µ-law 和 CVSD 数字音频编解码 • SBC 音频编解码 • 低功耗应用的电源管理 • 带有 128-bit AES 的 SMP 4.7.2 蓝牙接口 • 提供 UART HCI 接口，速度高达 4 Mbps • 提供 SDIO/SPI HCI 接口 • 提供 PCM/I2S 音频接口 4.7.3 蓝牙协议栈 芯片的蓝牙协议栈支持蓝牙 v4.2 BR/EDR 和 Bluetooth LE 标准。 4.7.4 蓝牙链路控制器 链路控制器主要可实现 3 种操作：Standby、Connection 和 Sniff。可实现多路连接以及查询、寻呼和安全简易配 对 (SSP) 等操作，因此能够组建微微网 (Piconet) 和散射网 (Scatternet)。以下为链路控制器的主要特性： • 传统蓝牙 – 设备发现（查询和查询扫描） – 建立连接（寻呼和寻呼扫描） – 多连接 – 支持异步数据收发 – 同步连接 (SCO/eSCO) – 主从切换 – 自适应跳频 (AFH) 和信道选择 – 加密广播 – 授权和加密 – 安全简易配对 (SSP) – 多点连接和散射网管理 乐鑫信息科技 34 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 – Sniff（呼吸）模式 – 非连接的从模式广播（收发） – 增强型功率控制 – Ping • 低功耗蓝牙 – 广播 – 扫描 – 支持同时广播和扫描 – 多连接 – 异步数据收发 – 自适应跳频和信道选择 – 连接参数更新 – 支持扩展的数据包长度 – 链路层加密 – LE Ping 乐鑫信息科技 35 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4.8 数字外设 4.8.1 通用输入/输出接口 (GPIO) ESP32 共有 34 个 GPIO 管脚，通过配置对应的寄存器，可以为这些管脚分配不同的功能，包括如下几类 GPIO： 只有数字功能的 GPIO、带模拟功能的 GPIO、带电容触摸功能的 GPIO 等。带模拟功能的 GPIO 和带电容触摸 功能的 GPIO 可以被配置为数字 GPIO。 大部分带数字功能的 GPIO 都可以被配置为内部上拉/下拉，或者被设置为高阻。当被配置为输入时，可通过读取 寄存器获取输入值。输入管脚也可以被设置为通过边缘触发或电平触发来产生 CPU 中断。大部分数字 IO 管脚都 是双向、非反相和三态的，包括带有三态控制的输入和输出缓冲器。这些管脚可以复用作其他功能，例如 SDIO、 UART、SPI 等（更多信息请参考附录 IO_MUX ）。当芯片低功耗运行时，GPIO 可被设定为保持状态。 详细信息请参考 章节 4.10 外设管脚分配，附录 A – ESP32 管脚清单 和 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.2 串行外设接口 (SPI) ESP32 共有 4 个 SPI 控制器（SPI0、SPI1、SPI2、SPI3）用于连接支持 SPI 协议的设备。SPI0 控制器作为 cache 访问外部存储单元接口使用，SPI1 作为主机使用，SPI2 和 SPI3 控制器既可作为主机使用又可作为从机 使用。 SPI1、SPI2、SPI3 分别使用带前缀 SPI、HSPI、VSPI 的信号总线。 GP-SPI（通用 SPI）的特性 • 数据传输长度以 byte 为单位可配置 • 支持四线全双工/半双工通信和三线半双工通信 • 主机模式和从机模式时钟可配置 • 时钟极性 (CPOL) 和时钟相位 (CPHA) 可配置 • 时钟可配置 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 SPI 控制器。 管脚分配 SPI 接口的管脚通过 IO MUX 与 GPIO6 ~ GPIO11 复用。HSPI 接口通过 IO MUX 与 GPIO2，GPIO4，GPIO12 ~ GPIO15 复用。VSPI 接口通过 IO MUX 与 GPIO5，GPIO18 ~ GPIO19，GPIO21 ~ GPIO23 复用。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.3 通用异步收发器 (UART) ESP32 芯片中的 UART 用于芯片与外部 UART 设备之间的异步串行数据传输和接收。ESP32 由两个在主系统中 的 UART 和一个低功耗 LP UART 组成。 特性 • 可编程波特率，最高可达 5 MBaud • RAM 由 TX FIFO 和 RX FIFO 共用 乐鑫信息科技 36 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 • 支持输入信号波特率自检功能 • 支持多种数据长度和停止位的长度 • 支持奇偶校验位 • 支持异步通信（RS232 和 RS485）和 IrDA • 支持 DMA 高速数据通信 • 支持 UART 唤醒模式 • 支持软件流控和硬件流控 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 UART 控制器 (UART)。 管脚分配 UART 的管脚可以为任意 GPIO，通过 GPIO 交换矩阵配置。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.4 I2C 接口 ESP32 有 2 个 I2C 总线接口，根据用户的配置，总线接口可以用作 I2C 主机或从机模式。 特性 • 两个 I2C 控制器：一个在主系统中 (I2C)，一个在低功耗系统中 (LP I2C) • 支持标准模式 (100 Kbit/s) • 支持高速模式 (400 Kbit/s) • 速度最高可达 5 MHz，但受制于 SDA 上拉强度 • 支持 7 位和 10 位寻址以及双地址寻址模式 • 支持关闭 SCL 时钟实现连续数据传输 • 支持可编程数字噪声滤波功能 用户可以配置指令寄存器来控制 I2C 接口，从而实现更多灵活的应用。 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 I2C 控制器 (I2C)。 管脚分配 I2C 的管脚可以为任意 GPIO，通过 GPIO 交换矩阵配置。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.5 I2S 接口 ESP32 芯片中的 I2S 控制器为多媒体应用程序提供了一种灵活的通信接口，特别适用于数字音频应用。 乐鑫信息科技 37 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 特性 • 支持主机模式和从机模式 • 支持全双工和半双工通信 • 支持多种音频标准 • 可配置高精度输出时钟 • 支持 PDM 信号输入输出 • 收发数据模式可配置 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 I2S 控制器 (I2S)。 管脚分配 I2S 的管脚可以为任意 GPIO，通过 GPIO 交换矩阵配置。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.6 红外遥控 红外遥控 (RMT) 用于控制发送和接收红外遥控信号。 特性 • 八个通道，用于发送和接收红外遥控信号 • 每个通道具有独立的发送和接收功能 • 每个发送通道都有时钟分频器计数器、状态机和发射器 • 支持多种红外协议 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 红外遥控 (RMT)。 管脚分配 RMT 管脚可以为任意 GPIO，通过 GPIO 交换矩阵配置。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.7 脉冲计数控制器 (PCNT) 脉冲计数控制器 (PCNT) 旨在通过跟踪输入脉冲信号的上升沿和下降沿来计数。 特性 • 八个脉冲计数器单元 • 每个脉冲计数器单元均有一个带符号的 16-bit 计数寄存器以及两个通道 • 递增、递减或停止计数模式 乐鑫信息科技 38 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 • 输入脉冲信号和控制信号的毛刺滤波 • 选择在输入脉冲信号的上升沿或下降沿进行计数 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 脉冲计数控制器 (PCNT)。 管脚分配 脉冲计数控制器的管脚可以为任意 GPIO，通过 GPIO 交换矩阵配置。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.8 LED PWM 控制器 LED PWM 控制器 (LEDC) 用于生成用于 LED 控制的 PWM 信号。 特性 • 十六个独立的 PWM 生成器 • 最大 PWM 占空比精度为 20 位 • 八个独立的定时器，具有 20 位计数器、可配置的时钟小数分频器和计数器溢出值 • 可调节 PWM 信号输出的相位 • PWM 占空比微调 • 占空比自动渐变 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 LED PWM 控制器 (LEDC)。 管脚分配 LED PWM 管脚可以为任意 GPIO，通过 GPIO 交换矩阵配置。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.9 电机控制脉宽调制器 (MCPWM) PWM 控制器可以用于驱动数字马达和智能灯。该控制器包含 PWM 定时器、PWM 操作器和 1 个专用的捕捉子 模组。定时器可以同步定时，也可以独立运行。每个 PWM 执行器为 1 个 PWM 通道生成波形。专用的捕捉子模 组可以精确捕捉外部定时事件。 特性 • 三个 PWM 定时器，用于精确计时和频率控制 – 每个 PWM 定时器都有一个专用的 8 位时钟预分频器 – PWM 定时器中的 16 位计数器的工作模式包括：递增计数模式，递减计数模式，递增递减循环计数 模式 – 硬件同步可以触发 PWM 定时器重载, 重载值位于相位寄存器中；同时触发预分频的重启，从而同步 定时器的时钟，硬件同步源可选择 乐鑫信息科技 39 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 • 三个 PWM 操作器，用于生成波形对 – 六个 PWM 输出，可在几种拓扑结构中运行 – 死区时间在上升沿和下降沿可配置，并可分别设置 – 通过高频载波信号调制 PWM 输出，在使用变压器隔离栅极驱动器时可发挥巨大作用 • 故障检测模块 – 出现故障时，可选择在逐周期模式或一次性模式下处理 – 故障条件可强制 PWM 输出高或低电平 • 捕获模块，用于基于硬件的信号处理 – 旋转电机的速度测量 – 位置传感器脉冲之间的间隔时间测量 – 脉冲序列信号的周期和占空比测量 – 从电流/电压传感器的占空比编码信号导出的解码电流或电压振幅 – 3 个独立的捕获通道，各具备一个 32 位的时间戳寄存器 – 输入捕获信号可以预分频，边沿极性可选 – 捕获定时器可以与 PWM 定时器或外部信号同步 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 电机控制脉宽调制器 (PWM)。 管脚分配 MCPWM 管脚可以为任意 GPIO，通过 GPIO 交换矩阵配置。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.10 SD/SDIO/MMC 主机控制器 ESP32 集成一个 SD/SDIO/MMC 主机控制器。 特性 • 支持两个外部卡 • 支持 SD 存储卡 3.0 和 3.01 标准 • 支持 SDIO 3.0 版本 • 支持 CE-ATA 1.1 版本 • 支持多媒体卡（MMC 4.41 版本、eMMC 4.5 版本和 4.51 版本） 控制器实现了高达 80 MHz 的时钟输出，并且支持 3 种数据总线模式：1 bit、4 bit 和 8 bit。在 4-bit 数据总线模 式中，可以支持 2 个 SD/SDIO/MMC4.41 卡，还支持 1 个以 1.8 V 电压工作的 SD 卡。 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 SD/MMC 主机控制器。 乐鑫信息科技 40 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 管脚分配 SD/SDIO/MMC 主机控制器管脚通过 IO MUX 与 GPIO2，GPIO4，GPIO6 ~ GPIO15 复用。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.11 SDIO/SPI 从机控制器 ESP32 芯片中的 SDIO 2.0 从机控制器提供了对安全数字输入/输出 (SDIO) 设备接口的硬件支持，允许 SDIO 主 机通过 SDIO 总线协议访问 ESP32。 特性 • 时钟范围为 0 至 50 MHz，支持 SPI、1-bit SDIO 和 4-bit SDIO 的传输模式 • 采样和驱动的时钟边沿可配置 • 主机可直接访问的专用寄存器 • 可中断主机，启动数据传输 • 支持自动填充 SDIO 总线上的发送数据，同样支持自动丢弃 SDIO 总线上的填充数据 • 字节块大小可达 512 字节 • 主机与从机间有中断向量可以相互中断对方 • 用于数据传输的 DMA 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 SDIO 从机控制器。 管脚分配 SDIO/SPI 从机控制器的管脚通过 IO MUX 与 GPIO2，GPIO4，GPIO6 ~ GPIO15 复用。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.12 双线汽车接口 双线汽车接口 (TWAI ® ) 是一种为车载应用设计的多主机、多播通信协议。TWAI 控制器用于芯片使用该协议的通 信。 特性 • 兼容 ISO 11898-1 协议（CAN 规范 2.0） • 支持标准格式（11-bit 标识符）和扩展格式（29-bit 标识符） • 支持速率： – 芯片版本 v0.0/v1.0/v1.0 支持 25 Kbit/s ~ 1 Mbit/s 位速率 – 芯片版本 v3.0/v3.1 支持 12.5 Kbit/s ~ 1 Mbit/s 位速率 • 支持多种操作模式：正常模式、只听模式和自测模式 乐鑫信息科技 41 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 • 64 字节接收 FIFO • 特殊发送：单次发送和自发自收 • 接收滤波器（支持单滤波器和双滤波器模式） • 错误检测与处理：错误计数、错误报警限制可配置、错误代码捕捉和仲裁丢失捕捉 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 双线汽车接口 (TWAI)。 管脚分配 TWAI 管脚可以为任意 GPIO，通过 GPIO 交换矩阵配置。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.8.13 以太网 MAC 接口 ESP32 为以太网通信提供了一个符合 IEEE-802.3-2008 标准的媒体访问控制器 (MAC) 接口。ESP32 需要一个外 部物理层接口芯片 (PHY) 来连接实体 LAN 总线（双绞线、光纤等）。物理层接口芯片通过 17 个 MII 信号或 9 个 RMII 信号与 ESP32 连接。 特性 • 10 Mbps 和 100 Mbps 的速率 • 专用的 DMA 控制器实现以太网 MAC 接口与专用 SRAM 之间的高速传输 • 带标记的 MAC 帧（支持 VLAN） • 半双工 (CSMA/CD) 和全双工操作 • MAC 控制子层（控制帧） • 32-bit CRC 自动生成和消除 • 用于单播和组播地址（广播和组地址）的多种地址过滤模式 • 记录每个收发帧的 32-bit 状态码 • 内部 FIFO 用于缓存发射和接收帧。发送 FIFO 和接收 FIFO 均为 512 字 (32-bit) • 符合 IEEE 1588 2008 (PTP V2) 标准的硬件 PTP（精确时间协议） • 25 MHz/50 MHz 的时钟输出 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 以太网 (MAC)。 管脚分配 关于以太网 MAC 接口管脚分配的信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.9 模拟外设 乐鑫信息科技 42 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4.9.1 模/数转换器 (ADC) ESP32 集成了 2 个 12 位 SAR ADC，共支持 18 个模拟通道输入。为了实现更低功耗，ESP32 的 ULP 协处理器 也可以在睡眠方式下测量电压，此时，可通过设置阈值或其他触发方式唤醒 CPU。 表 4-3 描述了 ADC 特性： 表 4-3. ADC 特性 参数 描述 最小值 最大值 单位 DNL（差分非线性） RTC 控制器；ADC 外接 100 nF 电容； 输入为 DC 信号；常温 25 °C；Wi-Fi&BT 关闭 –7 7 LSB INL（积分非线性） –12 12 LSB 采样速度 RTC 控制器 — 200 ksps DIG 控制器 — 2 Msps 说明： • Atten = 3 时，测量值大于 3000（电压值约为 2450 mV）之后，精度会比上表所述低。 • 使用过滤器多次采样或计算平均值可以获得更好的 DNL 结果。 • VDD3P3_RTC 电源域的 GPIO 管脚输入电压范围请严格遵守表 5-3 直流电气特性规范，否则会引入 ADC 测量误差，且影响芯片正常工作。 默认情况下，芯片之间会有 ±6% 的测量差异。ESP-IDF 提供了对 ADC1 的多种校准方法。使用 eFuse Vref 参考 值校准后的结果如表 4-4 所示。用户如需要更高的精度可选用其他方法自行校准。 表 4-4. ADC 校准结果 参数 描述 最小值 最大值 单位 总误差 Atten = 0, 有效测量范围 100 ∼ 950 mV –23 23 mV Atten = 1, 有效测量范围 100 ∼ 1250 mV –30 30 mV Atten = 2, 有效测量范围 150 ∼ 1750 mV –40 40 mV Atten = 3, 有效测量范围 150 ∼ 2450 mV –60 60 mV 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 片上传感器与模拟信号处理。 管脚分配 通过适当的设置，最多可配置 18 个管脚的 ADC ，用于电压模数转换。 关于管脚分配的详细信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 4.9.2 数/模转换器 (DAC) ESP32 有 2 个 8-bit DAC 通道，将 2 路数字信号分别转化为 2 个模拟电压信号输出，两个通道可以独立地工作。 DAC 电路由内置电阻串和 1 个缓冲器组成。这 2 个 DAC 可以作为参考电压使用。 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 片上传感器与模拟信号处理。 管脚分配 可配置 GPIO 25 和 GPIO 26 管脚用于数模转换。关于管脚分配的详细信息，请参考 章节 4.10 外设管脚分配 和 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 乐鑫信息科技 43 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4.9.3 触摸传感器 ESP32 提供了多达 10 个电容式传感 GPIO，能够探测由手指或其他物品直接接触或接近而产生的电容差异。这 种设计的低噪声特性和电路的高灵敏度支持使用相对较小的触摸板。也可以使用触摸板阵列以探测更大区域或 更多点 管脚分配 表 4-5 列出了 10 个电容式传感 GPIO。 表 4-5. ESP32 上的电容式传感 GPIO 电容式传感信号名称 管脚名称 T0 GPIO4 T1 GPIO0 T2 GPIO2 T3 MTDO T4 MTCK T5 MTDI T6 MTMS T7 GPIO27 T8 32K_XN T9 32K_XP 详细信息请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 片上传感器与模拟信号处理。 说明： ESP32 触摸传感器目前尚无法通过射频抗扰度测试系统 (CS) 认证，应用场景有所限制。 乐鑫信息科技 44 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 4.10 外设管脚分配 表 4-6. 外设管脚分配 接口 信号 管脚 功能 ADC ADC1_CH0 SENSOR_VP 2 个 12-bit SAR ADC ADC1_CH1 SENSOR_CAPP ADC1_CH2 SENSOR_CAPN ADC1_CH3 SENSOR_VN ADC1_CH4 32K_XP ADC1_CH5 32K_XN ADC1_CH6 VDET_1 ADC1_CH7 VDET_2 ADC ADC2_CH0 GPIO4 2 个 12-bit SAR ADC ADC2_CH1 GPIO0 ADC2_CH2 GPIO2 ADC2_CH3 MTDO ADC2_CH4 MTCK ADC2_CH5 MTDI ADC2_CH6 MTMS ADC2_CH7 GPIO27 ADC2_CH8 GPIO25 ADC2_CH9 GPIO26 DAC DAC_1 GPIO25 2 个 8-bit DAC DAC_2 GPIO26 触摸传感器 TOUCH0 GPIO4 电容式触摸传感器 TOUCH1 GPIO0 TOUCH2 GPIO2 TOUCH3 MTDO TOUCH4 MTCK TOUCH5 MTDI TOUCH6 MTMS TOUCH7 GPIO27 TOUCH8 32K_XN TOUCH9 32K_XP JTAG MTDI MTDI 软件调试 JTAG MTCK MTCK MTMS MTMS MTDO MTDO SD/SDIO/MMC 主机 控制器 HS2_CLK MTMS 支持 V3.01 标准 SD 内存卡 HS2_CMD MTDO HS2_DATA0 GPIO2 HS2_DATA1 GPIO4 HS2_DATA2 MTDI HS2_DATA3 MTCK 乐鑫信息科技 45 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 接口 信号 管脚 功能 电机 PWM PWM0_OUT0~2 任意 GPIO 管脚 16-bit 计时器的 3 路通道可产生 PWM 波 形，每路包括 1 对输出信号、3 个故障检 测信号、3 个事件捕捉信号，及 3 个同步 信号。 PWM1_OUT_IN0~2 PWM0_FLT_IN0~2 PWM1_FLT_IN0~2 PWM0_CAP_IN0~2 PWM1_CAP_IN0~2 PWM0_SYNC_IN0~2 PWM1_SYNC_IN0~2 SDIO/SPI 从机控制器 SD_CLK MTMS SDIO 接口，符合 SDIO V2.0 卡行业标准。 SD_CMD MTDO SD_DATA0 GPIO2 SD_DATA1 GPIO4 SD_DATA2 MTDI SD_DATA3 MTCK UART U0RXD_in 任意 GPIO 管脚 3 路 UART 设备，支持硬件流控制和 DMA U0CTS_in U0DSR_in U0TXD_out U0RTS_out U0DTR_out U1RXD_in U1CTS_in U1TXD_out U1RTS_out U2RXD_in U2CTS_in U2TXD_out U2RTS_out I2C I2CEXT0_SCL_in 任意 GPIO 管脚 2 路 I2C 设备，支持主机或从机模式 I2CEXT0_SDA_in I2CEXT1_SCL_in I2CEXT1_SDA_in I2CEXT0_SCL_out I2CEXT0_SDA_out I2CEXT1_SCL_out I2CEXT1_SDA_out LED PWM ledc_hs_sig_out0~7 任意 GPIO 管脚 16 路独立通道；采用 @80 MHz 时钟/RTC 时钟。占空比精确度：16-bit。ledc_ls_sig_out0~7 乐鑫信息科技 46 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 接口 信号 管脚 功能 I2S I2S0I_DATA_in0~15 任意 GPIO 管脚 I2S0O_BCK_in I2S0O_WS_in I2S0I_BCK_in I2S0I_WS_in I2S0I_H_SYNC I2S0I_V_SYNC I2S0I_H_ENABLE 用于串行立体声数据的输入输出，并行 LCD 数据的输出，camera 并行数据的输 入。 I2S0O_BCK_out I2S0O_WS_out I2S0I_BCK_out I2S0I_WS_out 注：I2S0_CLK 和 I2S1_CLK 仅可通过 IO MUX 映射至 GPIO0、U0RXD (GPIO3) 或 U0TXD (GPIO1)，选择 GPIO 功能 CLK_OUT1、CLK_OUT2 或 CLK_OUT3。 更多信息，请参考 《ESP32 技术参考手册》 > 章节 IO_MUX 和 GPIO Matrix > IO MUX Pad 列表。 I2S0O_DATA_out0~23 I2S1I_DATA_in0~15 I2S1O_BCK_in I2S1O_WS_in I2S1I_BCK_in I2S1I_WS_in I2S1I_H_SYNC I2S1I_V_SYNC I2S1I_H_ENABLE I2S1O_BCK_out I2S1O_WS_out I2S1I_BCK_out I2S1I_WS_out I2S1O_DATA_out0~23 I2S0_CLK GPIO0、U0RXD、 I2S1_CLK 或 U0TXD 红外遥控器 RMT_SIG_IN0~7 任意 GPIO 管脚 8 路 IR 收发器，支持不同波形标准。 RMT_SIG_OUT0~7 通用 SPI HSPIQ_in/_out 任意 GPIO 管脚 Standard SPI 接口包括时钟、片选、MOSI 和 MISO。这些接口可连接至 LCD 等外设 设备，支持以下功能： • 主机和从机模式； • 4 种模式的 SPI 传输格式； • 可配置 SPI 频率； • 高达 64 字节 FIFO 和 DMA。 HSPID_in/_out HSPICLK_in/_out HSPI_CS0_in/_out HSPI_CS1_out HSPI_CS2_out VSPIQ_in/_out VSPID_in/_out VSPICLK_in/_out VSPI_CS0_in/_out VSPI_CS1_out VSPI_CS2_out 乐鑫信息科技 47 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 接口 信号 管脚 功能 并行 QSPI SPIHD SD_DATA_2 支持 Standard SPI、Dual SPI 和 Quad SPI， 可以连接外部 Flash 和 SRAM。 SPIWP SD_DATA_3 SPICS0 SD_CMD SPICLK SD_CLK SPIQ SD_DATA_0 SPID SD_DATA_1 HSPICLK MTMS HSPICS0 MTDO HSPIQ MTDI HSPID MTCK HSPIHD GPIO4 HSPIWP GPIO2 VSPICLK GPIO18 VSPICS0 GPIO5 VSPIQ GPIO19 VSPID GPIO23 VSPIHD GPIO21 VSPIWP GPIO22 EMAC EMAC_TX_CLK GPIO0 以太网 MAC、MII/RMII 接口 EMAC_RX_CLK GPIO5 EMAC_TX_EN GPIO21 EMAC_TXD0 GPIO19 EMAC_TXD1 GPIO22 EMAC_TXD2 MTMS EMAC_TXD3 MTDI EMAC_RX_ER MTCK EMAC_RX_DV GPIO27 EMAC_RXD0 GPIO25 EMAC_RXD1 GPIO26 EMAC_RXD2 U0TXD EMAC_RXD3 MTDO EMAC_CLK_OUT GPIO16 EMAC_CLK_OUT_180 GPIO17 EMAC_TX_ER GPIO4 EMAC_MDC_out 任意 GPIO 管脚 EMAC_MDI_in 任意 GPIO 管脚 EMAC_MDO_out 任意 GPIO 管脚 EMAC_CRS_out 任意 GPIO 管脚 EMAC_COL_out 任意 GPIO 管脚 乐鑫信息科技 48 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 4 功能描述 接口 信号 管脚 功能 脉冲计数器 pcnt_sig_ch0_in0 任意 GPIO 管脚 脉冲计数器通过 7 种模式捕捉脉冲并对脉 冲边沿计数。 pcnt_sig_ch1_in0 pcnt_ctrl_ch0_in0 pcnt_ctrl_ch1_in0 pcnt_sig_ch0_in1 pcnt_sig_ch1_in1 pcnt_ctrl_ch0_in1 pcnt_ctrl_ch1_in1 pcnt_sig_ch0_in2 pcnt_sig_ch1_in2 pcnt_ctrl_ch0_in2 pcnt_ctrl_ch1_in2 pcnt_sig_ch0_in3 pcnt_sig_ch1_in3 pcnt_ctrl_ch0_in3 pcnt_ctrl_ch1_in3 pcnt_sig_ch0_in4 pcnt_sig_ch1_in4 pcnt_ctrl_ch0_in4 pcnt_ctrl_ch1_in4 pcnt_sig_ch0_in5 pcnt_sig_ch1_in5 pcnt_ctrl_ch0_in5 pcnt_ctrl_ch1_in5 pcnt_sig_ch0_in6 pcnt_sig_ch1_in6 pcnt_ctrl_ch0_in6 pcnt_ctrl_ch1_in6 pcnt_sig_ch0_in7 pcnt_sig_ch1_in7 pcnt_ctrl_ch0_in7 pcnt_ctrl_ch1_in7 TWAI twai_rx 任意 GPIO 管脚 兼容 ISO11898-1 协议（CAN 规范 2.0） twai_tx twai_bus_off_on twai_clkout 乐鑫信息科技 49 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 5 电气特性 5 电气特性 5.1 绝对最大额定值 超出表 5-1 绝对最大额定值 的绝对最大额定值可能导致器件永久性损坏。这只是强调的额定值，不涉及器件在 这些或其它条件下超出章节 5.2 建议工作条件 技术规格指标的功能性操作。长时间暴露在绝对最大额定条件下 可能会影响设备的可靠性。 表 5-1. 绝对最大额定值 参数 说明 最小值 最大值 单位 VDDA, VDD3P3, VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SDIO 允许输入电压 –0.3 3.6 V I output 1 IO 输出总电流 — 1200 mA T ST ORE 存储温度 –40 150 °C 1 在 25 °C 的环境温度下连续 24 小时保持所有 IO 管脚拉高并接地，设备工作完全正常。 5.2 建议工作条件 表 5-2. 建议工作条件 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 VDDA, VDD3P3, VDD3P3_RTC, VDD_SDIO (3.3 V mode) note 1 建议输入电压 2.3/3.0 note 2 3.3 3.6 V VDD3P3_CPU 建议输入电压 1.8 3.3 3.6 V I V DD 输入总电流 0.5 — — A T note 3 工作温度 –40 — 125 °C 1. • VDD_SDIO 为 IO 的供电电源，通常也作为外接设备的供电电源。具体信息可参考附录 IO_MUX。 • VDD_SDIO 可由 ESP32 的 VDD3P3_RTC 生成： – 当 VDD_SDIO 处于 3.3 V 模式时，由 VDD3P3_RTC 通过约 6 Ω 电阻直接供电。因此，VDD_SDIO 相对 VDD3P3_RTC 会有一定电压降。 – 当 VDD_SDIO 处于 1.8 V 模式时，由 ESP32 内部的 LDO 产生。LDO 能提供的最大电流为 40 mA，输出电 压范围为 1.65 V ~ 2.0 V。 • VDD_SDIO 也可由外部电源供电。 • 更多信息请参考章节 2.5.2 电源管理。 2. • 带有封装内 3.3 V flash/PSRAM 的芯片，此处电压最小值为 3.0 V； • 无封装内 flash/PSRAM 的芯片，此处电压最小值为 2.3 V； • 更多信息请查看表 1 ESP32 系列型号对比。 3. • 由于 ESP32-U4WDH 的内置 flash 工作温度为–40 °C ~ 105 °C，所以 ESP32-U4WDH 芯片的整体工作温度为– 40 °C ~ 105 °C。 • 由于 ESP32-D0WDR2-V3 的内置 PSRAM 工作温度为–40 °C ~ 85 °C，所以 ESP32-D0WDR2-V3 芯片的整体工 作温度为–40 °C ~ 85 °C。 • ESP32 系列中其他型号的芯片无内置 flash 或 PSRAM，工作温度为–40 °C ~ 125 °C。 乐鑫信息科技 50 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 5 电气特性 5.3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 表 5-3. 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 C IN 管脚电容 — 2 — pF V IH 高电平输入电压 0.75 × VDD 1 — VDD 1 + 0.3 V V IL 低电平输入电压 –0.3 — 0.25 × VDD 1 V I IH 高电平输入电流 — — 50 nA I IL 低电平输入电流 — — 50 nA V OH 高电平输出电压 0.8 × VDD 1 — — V V OL 低电平输出电压 — — 0.1 × VDD 1 V I OH 高电平拉电流 (VDD 1 = 3.3 V, V OH >= 2.64 V, 管脚输出强度设为 最大值) VDD3P3_CPU 电 源域 1, 2 — 40 — mA VDD3P3_RTC 电 源域 1, 2 — 40 — mA VDD_SDIO 电源 域 1, 3 — 20 — mA I OL 低电平灌电流 (VDD 1 = 3.3 V, V OL = 0.495 V, 管脚输出强度设为最大值) — 28 — mA R P U 上拉电阻 — 45 — kΩ R P D 下拉电阻 — 45 — kΩ V IH_nRST 芯片复位释放电压（ CHIP_PU 应满足电压范围） 0.75 × VDD 1 — VDD 1 + 0.3 V V IL_nRST CHIP_PU 关闭芯片的低电平输入电压 — — 0.6 V 1. VDD 是 I/O 的供电电源，具体请参考附录 IO_MUX。 2. VDD3P3_CPU 和 VDD3P3_RTC 电源域的单个管脚的拉电流随管脚数量增加而减小，从约 40 mA 减小到约 29 mA。 3. VDD_SDIO 电源域的单个管脚的拉电流随管脚数量增加而减小，从约 30 减小到约 10 mA。 5.4 Active 模式下的 RF 功耗 下列功耗数据是基于 3.3 V 电源、25 °C 环境温度，在 RF 接口处完成的测试结果。所有发射数据均基于 50% 的 占空比测得。 表 5-4. 射频功耗参数 工作模式 最小值 典型值 最大值 单位 发送 802.11b，DSSS 1 Mbps，POUT = +19.5 dBm — 240 — mA 发送 802.11g，OFDM 54 Mbps，POUT = +16 dBm — 190 — mA 发送 802.11n，OFDM MCS7，POUT = +14 dBm — 180 — mA 接收 802.11b/g/n — 95 ~ 100 — mA 发送 BT/BLE，POUT = 0 dBm — 130 — mA 乐鑫信息科技 51 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 5 电气特性 工作模式 最小值 典型值 最大值 单位 接收 BT/BLE — 95 ~ 100 — mA 乐鑫信息科技 52 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 5 电气特性 5.5 可靠性 表 5-5. 可靠性 测试项目 测试条件 测试标准 HTOL（高温工作寿命） 125 °C，1000 小时 JESD22-A108 ESD（静电放电敏感度) HBM（人体放电模式） 1 ± 2000 V JS-001 CDM（充电器件模式） 2 ± 500 V JS-002 闩锁测试 (Latch-up) 过电流 ± 200 mA JESD78 过电压 1.5 × VDD max 预处理测试 烘烤：125 °C，24 小时 浸泡：三级（30 °C，60% RH，192 小时） 回流焊：260 + 0 °C，20 秒，三次 J-STD-020 JESD47 JESD22-A113 TCT（温度循环测试） –65 °C / 150 °C，500 次循环 JESD22-A104 高压蒸煮试验 121 °C，100% RH，96 小时 JESD22-A102 uHAST（无偏压高加速温 湿度应力试验） 130 °C，85% RH，96 小时 JESD22-A118 HTSL（高温贮存寿命） 150 °C，1000 小时 JESD22-A103 1. JEDEC 文档 JEP155 规定：500 V HBM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。 2. JEDEC 文档 JEP157 规定：250 V CDM 能够在标准 ESD 控制流程下安全生产。 5.6 Wi-Fi 射频 表 5-6. Wi-Fi 射频特性 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 工作信道中心频率范围 1 — 2412 — 2484 MHz 输出阻抗 2 — - 见说明 2 — Ω 输出功率 3 11n, MCS7 12 13 14 dBm 11b 模式 18.5 19.5 20.5 dBm 灵敏度 11b, 1 Mbps — –98 — dBm 11b, 11 Mbps — –88 — dBm 11g, 6 Mbps — –93 — dBm 11g, 54 Mbps — –75 — dBm 11n, HT20, MCS0 — –93 — dBm 11n, HT20, MCS7 — –73 — dBm 11n, HT40, MCS0 — –90 — dBm 11n, HT40, MCS7 — –70 — dBm 邻道抑制 11g, 6 Mbps — 27 — dB 11g, 54 Mbps — 13 — dB 11n, HT20, MCS0 — 27 — dB 11n, HT20, MCS7 — 12 — dB 1. 工作信道中心频率范围应符合国家或地区的规范标准。软件可以配置工作信道中心频率范围。 乐鑫信息科技 53 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 5 电气特性 2. ESP32 Wi-Fi 射频的输出阻抗典型值与封装尺寸有关。封装为 QFN 6×6 的 ESP32 芯片的输出阻抗为 30+j10 Ω；封装 为 QFN 5×5 的 ESP32 芯片的输出阻抗为 35+j10 Ω。 3. 根据产品或认证的要求，用户可以配置目标功率。 5.7 经典蓝牙射频 5.7.1 接收器 - 基础数据率 (BR) 表 5-7. 接收器特性 - 基础数据率 (BR) 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @0.1% BER — –90 –89 –88 dBm 最大接收信号 @0.1% BER — 0 — — dBm 共信道抑制比 C/I — — +7 — dB 邻道选择性抑制比 C/I F = F0 + 1 MHz — — –6 dB F = F0 –1 MHz — — –6 dB F = F0 + 2 MHz — — –25 dB F = F0 –2 MHz — — –33 dB F = F0 + 3 MHz — — –25 dB F = F0 –3 MHz — — –45 dB 带外阻塞 30 MHz ~ 2000 MHz –10 — — dBm 2000 MHz ~ 2400 MHz –27 — — dBm 2500 MHz ~ 3000 MHz –27 — — dBm 3000 MHz ~ 12.5 GHz –10 — — dBm 互调 — –36 — — dBm 5.7.2 发射器 - 基础数据率 (BR) 表 5-8. 发射器特性 - 基础数据率 (BR) 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 射频发射功率（见表下方说明） — — 0 — dBm 增益控制步长 — — 3 — dB 射频功率控制范围 — –12 — +9 dBm 20 dB 带宽 — — 0.9 — MHz 邻道发射功率 F = F0 ± 2 MHz — –47 — dBm F = F0 ± 3 MHz — –55 — dBm F = F0 ± > 3 MHz — –60 — dBm ∆ f1 avg — — — 155 kHz ∆ f2 max — 133.7 — — kHz ∆ f2 avg /∆ f1 avg — — 0.92 — — ICFT — — –7 — kHz 漂移速率 — — 0.7 — kHz/50 µs 偏移 (DH1) — — 6 — kHz 偏移 (DH5) — — 6 — kHz 乐鑫信息科技 54 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 5 电气特性 说明： 从 0 到 7，共有 8 个功率级别，发射功率范围从–12 dBm 到 9 dBm。功率电平每增加 1 时，发射功率增加 3 dB。默认 情况下使用功率级别 4，相应的发射功率为 0 dBm。 5.7.3 接收器 - 增强数据率 (EDR) 表 5-9. 接收器特性 - 增强数据率 (EDR) 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 π/4 DQPSK 灵敏度 @0.01% BER — –90 –89 –88 dBm 最大接收信号 @0.01% BER — — 0 — dBm 共信道抑制比 C/I — — 11 — dB 邻道选择性抑制比 C/I F = F0 + 1 MHz — –7 — dB F = F0 –1 MHz — –7 — dB F = F0 + 2 MHz — –25 — dB F = F0 –2 MHz — –35 — dB F = F0 + 3 MHz — –25 — dB F = F0 –3 MHz — –45 — dB 8DPSK 灵敏度 @0.01% BER — –84 –83 –82 dBm 最大接收信号 @0.01% BER — — –5 — dBm 共信道抑制比 C/I — — 18 — dB 邻道抑制比 C/I F = F0 + 1 MHz — 2 — dB F = F0 –1 MHz — 2 — dB F = F0 + 2 MHz — –25 — dB F = F0 –2 MHz — –25 — dB F = F0 + 3 MHz — – 25 — dB F = F0 –3 MHz — –38 — dB 5.7.4 发射器 - 增强数据率 (EDR) 表 5-10. 发射器特性 - 增强数据率 (EDR) 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 射频发射功率（见表 5-8 下方说明） — — 0 — dBm 增益控制步长 — — 3 — dB 射频功率控制范围 — –12 — +9 dBm π/4 DQPSK max w0 — — –0.72 — kHz π/4 DQPSK max wi — — –6 — kHz π/4 DQPSK max |wi + w0| — — –7.42 — kHz 8DPSK max w0 — — 0.7 — kHz 8DPSK max wi — — –9.6 — kHz 8DPSK max |wi + w0| — — –10 — kHz 乐鑫信息科技 55 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 5 电气特性 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 π/4 DQPSK 调制精度 RMS DEVM — 4.28 — % 99% DEVM — 100 — % Peak DEVM — 13.3 — % 8 DPSK 调制精度 RMS DEVM — 5.8 — % 99% DEVM — 100 — % Peak DEVM — 14 — % 带内杂散发射 F = F0 ± 1 MHz — –46 — dBm F = F0 ± 2 MHz — –40 — dBm F = F0 ± 3 MHz — –46 — dBm F = F0 +/–> 3 MHz — — –53 dBm EDR 差分相位编码 — — 100 — % 5.8 低功耗蓝牙射频 5.8.1 接收器 表 5-11. 低功耗蓝牙接收器特性 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @30.8% PER — –94 –93 –92 dBm 最大接收信号 @30.8% PER — 0 — — dBm 共信道抑制比 C/I — — +10 — dB 邻道抑制比 C/I F = F0 + 1 MHz — –5 — dB F = F0 –1 MHz — –5 — dB F = F0 + 2 MHz — –25 — dB F = F0 –2 MHz — –35 — dB F = F0 + 3 MHz — –25 — dB F = F0 –3 MHz — –45 — dB 带外阻塞 30 MHz ~ 2000 MHz –10 — — dBm 2000 MHz ~ 2400 MHz –27 — — dBm 2500 MHz ~ 3000 MHz –27 — — dBm 3000 MHz ~ 12.5 GHz –10 — — dBm 互调 — –36 — — dBm 乐鑫信息科技 56 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 5 电气特性 5.8.2 发射器 表 5-12. 低功耗蓝牙发射器特性 参数 说明 最小值 典型值 最大值 单位 射频发射功率（见表 5-8 下方说明） — — 0 — dBm 增益控制步长 — — 3 — dB 射频功率控制范围 — –12 — +9 dBm 邻道发射功率 F = F0 ± 2 MHz — –52 — dBm F = F0 ± 3 MHz — –58 — dBm F = F0 ± > 3 MHz — –60 — dBm ∆ f1 avg — — — 265 kHz ∆ f2 max — 247 — — kHz ∆ f2 avg /∆ f1 avg — — 0.92 — — ICFT — — –10 — kHz 漂移速率 — — 0.7 — kHz/50 µs 偏移 — — 2 — kHz 乐鑫信息科技 57 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 6 封装 6 封装 • 有关卷带、载盘和产品标签的信息，请参阅 《ESP32 芯片包装信息》。 • 俯视图中，芯片管脚从 Pin 1 位置开始按逆时针方向编号。关于管脚序号和名称的详细信息，请参考章节 2.1 管脚布局。 Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 1 Pin 2 Pin 3 图 6-1. QFN48 (6x6 mm) 封装 D L L 48L SLP L E e_f (5x5r1r1) 0 a.a.a. C 0 a.a.a. C TOP VIEw SIDE VIEw D2 + bl 48X E2 rn BOTTOM VIEw CCC ddd Notes in n 图 6-2. QFN48 (5x5 mm) 封装 乐鑫信息科技 58 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 7 相关文档和资源 7 相关文档和资源 相关文档 • 《ESP32 技术参考手册》 – 提供 ESP32 芯片的存储器和外设的详细使用说明。 • 《ESP32 硬件设计指南》 – 提供基于 ESP32 芯片的产品设计规范。 • 《ESP32 勘误表及解决办法》 – 提供关于 ESP32 芯片的设计问题的说明和解决方案。 • 《ESP32 系列芯片勘误表》 – 描述 ESP32 系列芯片自版本 0 起的错误。 • 证书 https://espressif.com/zh-hans/support/documents/certificates • ESP32 产品/工艺变更通知 (PCN) https://espressif.com/zh-hans/support/documents/pcns • ESP32 公告 – 提供有关安全、bug、兼容性、器件可靠性的信息 https://espressif.com/zh-hans/support/documents/advisories • 文档更新和订阅通知 https://espressif.com/zh-hans/support/download/documents 开发者社区 • 《ESP32 ESP-IDF 编程指南》 – ESP-IDF 开发框架的文档中心。 • ESP-IDF 及 GitHub 上的其它开发框架 https://github.com/espressif • ESP32 论坛 – 工程师对工程师 (E2E) 的社区，您可以在这里提出问题、解决问题、分享知识、探索观点。 https://esp32.com/ • The ESP Journal – 分享乐鑫工程师的最佳实践、技术文章和工作随笔。 https://blog.espressif.com/ • SDK 和演示、App、工具、AT 等下载资源 https://espressif.com/zh-hans/support/download/sdks-demos 产品 • ESP32 系列芯片 – ESP32 全系列芯片。 https://espressif.com/zh-hans/products/socs?id=ESP32 • ESP32 系列模组 – ESP32 全系列模组。 https://espressif.com/zh-hans/products/modules?id=ESP32 • ESP32 系列开发板 – ESP32 全系列开发板。 https://espressif.com/zh-hans/products/devkits?id=ESP32 • ESP Product Selector（乐鑫产品选型工具）– 通过筛选性能参数、进行产品对比快速定位您所需要的产品。 https://products.espressif.com/#/product-selector?language=zh 联系我们 • 商务问题、技术支持、电路原理图 & PCB 设计审阅、购买样品（线上商店）、成为供应商、意见与建议 https://espressif.com/zh-hans/contact-us/sales-questions 乐鑫信息科技 59 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A 附录 A - ESP32 管脚清单 A.1. 管脚清单说明 表 7-1. 管脚清单说明 序号 说明 1 IO_MUX 表格中，黄色单元格表示这几个 GPIO 管脚仅为输入管脚。 2 以下管脚仅为输入管脚，不带输出驱动器或内置上拉／下拉电路：SENSOR_VP (GPIO36)、 SENSOR_CAPP (GPIO37)、SENSOR_CAPN (GPIO38)、SENSOR_VN (GPIO39)、VDET_1 (GPIO34)、VDET_2 (GPIO35)。 3 所有管脚分为 4 个电源域：VDDA（模拟电源）、VDD3P3_RTC（RTC 电源）、VDD3P3_CPU （数字 IO 和 CPU 电源）、VDD_SDIO（SDIO IO 电源）。VDD_SDIO 是内置 SDIO-LDO 的输出源。 SDIO-LDO 的配置电压为 1.8 V 或与 VDD3P3_RTC 相同。Strapping 管脚和 eFuse bit 共同决 定 SDIO-LDO 的默认电压。此外，软件还可以配置寄存器来强制改变 SDIO-LDO 电压。详见 IO_MUX 表格中“Power Domain”一栏。 4 VDD3P3_RTC 域中的功能管脚具有模拟功能，包括 32 kHz 晶体振荡器、ADC、DAC 以及电 容式触摸传感器。请参考 IO_MUX 表格中“Analog Function 0 ~ 2”各栏。 5 这些 VDD3P3_RTC 管脚支持 RTC Function 功能，能够在 Deep-sleep 模式下使用。例如，RTC- GPIO 可用于 Deep-sleep 模式下的芯片。 6 GPIO 管脚最多支持 IO_MUX 表格中“Function 0 ~ 5”各栏中所列的 6 个数字功能。功能选 择寄存器应设置为“N”，其中 N 为功能编号。以下为常用模块的信号前缀定义： • SD_* 是 SDIO 从机的信号。 • HS1_* 是 SDIO 主机端口 1 的信号。 • HS2_* 是 SDIO 主机端口 2 的信号。 • MT* 是 JTAG 的信号。 • U0* 是 UART0 模块的信号。 • U1* 是 UART1 模块的信号。 • U2* 是 UART2 模块的信号。 • SPI* 是 SPI01 模块的信号。 • HSPI* 是 SPI2 模块的信号。 • VSPI* 是 SPI3 模块的信号。 乐鑫信息科技 60 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A 序号 说明 7 每个数字 Function 栏均对应一列 Type。请参考下列描述来理解每个 Function 所对应 Type 的 意义。对于任意功能 Function-N 而言，Type 所指的是： • I：仅为输入。如果选择了 Function-N 以外的其他功能，则该管脚的输入信号仍会连接 到 Function-N 的输入信号。 • I1：仅为输入。如果选择了 Function-N 以外的其他功能，则 Function-N 的输入信号恒为 1。 • I0：仅为输入。如果选择 Function-N 以外的其他功能，则 Function-N 的输入信号恒为 0。 • O：仅为输出。 • T：高抗阻。 • I/O/T：该功能信号包含输入、输出和高抗阻组合。 • I1/O/T：该函数信号包含输入、输出和高抗阻组合。如果选择了 Function-N 以外的其他 功能，则 Function-N 的输入信号恒为 1。 例如，30 号管脚可作为 HS1_CMD 或 SD_CMD 使用，其中 HS1_CMD 的类型为 I1/O/T。如 果 30 号管脚被选作 HS1_CMD，则该管脚的输入和输出均由 SDIO 主机控制。如果 30 号管 脚未被选作 HS1_CMD，则对 SDIO 主机的输入信号总为 1。 8 每一个数字输出管脚的驱动强度可以配置。IO_MUX 表格中的“Drive Strength”栏列出了默认 值。其中，驱动强度可通过寄存器配置为以下四种： • 0: ~5 mA • 1: ~10 mA • 2: ~20 mA • 3: ~40 mA 默认值为 2。 内置上拉 (wpu) 和内置下拉 (wpd) 驱动强度为 ~75 µA。 9 IO_MUX 表格中“At Reset”栏列出了复位时每个管脚的状态，包括输入使能 (ie=1)、内置上 拉 (wpu) 和内置下拉 (wpd)。复位时，所有管脚都处于输出禁用状态。 10 IO_MUX 表格中”After Reset” 栏列出了复位后每个管脚的即刻状态，包括输入使能 (ie=1)、内 置上拉 (wpu) 和内置下拉 (wpd)。复位后，每个管脚均设定为“Function 0”。输出使能由其数 字 Function 0 控制。 11 表格 Ethernet_MAC 用于描述 Ethernet MAC 模块内的信号映射。Ethernet MAC 支持 MII 和 RMII 两种接口，同时支持内部 PLL 时钟和外部时钟源。对于 MII 接口来说，Ethernet MAC 可 配 TX_ERR 信号，也可不配 TX_ERR 信号。MDC、MDIO、CRS 和 COL 均为慢速信号，可通 过 GPIO 矩阵映射到任何 GPIO 管脚。 12 表格 GPIO_Matrix 用于描述 GPIO 交换矩阵。片上功能模组所发出的信号可映射到任何 GPIO 管脚上。如表格 GPIO_Matrix 中，“信号可经由 IO_MUX 输出” 栏说明的一样，有些信号既可 通过 IO_MUX，也可通过 GPIO 矩阵映射到管脚上。 13 * 表格 GPIO_Matrix 中，“默认值”一栏表示未分配 GPIO 时，输入信号的默认值。信号的实际 值由寄存器位 GPIO_FUNCm_IN_INV_SEL 和寄存器域 GPIO_FUNCm_IN_SEL 共同决定。(m 的取值范围为 1~255。) 乐鑫信息科技 61 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A A.2. GPIO_Matrix 表 7-2. GPIO_Matrix 信号可经由 输出信号的 序号 输入信号 默认值 * IO_MUX 输出 输出信号 输出使能信号 0 SPICLK_in 0 yes SPICLK_out SPICLK_oe 1 SPIQ_in 0 yes SPIQ_out SPIQ_oe 2 SPID_in 0 yes SPID_out SPID_oe 3 SPIHD_in 0 yes SPIHD_out SPIHD_oe 4 SPIWP_in 0 yes SPIWP_out SPIWP_oe 5 SPICS0_in 0 yes SPICS0_out SPICS0_oe 6 SPICS1_in 0 no SPICS1_out SPICS1_oe 7 SPICS2_in 0 no SPICS2_out SPICS2_oe 8 HSPICLK_in 0 yes HSPICLK_out HSPICLK_oe 9 HSPIQ_in 0 yes HSPIQ_out HSPIQ_oe 10 HSPID_in 0 yes HSPID_out HSPID_oe 11 HSPICS0_in 0 yes HSPICS0_out HSPICS0_oe 12 HSPIHD_in 0 yes HSPIHD_out HSPIHD_oe 13 HSPIWP_in 0 yes HSPIWP_out HSPIWP_oe 14 U0RXD_in 0 yes U0TXD_out 1’d1 15 U0CTS_in 0 yes U0RTS_out 1’d1 16 U0DSR_in 0 no U0DTR_out 1’d1 17 U1RXD_in 0 yes U1TXD_out 1’d1 18 U1CTS_in 0 yes U1RTS_out 1’d1 23 I2S0O_BCK_in 0 no I2S0O_BCK_out 1’d1 24 I2S1O_BCK_in 0 no I2S1O_BCK_out 1’d1 25 I2S0O_WS_in 0 no I2S0O_WS_out 1’d1 26 I2S1O_WS_in 0 no I2S1O_WS_out 1’d1 27 I2S0I_BCK_in 0 no I2S0I_BCK_out 1’d1 28 I2S0I_WS_in 0 no I2S0I_WS_out 1’d1 29 I2CEXT0_SCL_in 1 no I2CEXT0_SCL_out 1’d1 30 I2CEXT0_SDA_in 1 no I2CEXT0_SDA_out 1’d1 31 pwm0_sync0_in 0 no sdio_tohost_int_out 1’d1 32 pwm0_sync1_in 0 no pwm0_out0a 1’d1 33 pwm0_sync2_in 0 no pwm0_out0b 1’d1 34 pwm0_f0_in 0 no pwm0_out1a 1’d1 35 pwm0_f1_in 0 no pwm0_out1b 1’d1 36 pwm0_f2_in 0 no pwm0_out2a 1’d1 37 — 0 no pwm0_out2b 1’d1 39 pcnt_sig_ch0_in0 0 no — 1’d1 40 pcnt_sig_ch1_in0 0 no — 1’d1 41 pcnt_ctrl_ch0_in0 0 no — 1’d1 42 pcnt_ctrl_ch1_in0 0 no — 1’d1 乐鑫信息科技 62 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A 信号可经由 输出信号的 序号 输入信号 默认值 * IO_MUX 输出 输出信号 输出使能信号 43 pcnt_sig_ch0_in1 0 no — 1’d1 44 pcnt_sig_ch1_in1 0 no — 1’d1 45 pcnt_ctrl_ch0_in1 0 no — 1’d1 46 pcnt_ctrl_ch1_in1 0 no — 1’d1 47 pcnt_sig_ch0_in2 0 no — 1’d1 48 pcnt_sig_ch1_in2 0 no — 1’d1 49 pcnt_ctrl_ch0_in2 0 no — 1’d1 50 pcnt_ctrl_ch1_in2 0 no — 1’d1 51 pcnt_sig_ch0_in3 0 no — 1’d1 52 pcnt_sig_ch1_in3 0 no — 1’d1 53 pcnt_ctrl_ch0_in3 0 no — 1’d1 54 pcnt_ctrl_ch1_in3 0 no — 1’d1 55 pcnt_sig_ch0_in4 0 no — 1’d1 56 pcnt_sig_ch1_in4 0 no — 1’d1 57 pcnt_ctrl_ch0_in4 0 no — 1’d1 58 pcnt_ctrl_ch1_in4 0 no — 1’d1 61 HSPICS1_in 0 no HSPICS1_out HSPICS1_oe 62 HSPICS2_in 0 no HSPICS2_out HSPICS2_oe 63 VSPICLK_in 0 yes VSPICLK_out_mux VSPICLK_oe 64 VSPIQ_in 0 yes VSPIQ_out VSPIQ_oe 65 VSPID_in 0 yes VSPID_out VSPID_oe 66 VSPIHD_in 0 yes VSPIHD_out VSPIHD_oe 67 VSPIWP_in 0 yes VSPIWP_out VSPIWP_oe 68 VSPICS0_in 0 yes VSPICS0_out VSPICS0_oe 69 VSPICS1_in 0 no VSPICS1_out VSPICS1_oe 70 VSPICS2_in 0 no VSPICS2_out VSPICS2_oe 71 pcnt_sig_ch0_in5 0 no ledc_hs_sig_out0 1’d1 72 pcnt_sig_ch1_in5 0 no ledc_hs_sig_out1 1’d1 73 pcnt_ctrl_ch0_in5 0 no ledc_hs_sig_out2 1’d1 74 pcnt_ctrl_ch1_in5 0 no ledc_hs_sig_out3 1’d1 75 pcnt_sig_ch0_in6 0 no ledc_hs_sig_out4 1’d1 76 pcnt_sig_ch1_in6 0 no ledc_hs_sig_out5 1’d1 77 pcnt_ctrl_ch0_in6 0 no ledc_hs_sig_out6 1’d1 78 pcnt_ctrl_ch1_in6 0 no ledc_hs_sig_out7 1’d1 79 pcnt_sig_ch0_in7 0 no ledc_ls_sig_out0 1’d1 80 pcnt_sig_ch1_in7 0 no ledc_ls_sig_out1 1’d1 81 pcnt_ctrl_ch0_in7 0 no ledc_ls_sig_out2 1’d1 82 pcnt_ctrl_ch1_in7 0 no ledc_ls_sig_out3 1’d1 83 rmt_sig_in0 0 no ledc_ls_sig_out4 1’d1 84 rmt_sig_in1 0 no ledc_ls_sig_out5 1’d1 85 rmt_sig_in2 0 no ledc_ls_sig_out6 1’d1 86 rmt_sig_in3 0 no ledc_ls_sig_out7 1’d1 乐鑫信息科技 63 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A 信号可经由 输出信号的 序号 输入信号 默认值 * IO_MUX 输出 输出信号 输出使能信号 87 rmt_sig_in4 0 no rmt_sig_out0 1’d1 88 rmt_sig_in5 0 no rmt_sig_out1 1’d1 89 rmt_sig_in6 0 no rmt_sig_out2 1’d1 90 rmt_sig_in7 0 no rmt_sig_out3 1’d1 91 — — — rmt_sig_out4 1’d1 92 — — — rmt_sig_out6 1’d1 94 twai_rx 1 no rmt_sig_out7 1’d1 95 I2CEXT1_SCL_in 1 no I2CEXT1_SCL_out 1’d1 96 I2CEXT1_SDA_in 1 no I2CEXT1_SDA_out 1’d1 97 host_card_detect_n_1 0 no host_ccmd_od_pullup_en_n 1’d1 98 host_card_detect_n_2 0 no host_rst_n_1 1’d1 99 host_card_write_prt_1 0 no host_rst_n_2 1’d1 100 host_card_write_prt_2 0 no gpio_sd0_out 1’d1 101 host_card_int_n_1 0 no gpio_sd1_out 1’d1 102 host_card_int_n_2 0 no gpio_sd2_out 1’d1 103 pwm1_sync0_in 0 no gpio_sd3_out 1’d1 104 pwm1_sync1_in 0 no gpio_sd4_out 1’d1 105 pwm1_sync2_in 0 no gpio_sd5_out 1’d1 106 pwm1_f0_in 0 no gpio_sd6_out 1’d1 107 pwm1_f1_in 0 no gpio_sd7_out 1’d1 108 pwm1_f2_in 0 no pwm1_out0a 1’d1 109 pwm0_cap0_in 0 no pwm1_out0b 1’d1 110 pwm0_cap1_in 0 no pwm1_out1a 1’d1 111 pwm0_cap2_in 0 no pwm1_out1b 1’d1 112 pwm1_cap0_in 0 no pwm1_out2a 1’d1 113 pwm1_cap1_in 0 no pwm1_out2b 1’d1 114 pwm1_cap2_in 0 no pwm2_out1h 1’d1 115 pwm2_flta 1 no pwm2_out1l 1’d1 116 pwm2_fltb 1 no pwm2_out2h 1’d1 117 pwm2_cap1_in 0 no pwm2_out2l 1’d1 118 pwm2_cap2_in 0 no pwm2_out3h 1’d1 119 pwm2_cap3_in 0 no pwm2_out3l 1’d1 120 pwm3_flta 1 no pwm2_out4h 1’d1 121 pwm3_fltb 1 no pwm2_out4l 1’d1 122 pwm3_cap1_in 0 no — 1’d1 123 pwm3_cap2_in 0 no twai_tx 1’d1 124 pwm3_cap3_in 0 no twai_bus_off_on 1’d1 125 — — — twai_clkout 1’d1 140 I2S0I_DATA_in0 0 no I2S0O_DATA_out0 1’d1 141 I2S0I_DATA_in1 0 no I2S0O_DATA_out1 1’d1 142 I2S0I_DATA_in2 0 no I2S0O_DATA_out2 1’d1 143 I2S0I_DATA_in3 0 no I2S0O_DATA_out3 1’d1 乐鑫信息科技 64 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A 信号可经由 输出信号的 序号 输入信号 默认值 * IO_MUX 输出 输出信号 输出使能信号 144 I2S0I_DATA_in4 0 no I2S0O_DATA_out4 1’d1 145 I2S0I_DATA_in5 0 no I2S0O_DATA_out5 1’d1 146 I2S0I_DATA_in6 0 no I2S0O_DATA_out6 1’d1 147 I2S0I_DATA_in7 0 no I2S0O_DATA_out7 1’d1 148 I2S0I_DATA_in8 0 no I2S0O_DATA_out8 1’d1 149 I2S0I_DATA_in9 0 no I2S0O_DATA_out9 1’d1 150 I2S0I_DATA_in10 0 no I2S0O_DATA_out10 1’d1 151 I2S0I_DATA_in11 0 no I2S0O_DATA_out11 1’d1 152 I2S0I_DATA_in12 0 no I2S0O_DATA_out12 1’d1 153 I2S0I_DATA_in13 0 no I2S0O_DATA_out13 1’d1 154 I2S0I_DATA_in14 0 no I2S0O_DATA_out14 1’d1 155 I2S0I_DATA_in15 0 no I2S0O_DATA_out15 1’d1 156 — — — I2S0O_DATA_out16 1’d1 157 — — — I2S0O_DATA_out17 1’d1 158 — — — I2S0O_DATA_out18 1’d1 159 — — — I2S0O_DATA_out19 1’d1 160 — — — I2S0O_DATA_out20 1’d1 161 — — — I2S0O_DATA_out21 1’d1 162 — — — I2S0O_DATA_out22 1’d1 163 — — — I2S0O_DATA_out23 1’d1 164 I2S1I_BCK_in 0 no I2S1I_BCK_out 1’d1 165 I2S1I_WS_in 0 no I2S1I_WS_out 1’d1 166 I2S1I_DATA_in0 0 no I2S1O_DATA_out0 1’d1 167 I2S1I_DATA_in1 0 no I2S1O_DATA_out1 1’d1 168 I2S1I_DATA_in2 0 no I2S1O_DATA_out2 1’d1 169 I2S1I_DATA_in3 0 no I2S1O_DATA_out3 1’d1 170 I2S1I_DATA_in4 0 no I2S1O_DATA_out4 1’d1 171 I2S1I_DATA_in5 0 no I2S1O_DATA_out5 1’d1 172 I2S1I_DATA_in6 0 no I2S1O_DATA_out6 1’d1 173 I2S1I_DATA_in7 0 no I2S1O_DATA_out7 1’d1 174 I2S1I_DATA_in8 0 no I2S1O_DATA_out8 1’d1 175 I2S1I_DATA_in9 0 no I2S1O_DATA_out9 1’d1 176 I2S1I_DATA_in10 0 no I2S1O_DATA_out10 1’d1 177 I2S1I_DATA_in11 0 no I2S1O_DATA_out11 1’d1 178 I2S1I_DATA_in12 0 no I2S1O_DATA_out12 1’d1 179 I2S1I_DATA_in13 0 no I2S1O_DATA_out13 1’d1 180 I2S1I_DATA_in14 0 no I2S1O_DATA_out14 1’d1 181 I2S1I_DATA_in15 0 no I2S1O_DATA_out15 1’d1 182 — — — I2S1O_DATA_out16 1’d1 183 — — — I2S1O_DATA_out17 1’d1 184 — — — I2S1O_DATA_out18 1’d1 185 — — — I2S1O_DATA_out19 1’d1 乐鑫信息科技 65 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A 信号可经由 输出信号的 序号 输入信号 默认值 * IO_MUX 输出 输出信号 输出使能信号 186 — — — I2S1O_DATA_out20 1’d1 187 — — — I2S1O_DATA_out21 1’d1 188 — — — I2S1O_DATA_out22 1’d1 189 — — — I2S1O_DATA_out23 1’d1 190 I2S0I_H_SYNC 0 no pwm3_out1h 1’d1 191 I2S0I_V_SYNC 0 no pwm3_out1l 1’d1 192 I2S0I_H_ENABLE 0 no pwm3_out2h 1’d1 193 I2S1I_H_SYNC 0 no pwm3_out2l 1’d1 194 I2S1I_V_SYNC 0 no pwm3_out3h 1’d1 195 I2S1I_H_ENABLE 0 no pwm3_out3l 1’d1 196 — — — pwm3_out4h 1’d1 197 — — — pwm3_out4l 1’d1 198 U2RXD_in 0 yes U2TXD_out 1’d1 199 U2CTS_in 0 yes U2RTS_out 1’d1 200 emac_mdc_i 0 no emac_mdc_o emac_mdc_oe 201 emac_mdi_i 0 no emac_mdo_o emac_mdo_o_e 202 emac_crs_i 0 no emac_crs_o emac_crs_oe 203 emac_col_i 0 no emac_col_o emac_col_oe 204 pcmfsync_in 0 no bt_audio0_irq 1’d1 205 pcmclk_in 0 no bt_audio1_irq 1’d1 206 pcmdin 0 no bt_audio2_irq 1’d1 207 — — — ble_audio0_irq 1’d1 208 — — — ble_audio1_irq 1’d1 209 — — — ble_audio2_irq 1’d1 210 — — — pcmfsync_out pcmfsync_en 211 — — — pcmclk_out pcmclk_en 212 — — — pcmdout pcmdout_en 213 — — — ble_audio_sync0_p 1’d1 214 — — — ble_audio_sync1_p 1’d1 215 — — — ble_audio_sync2_p 1’d1 224 — — — sig_in_func224 1’d1 225 — — — sig_in_func225 1’d1 226 — — — sig_in_func226 1’d1 227 — — — sig_in_func227 1’d1 228 — — — sig_in_func228 1’d1 乐鑫信息科技 66 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A A.3. Ethernet_MAC 表 7-3. Ethernet_MAC Pin Name Function6 MII (int_osc) MII (ext_osc) RMII (int_osc) RMII (ext_osc) GPIO0 EMAC_TX_CLK TX_CLK (I) TX_CLK (I) CLK_OUT(O) EXT_OSC_CLK(I) GPIO5 EMAC_RX_CLK RX_CLK (I) RX_CLK (I) — — GPIO21 EMAC_TX_EN TX_EN(O) TX_EN(O) TX_EN(O) TX_EN(O) GPIO19 EMAC_TXD0 TXD[0](O) TXD[0](O) TXD[0](O) TXD[0](O) GPIO22 EMAC_TXD1 TXD[1](O) TXD[1](O) TXD[1](O) TXD[1](O) MTMS EMAC_TXD2 TXD[2](O) TXD[2](O) — — MTDI EMAC_TXD3 TXD[3](O) TXD[3](O) — — MTCK EMAC_RX_ER RX_ER(I) RX_ER(I) — — GPIO27 EMAC_RX_DV RX_DV(I) RX_DV(I) CRS_DV(I) CRS_DV(I) GPIO25 EMAC_RXD0 RXD[0](I) RXD[0](I) RXD[0](I) RXD[0](I) GPIO26 EMAC_RXD1 RXD[1](I) RXD[1](I) RXD[1](I) RXD[1](I) U0TXD EMAC_RXD2 RXD[2](I) RXD[2](I) — — MTDO EMAC_RXD3 RXD[3](I) RXD[3](I) — — GPIO16 EMAC_CLK_OUT CLK_OUT(O) — CLK_OUT(O) — GPIO17 EMAC_CLK_OUT_180 CLK_OUT_180(O) — CLK_OUT_180(O) — GPIO4 EMAC_TX_ER TX_ERR(O)* TX_ERR(O)* — — In GPIO Matrix* — MDC(O) MDC(O) MDC(O) MDC(O) In GPIO Matrix* — MDIO(IO) MDIO(IO) MDIO(IO) MDIO(IO) In GPIO Matrix* — CRS(I) CRS(I) — — In GPIO Matrix* — COL(I) COL(I) — — *Notes: 1. The GPIO Matrix can be any GPIO. 2. The TX_ERR (O) is optional. A.4. IO_MUX IO_MUX 管脚清单详见下一页。 乐鑫信息科技 67 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 附录 A IO_MUX Pin No. Power Supply Pin Analog Pin Digital Pin Power Domain Analog Function0 Analog Function1 Analog Function2 RTC Function0 RTC Function1 Function0 Type Function1 Type Function2 Type Function3 Type Function4 Type Function5 Type Drive Strength (2’d2: 20 mA) At Reset After Reset 1 VDDA VDDA supply in 2 LNA_IN VDD3P3 3 VDD3P3 VDD3P3 supply in 4 VDD3P3 VDD3P3 supply in 5 SENSOR_VP VDD3P3_RTC ADC1_CH0 RTC_GPIO0 GPIO36 I GPIO36 I oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 6 SENSOR_CAPP VDD3P3_RTC ADC1_CH1 RTC_GPIO1 GPIO37 I GPIO37 I oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 7 SENSOR_CAPN VDD3P3_RTC ADC1_CH2 RTC_GPIO2 GPIO38 I GPIO38 I oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 8 SENSOR_VN VDD3P3_RTC ADC1_CH3 RTC_GPIO3 GPIO39 I GPIO39 I oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 9 CHIP_PU VDD3P3_RTC 10 VDET_1 VDD3P3_RTC ADC1_CH6 RTC_GPIO4 GPIO34 I GPIO34 I oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 11 VDET_2 VDD3P3_RTC ADC1_CH7 RTC_GPIO5 GPIO35 I GPIO35 I oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 12 32K_XP VDD3P3_RTC XTAL_32K_P ADC1_CH4 TOUCH9 RTC_GPIO9 GPIO32 I/O/T GPIO32 I/O/T 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 13 32K_XN VDD3P3_RTC XTAL_32K_N ADC1_CH5 TOUCH8 RTC_GPIO8 GPIO33 I/O/T GPIO33 I/O/T 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 14 GPIO25 VDD3P3_RTC DAC_1 ADC2_CH8 RTC_GPIO6 GPIO25 I/O/T GPIO25 I/O/T EMAC_RXD0 I 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 15 GPIO26 VDD3P3_RTC DAC_2 ADC2_CH9 RTC_GPIO7 GPIO26 I/O/T GPIO26 I/O/T EMAC_RXD1 I 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 16 GPIO27 VDD3P3_RTC ADC2_CH7 TOUCH7 RTC_GPIO17 GPIO27 I/O/T GPIO27 I/O/T EMAC_RX_DV I 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=0 17 MTMS VDD3P3_RTC ADC2_CH6 TOUCH6 RTC_GPIO16 MTMS I0 HSPICLK I/O/T GPIO14 I/O/T HS2_CLK O SD_CLK I0 EMAC_TXD2 O 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1, wpu 18 MTDI VDD3P3_RTC ADC2_CH5 TOUCH5 RTC_GPIO15 MTDI I1 HSPIQ I/O/T GPIO12 I/O/T HS2_DATA2 I1/O/T SD_DATA2 I1/O/T EMAC_TXD3 O 2'd2 oe=0, ie=1, wpd oe=0, ie=1, wpd 19 VDD3P3_RTC VDD3P3_RTC supply in 20 MTCK VDD3P3_RTC ADC2_CH4 TOUCH4 RTC_GPIO14 MTCK I1 HSPID I/O/T GPIO13 I/O/T HS2_DATA3 I1/O/T SD_DATA3 I1/O/T EMAC_RX_ER I 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1, wpd 21 MTDO VDD3P3_RTC ADC2_CH3 TOUCH3 RTC_GPIO13 I2C_SDA MTDO O/T HSPICS0 I/O/T GPIO15 I/O/T HS2_CMD I1/O/T SD_CMD I1/O/T EMAC_RXD3 I 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 22 GPIO2 VDD3P3_RTC ADC2_CH2 TOUCH2 RTC_GPIO12 I2C_SCL GPIO2 I/O/T HSPIWP I/O/T GPIO2 I/O/T HS2_DATA0 I1/O/T SD_DATA0 I1/O/T 2'd2 oe=0, ie=1, wpd oe=0, ie=1, wpd 23 GPIO0 VDD3P3_RTC ADC2_CH1 TOUCH1 RTC_GPIO11 I2C_SDA GPIO0 I/O/T CLK_OUT1 O GPIO0 I/O/T EMAC_TX_CLK I 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 24 GPIO4 VDD3P3_RTC ADC2_CH0 TOUCH0 RTC_GPIO10 I2C_SCL GPIO4 I/O/T HSPIHD I/O/T GPIO4 I/O/T HS2_DATA1 I1/O/T SD_DATA1 I1/O/T EMAC_TX_ER O 2'd2 oe=0, ie=1, wpd oe=0, ie=1, wpd 25 GPIO16 VDD_SDIO GPIO16 I/O/T GPIO16 I/O/T HS1_DATA4 I1/O/T U2RXD I1 EMAC_CLK_OUT O 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1 26 VDD_SDIO VDD_SDIO supply out/in 27 GPIO17 VDD_SDIO GPIO17 I/O/T GPIO17 I/O/T HS1_DATA5 I1/O/T U2TXD O EMAC_CLK_OUT_180 O 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1 28 SD_DATA_2 VDD_SDIO SD_DATA2 I1/O/T SPIHD I/O/T GPIO9 I/O/T HS1_DATA2 I1/O/T U1RXD I1 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 29 SD_DATA_3 VDD_SDIO SD_DATA3 I0/O/T SPIWP I/O/T GPIO10 I/O/T HS1_DATA3 I1/O/T U1TXD O 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 30 SD_CMD VDD_SDIO SD_CMD I1/O/T SPICS0 I/O/T GPIO11 I/O/T HS1_CMD I1/O/T U1RTS O 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 31 SD_CLK VDD_SDIO SD_CLK I0 SPICLK I/O/T GPIO6 I/O/T HS1_CLK O U1CTS I1 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 32 SD_DATA_0 VDD_SDIO SD_DATA0 I1/O/T SPIQ I/O/T GPIO7 I/O/T HS1_DATA0 I1/O/T U2RTS O 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 33 SD_DATA_1 VDD_SDIO SD_DATA1 I1/O/T SPID I/O/T GPIO8 I/O/T HS1_DATA1 I1/O/T U2CTS I1 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 34 GPIO5 VDD3P3_CPU GPIO5 I/O/T VSPICS0 I/O/T GPIO5 I/O/T HS1_DATA6 I1/O/T EMAC_RX_CLK I 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 35 GPIO18 VDD3P3_CPU GPIO18 I/O/T VSPICLK I/O/T GPIO18 I/O/T HS1_DATA7 I1/O/T 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1 36 GPIO23 VDD3P3_CPU GPIO23 I/O/T VSPID I/O/T GPIO23 I/O/T HS1_STROBE I0 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1 37 VDD3P3_CPU VDD3P3_CPU supply in 38 GPIO19 VDD3P3_CPU GPIO19 I/O/T VSPIQ I/O/T GPIO19 I/O/T U0CTS I1 EMAC_TXD0 O 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1 39 GPIO22 VDD3P3_CPU GPIO22 I/O/T VSPIWP I/O/T GPIO22 I/O/T U0RTS O EMAC_TXD1 O 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1 40 U0RXD VDD3P3_CPU U0RXD I1 CLK_OUT2 O GPIO3 I/O/T 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 41 U0TXD VDD3P3_CPU U0TXD O CLK_OUT3 O GPIO1 I/O/T EMAC_RXD2 I 2'd2 oe=0, ie=1, wpu oe=0, ie=1, wpu 42 GPIO21 VDD3P3_CPU GPIO21 I/O/T VSPIHD I/O/T GPIO21 I/O/T EMAC_TX_EN O 2'd2 oe=0, ie=0 oe=0, ie=1 43 VDDA VDDA supply in 44 XTAL_N VDDA 45 XTAL_P VDDA 46 VDDA VDDA supply in 47 CAP2 VDDA 48 CAP1 VDDA Total Number 8 14 26 Notes: • wpu: weak pull-up; • wpd: weak pull-down; • ie: input enable; • oe: output enable; • Please see Table: Notes on ESP32 Pin Lists for more information.（请参考表：管脚清单说明。） 乐鑫信息科技 68 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 修订历史 修订历史 日期 版本 发布说明 2025.10 v5.1 • 章节 4.8.3 通用异步收发器 (UART)：新增“可编程波特率，最高可达 5 MBaud” • 修正其他笔误 2025.08 v5.0 • 表 2-3 电源管脚：补充电源管脚 1 VDDA • 更新图 3-1 Strapping 管脚的时序参数图 • 表 5-3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C)：新增 V IH_nRST 2025.04 v4.9 • 章节 CPU 和存储：提高 CoreMark 得分 • 章节 3.1 芯片启动模式控制：修改表述：“仅 ESP32 ECO V3 支持”改为 “仅 ESP32 芯片版本 v3.0 及以上支持” • 章节 4.8.2 串行外设接口 (SPI)：新增 SPI 相关表述 • 表 2-2 模拟管脚：更正管脚编号 2025.01 v4.8 • 章节 3 启动配置项：更正 JTAG 信号源控制描述 • 章节 2.2 管脚概述：新增 JTAG 接口信号说明 • 章节 产品特性：优化 GPIO 相关表述 2024.09 v4.7 • 表 5-2 建议工作条件：删除关于 VDD3P3_RTC 的限制性说明 • 章节 4.1.1 CPU：更正 Xtensa ® 指令集架构 (ISA) 超链接 • 章节 4.8.7 脉冲计数控制器 (PCNT) ：更正特性描述 2024.08 v4.6 优化以下章节的格式、结构和表述： • 章节 2 管脚 • 章节 3 启动配置项（曾用名“Strapping 管脚”） • 章节 4 功能描述 2024.02 v4.5 章节 2.5.3 芯片上电和复位：将 VDD_SDIO 1.8 V 模式的参考电路原理图链接 至《ESP32 硬件设计指南》 2023.12 v4.4 表 1-1 型号对比：增加 flash 的规格信息 2023.07 v4.3 • 全文格式更新 • 部分章节描述更新 • 新增章节 2.3.1 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制 • 新增章节 4.1.5 Cache 2023.01 v4.2 • 删除霍尔传感器相关内容，具体请见 PCN20221202 • 章节 4.9.3 触摸传感器：增加应用限制的说明 2022.12 v4.1 • 章节 4.1.1 CPU：增加 Xtensa ® 指令集架构 (ISA) 说明 的链接 • 表 1 ESP32 系列型号对比：更新有关芯片版本升级的说明 见下页 乐鑫信息科技 69 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 修订历史 接上页 日期 版本 发布说明 2022.10 v4.0 • 章节 产品概述：更新部分描述 • 表 2-6 芯片与 flash/PSRAM 的管脚对应关系：新增两条说明 • 章节 2.5.2 电源管理：新增一条关于对电源电压的说明 • 更新图 1-1 ESP32 系列芯片命名规则 • 表 1 ESP32 系列型号对比：新增一列 “VDD_SDIO 电压” • 章节 4.8.12 双线汽车接口：更新 TWAI 支持的速率 • 标注 ESP32-S0WD 芯片型号为 不推荐用于新设计 (NRND) 2022.03 v3.9 • 新增一款芯片型号：ESP32-D0WDR2-V3 • 章节 3.1 芯片启动模式控制：添加相关链接 • 更新图 6-2 QFN48 (5x5 mm) 封装 • 更新附录 IO_MUX • 更新表 4-6 外设管脚分配 • 新增表 2-5 芯片与 flash/PSRAM 的管脚对应关系 和表 2-6 芯片与 flash/ PSRAM 的管脚对应关系 2021.10 v3.8 • ESP32-U4WDH 芯片从单核升级为双核，见 PCN-2021-021。2021 年 12 月 2 日前后为新旧版本过渡，实物情况以批次跟踪为准。 • 章节 CPU 和存储：新增 CoreMark ® 得分 • 章节 4.8.12 双线汽车接口：更新描述 • 章节 6 封装：添加 《乐鑫芯片包装信息》链接 • 标注 ESP32-D0WDQ6-V3 芯片型号为 不推荐用于新设计 (NRND) • 更新章节 蓝牙 2021.07 v3.7 • 移除 ESP32-D2WD 芯片型号 • 章节 4.7.1 蓝牙射频和基带：更新描述 • 更新管脚功能编号，编号从 Function0 开始 • 标 注 ESP32-D0WD 和 ESP32-D0WDQ6 芯 片 型 号 为 不推荐用于新设计 (NRND) 2021.03 V3.6 • 更新图 功能框图 • 更新表 5.5 可靠性 • 更新表 5-2 建议工作条件 • 表 2-4 上电和复位时序参数说明：更新说明 • 更新图 2-3 ESP32 电源管理 • 表 4-1 地址映射结构、表 4-6 外设管脚分配、表 GPIO_Matrix、章节 4.8.12 双线汽车接口：增加 TWAI ® 相关信息 2021.01 V3.5 • 更新图 功能框图 • 表 2-1 管脚概述：将 CAP2 并联电容由 3 nF 更新为 3.3 nF • 章节 高级外设接口：增加双线汽车接口（TWAI ® ，兼容 ISO11898-1） • 附录 GPIO_Matrix：更新 MTCK、MTMS、GPIO27 的复位状态 见下页 乐鑫信息科技 70 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 修订历史 接上页 日期 版本 发布说明 2020.04 V3.4 • 增加一款芯片型号：ESP32-U4WDH • 更新表格 4-2 电源管理单元 (PMU)，5-6 Wi-Fi 射频，5-7 接收器 - 基础数 据率 (BR)，5-9 接收器 - 增强数据率 (EDR)，5-11 接收器，5-12 发射器 中 的一些数据 • 表 5-7 接收器 - 基础数据率 (BR)：增加一条说明 2020.01 V3.3 • 增加两个芯片型号：ESP32-D0WD-V3 和 ESP32-D0WDQ6-V3 • 表 4-3 模/数转换器 (ADC)：增加一条说明 2019.10 V3.2 • 更新图 2-4 上电和复位时序参数图 2019.07 V3.1 • 表 2-1 管脚概述：增加 ESP32-D2WD 与内置 flash 的管脚对应关系 • 图 1-1 ESP32 系列芯片命名规则 增加产品型号 2019.04 V3.0 • 章节 3 启动配置项（曾用名“Strapping 管脚”）：增加关于 CHIP_PU 上 电前和上电后 Strapping 管脚的建立时间和保持时间的说明 2019.02 V2.9 • 表 2-1 管脚概述：更新“管脚描述”的格式 • 表 4-6 外设管脚分配：修改有关 ADC1 管脚映射的笔误 2019.01 V2.8 • 表 5-7 接收器 - 基础数据率 (BR)、表 5-10 发射器 - 增强数据率 (EDR) 和 表 5-12 发射器：将“射频功率控制范围”从–12 ~ +12 改为–12 ~ +9 dBm • 一些文字修改 2018.11 V2.7 • 更新章节 应用 • 表 IO_MUX：更新管脚复位状态 2018.10 V2.6 • 章节 6 封装：更新两个封装图 2018.08 V2.5 • 表 5-1 绝对最大额定值：增加“IO 输出总电流” • 表 4-3 模/数转换器 (ADC)：增加各个电源域的拉电流平均值 • 表 IO_MUX：更新电源域的名称 2018.07 V2.4 • 删除通信包仲裁 (PTA) 相关内容 • 章节 2.5.2 电源管理：增加芯片上电、复位时序图和参数说明 • 表 4-2 电源管理单元 (PMU)：增加双核芯片的功耗 • 章节 4.9.1 模/数转换器 (ADC)：增加 ADC 特性和校准结果 2018.06 V2.3 • 表 4-2 电源管理单元 (PMU)：增加 160 MHz 功耗 见下页 乐鑫信息科技 71 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 修订历史 接上页 日期 版本 发布说明 2018.05 V2.2 • 表 2.2 管脚概述：将 VDD3P3_RTC 的电压范围由 1.8-3.6V 改为 2.3-3.6V • 更新章节 2.5.2 电源管理 • 更新章节 4.1.3 封装外 flash 和 RAM • 更新表 4-2 电源管理单元 (PMU) • 删除有关温度传感器内容 电气特性相关的更新： • 更新表 5-1 绝对最大额定值 • 增加表 5-2 建议工作条件 • 增加表 4-3 模/数转换器 (ADC) • 增加表 5.5 可靠性 • 表 5-7 接收器 - 基础数据率 (BR)：更新“增益控制步长”、“邻道发射功 率”参数 • 表 5-10 发射器 - 增强数据率 (EDR)：更新“增益控制步长”，“π/4 DQPSK 调制精度”、“8 DPSK 调制精度”和“带内杂散发射”参数 • 表 5-12 发射器：更新“增益控制步长”、“邻道发射功率”参数 2018.01 V2.1 • 删除部分软件相关的内容 • 删除超低噪声前置模拟放大器相关的内容 • 说明 ESP32-D2WD 的 CPU 速率为 160 MHz，嵌入式 flash 为 40 MHz • 章节 2.5.2 电源管理：增加说明 2017.12 V2.0 • 章节 6 封装：增加管脚方向的说明 2017.10 V1.9 • 表 2-1 管脚概述：更新管脚 CHIP_PU 的描述 • 章节 2.5.2 电源管理：增加一条说明 • 章节 3 启动配置项（曾用名“Strapping 管脚”）：修改关于芯片系统复位 的描述 • 章节 4.6.4 Wi-Fi 射频和基带：增加天线分集和选择的描述 • 表 4-2 电源管理单元 (PMU)：删除“关联睡眠方式”，增加关于 Active sleep 和 Modem-sleep 的说明 2017.08 V1.8 • 增加表 4-6 外设管脚分配 • 图 功能框图：修改一处笔误 见下页 乐鑫信息科技 72 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 修订历史 接上页 日期 版本 发布说明 2017.08 V1.7 • 章节 Bluetooth：将输出功率改为“高达 12 dBm”，将 NZIF 接收器的 BLE 接收灵敏度改为 -97 dBm • 表 2-1 管脚概述：增加一条说明 • 章节 4.1.1 CPU：增加 160 MHz 时钟频率 • 章节 4.6.4 Wi-Fi 射频和基带：将发射功率改为 20.5 dBm • 章节 4.7.1 蓝牙射频和基带：将 Class-1、Class-2 和 Class-3 发射输出功 率的动态控制范围改为“高达 24 dB”，将 NZIF 接收器的动态控制范围改 为“超过 97 dB” • 表 4-2 电源管理单元 (PMU)：更新不同功耗模式下的功耗，并增加两条说 明 • 更新章节 4.8.1 通用输入/输出接口 (GPIO) • 更新章节 4.8.11 SDIO/SPI 从机控制器 • 更新表 5-1 绝对最大额定值 • 表 5-4 Active 模式下的 RF 功耗：更新射频功耗参数，并将发射数据所基 于的占空比改为 50% • 表 5-6 Wi-Fi 射频：增加关于“输出阻抗”的说明 • 表 5-7 、5-9、5-11：更新“灵敏度”参数 • 表 5-7、5-10、5-12：更新“射频发射功率”，“射频功率控制范围”参数， 并增加“增益控制步长”参数 • 删除章节触摸传感器和示例代码 • 增加产品证书下载 链接 2017.06 V1.6 • 章节高集成度：将外部元器件个数改为 20 • 章节 4.8.1 通用输入/输出接口 (GPIO)：将 GPIO 管脚个数改为 34 2017.06 V1.5 • 章节 CPU 和存储：更新供电电压范围 • 章节 2.5.2 电源管理：更新说明 • 更新表 5-1 绝对最大额定值 • 表 管脚清单说明：更新数字输出管脚的驱动强度 • 增加文档变更通知 2017.05 V1.4 • 章节 时钟和定时器：增加对于外置晶振频率的说明 • 章节 3 启动配置项（曾用名“Strapping 管脚”）：增加说明 • 表 5-1 绝对最大额定值：将最大驱动能力由 12 mA 改为 80 mA • 表 5-6 Wi-Fi 射频：将输入阻抗值 50Ω 改为输出阻抗值 30+j10 Ω • 更新章节 4.3 RTC 和低功耗管理 • 表 管脚清单说明：增加一条说明 • 表 IO_MUX：删除 GPIO20 见下页 乐鑫信息科技 73 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 修订历史 接上页 日期 版本 发布说明 2017.04 V1.3 • 增加附录 管脚清单说明 • 更新表格 5-6 Wi-Fi 射频 • 更新图 2-2 ESP32 管脚布局（封装为 QFN 5*5，顶视图） 2017.03 V1.2 • 表 2-1 管脚概述：增加说明 • 章节 4.1.2 片上存储：增加说明 2017.02 V1.1 • 增加章节 1 ESP32 系列型号对比 • 更新章节 MCU 和高级特性 • 更新章节功能框图 • 更新章节 2 管脚 • 更新章节 CPU 和存储 • 更新章节 4.2.3 音频 PLL 时钟 • 更新章节 5.1 绝对最大额定值 • 更新章节 6 • 更新章节学习资源 2016.08 V1.0 首次发布 乐鑫信息科技 74 反馈文档意见 ESP32 系列芯片技术规格书 v5.1 免责声明和版权公告 本文档中的信息，包括供参考的 URL 地址，如有变更，恕不另行通知。 本文档可能引用了第三方的信息，所有引用的信息均为“按现状”提供，乐鑫不对信息的准确性、真实性做任何保证。 乐鑫不对本文档的内容做任何保证，包括内容的适销性、是否适用于特定用途，也不提供任何其他乐鑫提案、规格书或样 品在他处提到的任何保证。 乐鑫不对本文档是否侵犯第三方权利做任何保证，也不对使用本文档内信息导致的任何侵犯知识产权的行为负责。本文档 在此未以禁止反言或其他方式授予任何知识产权许可，不管是明示许可还是暗示许可。 Wi-Fi 联盟成员标志归 Wi-Fi 联盟所有。蓝牙标志是 Bluetooth SIG 的注册商标。 文档中提到的所有商标名称、商标和注册商标均属其各自所有者的财产，特此声明。 版权归 © 2025 乐鑫信息科技（上海）股份有限公司。保留所有权利。 www.espressif.com
