产品概述 产品特性 应用 1 ESP8684 系列型号对比 1.1 命名规则 1.2 型号对比 1.3 芯片版本 2 管脚 2.1 管脚布局 2.2 管脚概述 2.3 IO 管脚 2.3.1 IO MUX 功能 2.3.2 模拟功能 2.3.3 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 3 启动配置项 3.1 芯片启动模式控制 3.2 ROM 日志打印控制 3.3 晶振频率选择 4 功能描述 4.1 系统 4.1.1 微处理器和主机 4.1.1.1 高性能处理器 4.1.1.2 GDMA 控制器 4.1.2 存储器组织结构 4.1.2.1 内部存储器 4.1.2.2 外部存储器 4.1.2.3 eFuse控制器 4.1.3 系统组件 4.1.3.1 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 4.1.3.2 复位 4.1.3.3 时钟 4.1.3.4 中断矩阵 4.1.3.5 系统定时器 4.1.3.6 电源管理单元 4.1.3.7 欠压检测器 4.1.3.8 定时器组 4.1.3.9 看门狗定时器 4.1.3.10 系统寄存器 4.1.3.11 辅助调试 4.1.4 加密和安全组件 4.1.4.1 ECC 加速器 4.1.4.2 SHA 加速器 4.1.4.3 片外存储器加密与解密 4.1.4.4 随机数生成器 4.2 外设 4.2.1 通讯接口 4.2.1.1 UART 控制器 4.2.1.2 SPI 控制器 4.2.1.3 I2C 控制器 4.2.1.4 LED PWM 控制器 4.2.2 模拟信号处理 4.2.2.1 SAR ADC 4.2.2.2 温度传感器 4.3 无线通信 4.3.1 无线电 4.3.1.1 2.4 GHz 接收器 4.3.1.2 2.4 GHz 发射器 4.3.1.3 时钟生成器 4.3.2 Wi-Fi 4.3.2.1 Wi-Fi 无线电和基带 4.3.2.2 Wi-Fi MAC 4.3.2.3 网络特性 4.3.3 蓝牙 LE 4.3.3.1 低功耗蓝牙物理层 4.3.3.2 低功耗蓝牙链路控制器 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 ADC 特性 5.5 功耗特性 5.5.1 Active 模式下的 RF 功耗 5.5.2 其他功耗模式下的功耗 5.6 可靠性 6 射频特性 6.1 Wi-Fi 射频 6.1.1 Wi-Fi 射频发射器 (TX) 特性 6.1.2 Wi-Fi 射频接收器 (RX) 特性 6.2 低功耗蓝牙射频 6.2.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 特性 6.2.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 特性 7 封装 附录 A – ESP8684 管脚总览 技术规格书版本号管理 词汇表 相关文档和资源 修订历史 ESP8684 系列芯片 技术规格书 版本 2.3 RISC-V 32 位单核微处理器 2.4 GHz Wi-Fi (IEEE 802.11b/g/n) 和 Bluetooth ® 5 (LE) 芯片封装内可叠封 2 MB 或 4 MB flash 14 个 GPIOs QFN24 (4×4 mm) 封装 包括： ESP8684H2X (ESP8684H2 的升级版） ESP8684H4X (ESP8684H4 的升级版） 注意： ESP8684 芯片系列是 ESP32-C2 合集的子系列，目前 ESP32-C2 合集只包含 ESP8684 芯片系列。 www.espressif.com 产品概述 ESP8684 系列芯片是极低功耗、高集成度的 MCU 系统级芯片 (SoC)，集成 2.4 GHz Wi-Fi 和低功耗蓝牙 (Bluetooth® LE) 无线通信。 芯片的功能框图如下图所示。 Core System Wireless MAC and Baseband Wi-Fi MAC Wi-Fi Baseband Bluetooth LE Link Controller Bluetooth LE Baseband 2.4 GHz Balun + Switch 2.4 GHz Receiver 2.4 GHz Transmitter RF Security RISC-V 32-bit Microprocessor JTAG Cache Flash Encryption Peripherals Espressif’s ESP8684 Wi-Fi + Bluetooth ® Low Energy SoC ROM SRAM ECC RNG SHA Secure Boot Temperature Sensor UART General-purpose Timer I2C Master In-package Flash Main System Watchdog Timer SPI0/1 SPI2 DIG ADC Controller LED PWM RTC GPIO RTC Super Watchdog Timer RTC Watchdog Timer PMU RTC GDMA System Timer GPIO eFuse Controller Modules having power in specific power modes: Active All modes Active, Modem-sleep, and Light-sleep; Brownout RF Synthesizer 图 1: ESP8684 功能框图 更多关于功耗的信息，请参考章节 4.1.3.6 电源管理单元。 乐鑫信息科技 1 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 产品特性 Wi-Fi • 支持 IEEE 802.11b/g/n 协议 • 在 2.4 GHz 频带支持 20 MHz 频宽 • 支持 1T1R 模式，数据速率高达 72.2 Mbps • 无线多媒体 (WMM) • 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU) • 立即块确认 (Immediate Block ACK) • 分片和重组 (Fragmentation and defragmentation) • 传输机会 (Transmit opportunity, TXOP) • Beacon 自动监测（硬件 TSF） • 3 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、Station + SoftAP 模式和混杂模 式 请注意 ESP8684 系列在 Station 模式下扫描时，SoftAP 信道会同时改变 • 天线分集 蓝牙 • 低功耗蓝牙 (Bluetooth LE)：通过 Bluetooth 5.3 认证 • 高功率模式 (20 dBm) • 速率支持 125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2 Mbps • 广播扩展 (Advertising Extensions) • 多广播 (Multiple Advertisement Sets) • 信道选择 (Channel Selection Algorithm #2) • Wi-Fi 与蓝牙共存，共用同一个天线 CPU 和存储 • RISC-V 32 位单核处理器，主频高达 120 MHz • CoreMark ® 分数： – 单核 120 MHz：369.58 CoreMark；3.08 CoreMark/MHz • 576 KB ROM • 272 KB SRAM（其中 16 KB 专用于 cache） • 封装内 flash（不同型号有差异，详见章节 1 ESP8684 系列型号对比） • 引入 cache 机制的 flash 控制器 乐鑫信息科技 2 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 • 支持 flash 在线编程 (ICP) 高级外设接口 • 14 个 GPIO – 2 个作为 strapping 管脚 • 数字接口： – 3 个 SPI – 2 个 UART – I2C 主机 – LED PWM 控制器，多达 6 个通道 – 通用 DMA 控制器（简称 GDMA），1 个接收通道和 1 个发送通道 • 模拟接口： – 12 位 SAR 模/数转换器，多达 5 个通道 – 温度传感器 • 定时器： – 54 位通用定时器 – 2 个看门狗定时器 – 52 位系统定时器 低功耗管理 • 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四种功耗模式：Active、Modem-sleep、Light-sleep、Deep-sleep • Deep-sleep 模式下功耗低至 5 µA • Deep-sleep 模式下 RTC 存储器仍保持工作 安全机制 • 安全启动 - 内部和外部存储器的权限控制 • flash 加密 - 加密和解密存储器 • 1024 位 OTP，用户可用的为 256 位 • 加密硬件加速器： – ECC – SHA 加速器 (FIPS PUB 180-4) • 随机数生成器 (RNG) • 时钟毛刺过滤器 乐鑫信息科技 3 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 RF 模块 • 天线开关、射频巴伦 (balun)、功率放大器、低噪声放大器 • 802.11b 传输功率高达 +22 dBm • 802.11g 传输功率高达 +20 dBm • 低功耗蓝牙接收器灵敏度 (125 Kbps) 高达 -106 dBm 应用 具有超低功耗的 ESP8684 系列专为物联网 (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 • 通用低功耗 IoT 传感器集线器 • 通用低功耗 IoT 数据记录器 乐鑫信息科技 4 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 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/esp8684_datasheet_cn.pdf 目录 产品概述 1 产品特性 2 应用 4 1 ESP8684 系列型号对比 10 1.1 命名规则 10 1.2 型号对比 10 1.3 芯片版本 11 2 管脚 12 2.1 管脚布局 12 2.2 管脚概述 13 2.3 IO 管脚 15 2.3.1 IO MUX 功能 15 2.3.2 模拟功能 17 2.3.3 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制 18 2.4 模拟管脚 19 2.5 电源 20 2.5.1 电源管脚 20 2.5.2 电源管理 20 2.5.3 芯片上电和复位 21 3 启动配置项 23 3.1 芯片启动模式控制 24 3.2 ROM 日志打印控制 24 3.3 晶振频率选择 25 4 功能描述 26 4.1 系统 26 4.1.1 微处理器和主机 26 4.1.1.1 高性能处理器 26 4.1.1.2 GDMA 控制器 26 4.1.2 存储器组织结构 27 4.1.2.1 内部存储器 27 4.1.2.2 外部存储器 28 4.1.2.3 eFuse 控制器 28 乐鑫信息科技 5 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 目录 4.1.3 系统组件 28 4.1.3.1 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 29 4.1.3.2 复位 29 4.1.3.3 时钟 29 4.1.3.4 中断矩阵 30 4.1.3.5 系统定时器 30 4.1.3.6 电源管理单元 30 4.1.3.7 欠压检测器 31 4.1.3.8 定时器组 31 4.1.3.9 看门狗定时器 32 4.1.3.10 系统寄存器 32 4.1.3.11 辅助调试 32 4.1.4 加密和安全组件 33 4.1.4.1 ECC 加速器 33 4.1.4.2 SHA 加速器 33 4.1.4.3 片外存储器加密与解密 33 4.1.4.4 随机数生成器 34 4.2 外设 35 4.2.1 通讯接口 35 4.2.1.1 UART 控制器 35 4.2.1.2 SPI 控制器 36 4.2.1.3 I2C 控制器 36 4.2.1.4 LED PWM 控制器 37 4.2.2 模拟信号处理 37 4.2.2.1 SAR ADC 37 4.2.2.2 温度传感器 38 4.3 无线通信 39 4.3.1 无线电 39 4.3.1.1 2.4 GHz 接收器 39 4.3.1.2 2.4 GHz 发射器 39 4.3.1.3 时钟生成器 39 4.3.2 Wi-Fi 39 4.3.2.1 Wi-Fi 无线电和基带 39 4.3.2.2 Wi-Fi MAC 40 4.3.2.3 网络特性 40 4.3.3 蓝牙 LE 40 4.3.3.1 低功耗蓝牙物理层 40 4.3.3.2 低功耗蓝牙链路控制器 41 5 电气特性 42 5.1 绝对最大额定值 42 5.2 建议工作条件 42 5.3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 42 5.4 ADC 特性 43 5.5 功耗特性 43 5.5.1 Active 模式下的 RF 功耗 43 乐鑫信息科技 6 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 目录 5.5.2 其他功耗模式下的功耗 44 5.6 可靠性 44 6 射频特性 46 6.1 Wi-Fi 射频 46 6.1.1 Wi-Fi 射频发射器 (TX) 特性 46 6.1.2 Wi-Fi 射频接收器 (RX) 特性 47 6.2 低功耗蓝牙射频 48 6.2.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 特性 48 6.2.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 特性 49 7 封装 52 附录 A – ESP8684 管脚总览 53 技术规格书版本号管理 54 词汇表 55 相关文档和资源 56 修订历史 57 乐鑫信息科技 7 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 表格 表格 1 ESP8684 系列芯片对比 10 2 管脚概述 13 3 通过 IO MUX 连接的外设信号 15 4 IO MUX 管脚功能 15 5 连接模拟功能的模拟信号 17 6 模拟功能 17 7 模拟管脚 19 8 电源管脚 20 9 上电和复位时序参数说明 22 10 Strapping 管脚的默认配置 23 11 Strapping 管脚的时序参数说明 23 12 芯片启动模式控制 24 13 UART0 ROM 日志打印控制 25 14 预设功耗模式 31 15 绝对最大额定值 42 16 建议工作条件 42 17 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 42 18 ADC 特性 43 19 ADC 校准结果 43 20 Active 模式下 Wi-Fi (2.4 GHz) 功耗特性 44 21 Active 模式下低功耗蓝牙功耗特性 44 22 低功耗模式下的功耗 44 23 Modem-sleep 模式下的功耗 44 24 可靠性认证 45 25 Wi-Fi 射频规格 46 26 频谱模板和 EVM 符合 802.11 标准时的发射功率 46 27 发射 EVM 测试 46 28 接收灵敏度 47 29 最大接收电平 47 30 接收邻道抑制 48 31 低功耗蓝牙射频规格 48 32 低功耗蓝牙 - 发射器特性 - 1 Mbps 48 33 低功耗蓝牙 - 发射器特性 - 2 Mbps 48 34 低功耗蓝牙 - 发射器特性 - 125 Kbps 49 35 低功耗蓝牙 - 发射器特性 - 500 Kbps 49 36 低功耗蓝牙 - 接收器特性 - 1 Mbps 49 37 低功耗蓝牙 - 接收器特性 - 2 Mbps 50 38 低功耗蓝牙 - 接收器特性 - 125 Kbps 51 39 低功耗蓝牙 - 接收器特性 - 500 Kbps 51 乐鑫信息科技 8 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 插图 插图 1 ESP8684 功能框图 1 2 ESP8684 系列芯片命名规则 10 3 ESP8684 管脚布局（俯视图） 12 4 ESP8684 系列数字电源管理 21 5 上电和复位时序参数图 21 6 Strapping 管脚的时序参数图 24 7 地址映射结构 27 8 QFN24 (4×4 mm) 封装 52 乐鑫信息科技 9 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 1 ESP8684 系列型号对比 1 ESP8684 系列型号对比 1.1 命名规则 ESP8684 H 󰛏󰅧󰓏 flash 󰁦 H󰷼󰁦 flash  X 图 2: ESP8684 系列芯片命名规则 1.2 型号对比 表 1: ESP8684 系列芯片对比 物料编号 1 封装内 Flash 2, 3 环境温度 4 (°C) 芯片版本 5 ESP8684H2X 6 2 MB –40 ∼ 105 v2.0 ESP8684H4X 6 4 MB –40 ∼ 105 v2.0 1 更多关于芯片丝印和包装的信息，请参考章节 7 封装。 2 默认情况下，芯片 SPI flash 支持的最大时钟频率为 60 MHz，且不支持自 动暂停功能。如需要 flash 自动暂停功能，请 联系我们。 3 flash 支持： - 至少 10 万次编程/擦除周期 - 至少 20 年数据保留时间 4 环境温度指乐鑫芯片外部的推荐环境温度。 5 芯片版本 v2.0 与之前的芯片版本相比，多出 20 KB SRAM 空间和约 100 KB Flash 空间（以实际应用为准）。 6 ESP8684H2X 和 ESP8684H4X 分别是 ESP8684H2 和 ESP8684H4 的升级 版。ESP8684H2 和 ESP8684H4 对应的芯片版本为 v1.2 及其之前的旧版 本。 乐鑫信息科技 10 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 1 ESP8684 系列型号对比 1.3 芯片版本 如表 1 型号对比 所示，ESP8684 有多个芯片版本投入市场，并使用相同的料号。 关于芯片版本的识别方式、支持特定芯片版本的 ESP-IDF 版本和每个芯片版本修复的错误，请参考 《ESP8684 系列芯片勘误表》。 乐鑫信息科技 11 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 2 管脚 2.1 管脚布局 1 2 3 4 5 6 MTCK VDD3P3_RTC MTDI MTMS GPIO3 CHIP_EN GPIO2 GPIO1 GPIO0 VDDA3P3 VDDA3P3 ANT VDDA XTAL_N VDDA U0TXD U0RXD XTAL_P GPIO18 VDD3P3_CPU GPIO10 GPIO8 MTDO 7 8 9 10 11 12 18 17 16 15 14 13 GPIO9 24 23 22 21 20 19 25 GND ESP8684 图 3: ESP8684 管脚布局（俯视图） 乐鑫信息科技 12 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 2.2 管脚概述 ESP8684 芯片集成了多个需要与外界通讯的外设。由于芯片封装尺寸小、管脚数量有限，传送所有输入输出信 号的唯一方法是管脚多路复用。管脚多路复用由软件可编程的寄存器控制（详见 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵）。 总体而言，ESP8684 芯片的管脚可分为以下几类： • IO 管脚，具有以下预设功能： – 每个 IO 管脚都预设了 IO MUX 功能 – 见表 4 IO MUX 功能 – 部分 IO 管脚预设了模拟功能 – 见表 6 模拟功能 预设功能即每个 IO 管脚直接连接至一组特定的片上外设信号。运行时，可通过映射寄存器配置连接管脚 的外设信号。 • 模拟管脚，专用于模拟功能 – 见表 7 模拟管脚 • 电源管脚，为芯片组件和非电源管脚供电 – 见表 8 电源管脚 表 2 管脚概述 简要介绍了所有管脚。更多信息，详见下文相应章节，或参考附录 A – ESP8684 管脚总览。 表 2: 管脚概述 管脚 管脚 管脚 供电 管脚配置 4 管脚功能 1 序号 名称 类型 管脚 2-3 复位时 复位后 IO MUX 模拟 1 ANT 模拟 - 2 VDDA3P3 电源 - 3 VDDA3P3 电源 - 4 GPIO0 IO VDD3P3_RTC IO MUX 模拟 5 GPIO1 IO VDD3P3_RTC IO MUX 模拟 6 GPIO2 IO VDD3P3_RTC IE IE IO MUX 模拟 7 CHIP_EN IO VDD3P3_RTC 8 GPIO3 IO VDD3P3_RTC IE IE IO MUX 模拟 9 MTMS IO VDD3P3_RTC IE IO MUX 模拟 10 MTDI IO VDD3P3_RTC IE IO MUX 11 VDD3P3_RTC 电源 - 12 MTCK IO VDD3P3_CPU IE IO MUX 13 MTDO IO VDD3P3_CPU IE IO MUX 14 GPIO8 IO VDD3P3_CPU IE IE IO MUX 15 GPIO9 IO VDD3P3_CPU IE IE, WPU IO MUX 16 GPIO10 IO VDD3P3_CPU IO MUX 17 VDD3P3_CPU 电源 - 18 GPIO18 IO VDD3P3_CPU IO MUX 19 U0RXD IO VDD3P3_CPU IE, WPU IO MUX 20 U0TXD IO VDD3P3_CPU OE, WPU IO MUX 21 VDDA 电源 - 22 XTAL_N 模拟 - 23 XTAL_P 模拟 - 24 VDDA 电源 - 25 GND 电源 - 1. 加粗功能为默认启动模式下管脚的默认功能，详见章节 3.1 芯片启动模式控制。 乐鑫信息科技 13 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 2. 供电管脚一栏，由 VDD3P3_CPU 供电的管脚： • 供电管脚（VDD3P3_CPU）可通过寄存器配置，详见 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵。 3. 所有管脚的默认驱动电流为 20 mA。 4. 管脚配置一栏为复位时和复位后预设配置缩写： • IE – 输入使能 • OE – 输出使能 • WPU – 内部弱上拉电阻使能 乐鑫信息科技 14 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 2.3 IO 管脚 2.3.1 IO MUX 功能 IO MUX 能让一个输入/输出管脚连接多个输入/输出信号。ESP8684 的每个 IO 管脚可在表 4 IO MUX 功能 列出 的三个信号（IO MUX 功能，即 F0-F2）中选择，连接任意一个。 三个信号中： • 部分源自 GPIO 交换矩阵（GPIO2、GPIO3 等）。GPIO 交换矩阵包含内部信号传输线路，用于映射信号， 能令管脚连接几乎任一外设信号。这种映射虽然灵活，但可能影响传输信号的速度，造成延迟。如何通过 GPIO 交换矩阵连接外设信号，详见 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵。 • 部分直接源自特定外设（U0TXD、MTCK 等），详见表 3 IO MUX 功能。 表 3: 通过 IO MUX 连接的外设信号 管脚功能 信号 描述 U0TXD 发送数据 (Transmit) UART0 接口 U0RXD 接收数据 (Receive) MTCK 测试时钟 (Test clock) 用于调试功能的 JTAG 接口 MTDO 测试数据输出 (Test Data Out) MTDI 测试数据输入 (Test Data In) MTMS 测试模式选择 (Test Mode Select) FSPIQ 数据输出 (Data out) 用于快速 SPI 传输的 SPI2 主接口。支持单线、双 线、四线 SPI 模式 FSPID 数据输入 (Data in) FSPIHD 暂停 (Hold) FSPIWP 写保护 (Write protect) FSPICLK 时钟 (Clock) FSPICS0 片选 (Chip select) 表 4 IO MUX 功能 列出了管脚的 IO MUX 功能。 表 4: IO MUX 管脚功能 管脚 IO MUX / IO MUX 功能 1 序号 GPIO 名称 2 F0 类型 3 F1 类型 F2 类型 4 GPIO0 GPIO0 I/O/T GPIO0 I/O/T 5 GPIO1 GPIO1 I/O/T GPIO1 I/O/T 6 GPIO2 GPIO2 I/O/T GPIO2 I/O/T FSPIQ I1/O/T 8 GPIO3 GPIO3 I/O/T GPIO3 I/O/T 9 GPIO4 MTMS I1 GPIO4 I/O/T FSPIHD I1/O/T 10 GPIO5 MTDI I1 GPIO5 I/O/T FSPIWP I1/O/T 12 GPIO6 MTCK I1 GPIO6 I/O/T FSPICLK I1/O/T 13 GPIO7 MTDO O/T GPIO7 I/O/T FSPID I1/O/T 14 GPIO8 GPIO8 I/O/T GPIO8 I/O/T 15 GPIO9 GPIO9 I/O/T GPIO9 I/O/T 16 GPIO10 GPIO10 I/O/T GPIO10 I/O/T FSPICS0 I1/O/T 18 GPIO18 GPIO18 I/O/T GPIO18 I/O/T 19 GPIO19 U0RXD I1 GPIO19 I/O/T 见下页 乐鑫信息科技 15 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 表 4 – 接上页 管脚 IO MUX / IO MUX 功能 1 序号 GPIO 名称 2 F0 类型 3 F1 类型 F2 类型 20 GPIO20 U0TXD O GPIO20 I/O/T 1 加粗表示默认启动模式下的默认管脚功能，详见章节 3.1 芯片启动模式控制。 2 高亮 的单元格，详见章节 2.3.3 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制。 3 每个 IO MUX 功能 (Fn，n = 0 ~ 2) 均对应一个“类型”。以下是各个“类型”的含义： • I – 输入。O – 输出。T – 高阻。 • I1 – 输入；如果该管脚分配了 Fn 以外的功能，则 Fn 的输入信号恒为 1。 • I0 – 输入；如果该管脚分配了 Fn 以外的功能，则 Fn 的输入信号恒为 0。 乐鑫信息科技 16 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 2.3.2 模拟功能 部分 IO 管脚具有模拟功能，可用于任意功耗模式下的模拟外设（如 ADC）。模拟功能连接内部模拟信号，详见 表 5 模拟功能。 表 5: 连接模拟功能的模拟信号 管脚功能 信号 描述 ADC1_CH… ADC1 通道 … 信号 ADC1 接口 表 6 模拟功能 列出了 IO 管脚的模拟功能。 表 6: 模拟功能 管脚 模拟 模拟功能 2 序号 IO 名称 1 F0 F1 4 GPIO0 ADC1_CH0 5 GPIO1 ADC1_CH1 6 GPIO2 ADC1_CH2 8 GPIO3 ADC1_CH3 9 GPIO4 ADC1_CH4 1 加粗表示默认启动模式下的默认管脚功能，详见章节 3.1 芯片 启动模式控制。 2 由于模拟功能通过使用 GPIO 编号的 GPIO 寄存器配置，此列 列出的是 GPIO 的名称。 乐鑫信息科技 17 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 2.3.3 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制 ESP8684 的所有 IO 管脚都有 GPIO 功能。不过，这些 IO 管脚是多功能管脚，可以根据需求配置不同的功能， 也有一些使用限制，需要特别注意。 本章节的表格中，部分管脚功能有 高亮 标记。推荐优先使用没有高亮的 GPIO 或 RTC_GPIO 管脚。如需更多 管脚，请谨慎选择高亮的 GPIO 或 RTC_GPIO 管脚，避免与重要功能冲突。 高亮的 IO 管脚有以下重要功能： • 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。详见表 3 IO MUX 功能。 – UART 接口 – 通常用于调试功能。详见表 3 IO MUX 功能。 附录 A – ESP8684 管脚总览 也可参考。 乐鑫信息科技 18 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 2.4 模拟管脚 表 7: 模拟管脚 管脚 管脚 管脚 管脚 序号 名称 类型 功能 1 ANT I/O 射频输入和输出 7 CHIP_EN 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_EN 管脚浮空 22 XTAL_N — 连接芯片无源晶振的外部时钟输入/输出。 P/N 分别对应差分时钟的正极/负极端。23 XTAL_P — 乐鑫信息科技 19 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 2.5 电源 2.5.1 电源管脚 表 8 电源管脚 列举了为芯片供电的电源管脚。 表 8: 电源管脚 管脚 管脚 电源 1,2 序号 名称 方向 电源域/其他 IO 管脚 3 2 VDDA3P3 输入 模拟电源域 3 VDDA3P3 输入 模拟电源域 11 VDD3P3_RTC 输入 RTC 电源域 RTC IO 17 VDD3P3_CPU 输入 数字电源域 数字 IO 21 VDDA 输入 模拟电源域 24 VDDA 输入 模拟电源域 25 GND — 外部接地 1 请结合章节 2.5.2 电源管理 阅读。 2 电压、电流的推荐值和最大值，详见章节 5.1 绝对最大额 定值 和章节 5.2 建议工作条件。 3 RTC IO 管脚即由 VDD3P3_RTC 供电的管脚，如图 4 ESP8684 系列数字电源管理 所示，也可参考表 2 管脚概 述 > 供电管脚一栏。 2.5.2 电源管理 ESP8684 系列的数字电源管理如图 4 所示： 乐鑫信息科技 20 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 图 4: ESP8684 系列数字电源管理 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_EN 拉高，激活芯片。更多 关于 CHIP_EN 及上电和复位时序的信息，请见图 5 和表 9。 VDDA, VDDA3P3, VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU CHIP_EN t 0 t 1 V IL_nRST 2.8 V 图 5: 上电和复位时序参数图 乐鑫信息科技 21 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 2 管脚 表 9: 上电和复位时序参数说明 参数 说明 最小值 (µs) t 0 CHIP_EN 管脚上电晚于 VDDA、VDDA3P3、VDD3P3_RTC 和 VDD3P3_CPU 上电的延时时间 50 t 1 CHIP_EN 电平低于 V IL_nRST （具体数值参考表 17）的时间 50 乐鑫信息科技 22 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 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 参数 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：GPIO8 和 GPIO9 • ROM 日志打印 – Strapping 管脚：GPIO8 – eFuse 参数： EFUSE_UART_PRINT_CONTROL 上述 eFuse 参数的默认值均为 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 《ESP8684 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 10: Strapping 管脚的默认配置 Strapping 管脚 默认配置 值 GPIO8 N/A - GPIO9 弱上拉 1 要改变 strapping 管脚的值，可以连接外部下拉/上拉电阻。如果 ESP8684 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 11 和图 6 所示的 建立时间和 保持时间。 表 11: Strapping 管脚的时序参数说明 参数 说明 最小值 (ms) t 0 CHIP_EN 上电前的建立时间 0 t 1 CHIP_EN 上电后的保持时间 3 乐鑫信息科技 23 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 3 启动配置项 CHIP_EN t 1 t 0 Strapping pin V IL_nRST V IH 图 6: Strapping 管脚的时序参数图 3.1 芯片启动模式控制 复位释放后，GPIO8 和 GPIO9 共同决定启动模式。详见表 12 芯片启动模式控制。 表 12: 芯片启动模式控制 启动模式 GPIO9 GPIO8 SPI boot 模式 1 x 2 Joint download boot 模式 3 0 1 1 加粗表示默认值和默认配置。 2 任何取值均不会对结果有影响，因此可忽略。 3 Joint Download Boot 模 式 下 支 持 UART Download Boot 下载 方式。除了 SPI Boot 和 Joint Download Boot 模 式，ESP8684 还 支 持 SPI Download Boot 模 式， 详 见 《ESP8684 技术参考手册》 > 章 节 芯 片 Boot 控制。 3.2 ROM 日志打印控制 EFUSE_UART_PRINT_CONTROL 和 GPIO8 控制 UART0 ROM 日志打印，如表 13 UART0 ROM 日志打印控制 所示。 乐鑫信息科技 24 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 3 启动配置项 表 13: UART0 ROM 日志打印控制 UART0 ROM 日志打印 eFuse 1 GPIO8 使能 0 忽略 1 0 2 1 关闭 1 1 2 0 3 忽略 1 EFUSE_UART_PRINT_CONTROL 3.3 晶振频率选择 ESP8684 可选 26 MHz 和 40 MHz 晶振频率。 ESP8684 芯片不具备自动检测外部晶振频率的能力，亦未通过 EFUSE 固化相关信息。因此，在系统开发阶段， 需由软件显式配置晶振频率，以确保芯片正常运行。 在上电复位后的启动阶段，ROM Bootloader 默认假定外部晶振频率为 40 MHz，并据此配置 UART 输出波特率 为 115200 bps。 若实际连接的是 26 MHz 晶振，UART 输出的实际波特率约为 74880 bps。此时，外部设备需通过观察 UART 输出波形，判断实际晶振频率，并相应调整串口通信波特率，以实现正常通信。 ROM Bootloader 阶段结束后，系统应依据软件中配置的晶振频率完成主频设置，并初始化各子模块所需的时钟 源。 说明： 建议使用官方软件框架（如 ESP-IDF）完成晶振频率相关的时钟初始化，以确保各子系统获得一致且稳定的时钟配置。 乐鑫信息科技 25 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 4 功能描述 4.1 系统 本章节描述了芯片操作的核心部分，包括微处理器、存储器组织结构、系统组件和安全功能。 4.1.1 微处理器和主机 本章节描述了芯片内的核心处理单元及其功能。 4.1.1.1 高性能处理器 ESP-RISC-V CPU (HP CPU) 是一款基于 RISC-V 指令集架构 (ISA) 的高性能 32 位内核，包括基本整数 (I)、乘 法/除法 (M)、原子 (A) 和压缩 (C) 标准扩展。 特性 • 四级流水线架构，支持 120 MHz 的时钟频率 • RV32IMC ISA • 支持 32 位乘法器、32 位除法器 • 支持最多 32 个向量中断，共 7 个优先级 • 支持最多 2 个硬件断点/观察点 • 用于调试的 JTAG 接口 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 高性能处理器。 4.1.1.2 GDMA 控制器 GDMA 控制器是通用的直接内存访问控制器，可以在无需 CPU 干预的情况下完成外设与存储器之间及存储器 与存储器之间的数据传输。GDMA 具有两个独立通道，其中一个用于传输，一个用于接收。这两个通道由具有 GDMA 功能的外设共享，包括 SPI2 和 SHA。 特性 • 数据传输以字节为单位，传输数据量可软件编程 • 支持链表 • 访问内部 RAM 时，支持 INCR burst 传输 • GDMA 能够访问的内部 RAM 最大地址空间为 256 KB • 包含 1 个 TX、1 个 RX 通道 • 任一通道支持可配置的外设选择 • 通道间固定优先级及轮询仲裁 • AHB 总线架构 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 GDMA 控制器 (DMA) 。 乐鑫信息科技 26 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 4.1.2 存储器组织结构 本章节描述了存储器布局，解释数据的存储、访问和管理方式，以实现高效的操作。 ESP8684 系列芯片的地址映射结构如图 7 所示。 图 7: 地址映射结构 说明： 图中灰色背景标注的地址空间不可用。 4.1.2.1 内部存储器 ESP8684 的内部存储器即集成于芯片晶圆上或封装内部的存储器，包括 ROM、SRAM、eFuse 和 flash。 特性 • 576 KB ROM，用于程序启动和内核功能调用 • 272 KB 片上 SRAM，用于数据和指令存储，时钟频率可配置，最大 120 MHz。272 KB 中，有 16 KB 配 置为 cache 专用。 • 1 Kbit 的 eFuse 参数 存储器，其中 256 位用户可用，更多信息详见章节 4.1.2.3 eFuse 控制器 乐鑫信息科技 27 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 • 封装内 flash – flash 大小详见章节 1 ESP8684 系列型号对比 – 至少 10 万次编程/擦除周期 – 至少 20 年数据保留时间 – 默认最大时钟频率 60 MHz 更多信息，请参考《ESP8684 技术参考手册》 > 章节系统和存储器。 4.1.2.2 外部存储器 ESP8684 支持通过 SPI、Dual SPI、Quad SPI、QPI 等接口在芯片封装外连接存储器。 特性 • 支持连接最大 16 MB 的封装外 flash – 支持基于 XTS-AES 的硬件加解密功能 – 最多 4 MB 的 CPU 指令空间以 64 KB 的块映射到 flash。 – 4 MB 的数据总线（只读）地址空间以 64 KB 为单位映射到片外 flash。 • 16 KB 只读 cache – 四路组相连 – 32 字节 cache 块 (block) – 支持关键字优先 (critical word first) 和提前重启 (early restart) 更多信息，请参考《ESP8684 技术参考手册》 > 章节系统和存储器。 4.1.2.3 eFuse 控制器 eFuse 存储器是只可编程一次的存储器，用于存储参数内容和用户数据。ESP8684 芯片的 eFuse 控制器用于烧 写和读取 eFuse 存储器。 特性 • 配置部分区域的写保护 • 配置部分区域的读保护 • 防止数据损坏的多种硬件编码方案 更多信息，请参考《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 eFuse 控制器。 4.1.3 系统组件 本章节描述了对系统的整体功能和控制起到重要作用的组件。 乐鑫信息科技 28 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 4.1.3.1 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 ESP8684 芯片中的 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵可将外设输入和输出信号灵活连接到 GPIO 管脚。这些外设通过 允许 I/O 配置、支持多路复用和外设输入信号的信号同步，增强了芯片的功能和性能。 特性 • 14 个 GPIO 管脚，用于通用 I/O 或连接到内部外设信号 • GPIO 交换矩阵： – 将 33 个外设输入信号和 61 个输出信号连接到任意 GPIO 管脚 – 基于 IO MUX 操作时钟的外设输入信号同步 – 支持输入信号滤波 • IO MUX 用于将某些数字信号 (SPI、JTAG、UART) 直接连接到管脚 更多信息，请参考《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵。 4.1.3.2 复位 ESP8684 芯片提供四种级别的复位方式，分别是 CPU 复位、内核复位、系统复位和芯片复位。除芯片复位外， 其他复位方式不影响片上内存存储的数据。 特性 • 四种复位类型： – CPU 复位 – 复位 CPU 核心 – 内核复位 – 复位除 RTC 以外的其它数字系统，包括 CPU、外设、Wi-Fi、Bluetooth ® LE 及数字 GPIO – 系统复位 – 复位包括 RTC 在内的整个数字系统 – 芯片复位 – 复位整个芯片 • 复位触发方式： – 直接由硬件触发 – 通过配置 CPU 的相应寄存器进行软件触发 • 支持读取复位源 更多信息，请参考《ESP8684 技术参考手册》 > 章节复位和时钟。 4.1.3.3 时钟 ESP8684 芯片的时钟主要来源于外部晶体振荡器、RC 振荡电路和 PLL 电路。时钟经时钟分频器或时钟选择器 进行处理。时钟根据频率可以分为高性能时钟和低功耗时钟。 特性 • 用于 HP 系统的高性能时钟 – 480 MHz 内部 PLL 时钟 乐鑫信息科技 29 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 – 26 MHz 或 40 MHz 外部晶振时钟 • 用于 LP 系统和部分低功耗模式外设的低功耗时钟 – 32 kHz 外部低速时钟 – 可调频率的内置快速 RC 振荡器（默认为 17.5 MHz） – 内置快速 RC 振荡器分频时钟 – 可调频率的内置慢速 RC 振荡器（默认为 136 kHz） 更多信息，请参考《ESP8684 技术参考手册》 > 章节复位和时钟。 4.1.3.4 中断矩阵 ESP8684 芯片的中断矩阵用于将外设和事件生成的中断请求映射到 CPU 中断。 特性 • 接收 43 个外部中断源作为输入 • 生成 31 个 CPU 的外部中断作为输出 • 支持查询外部中断源当前的中断状态 • 支持配置 CPU 的中断优先级、中断类型、中断阈值以及中断使能 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节中断矩阵。 4.1.3.5 系统定时器 ESP8684 芯片中的系统定时器 (SYSTIMER) 是一个 52 位定时器，可用于为操作系统生成滴答中断，或作为通 用定时器生成周期性或一次性中断。 特性 • 两个 52 位计数器和三个 52 位比较器 • 52 位报警值和 26 位报警周期 • 两种报警模式：单次报警模式和周期报警模式 • 三个比较器根据配置的报警值或报警周期生成三个独立中断 • 支持软件配置基准计数值。例如，支持从 Light-sleep 唤醒之后，系统定时器通过软件加载 RTC 定时器记 录的睡眠时间，并进行补偿 • CPU 处于停止状态或处于在线调试状态时，系统定时器可选择停止运行或继续运行 更多信息，请参考《ESP8684 技术参考手册》 > 章节系统定时器。 4.1.3.6 电源管理单元 ESP8684 具有先进的电源管理单元 (PMU)，可以灵活地为芯片的不同电源域供电，实现芯片性能、功耗和唤醒 延迟之间的最佳平衡。 乐鑫信息科技 30 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 ESP8684 的低功耗处理器使得芯片能够在大多数电源域关闭的 Deep-sleep 模式下运行，从而实现极低的功 耗。 配置 PMU 的程序较为复杂。为针对典型场景简化电源管理，ESP8684 具有以下预设功耗模式，可给不同电源 域组合供电： • Active 模式：CPU 和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，时钟频率可配置。无线通讯模块的基带和射频关闭，但无线通讯模块 可保持连接。 • Light-sleep 模式：CPU 暂停运行。任何唤醒事件（MAC、RTC 定时器或外部中断）都会唤醒芯片。无线 通讯模块可保持连接。 • Deep-sleep 模式：CPU 和大部分外设都会掉电，只有 RTC 电源管理单元 PMU 处于工作状态, 详情请见 图 1。 ESP8684 定义了四种最常见的电源域设置组合，对应四种预设功耗模式，可满足用户的常见场景需求，详见表 14。 表 14: 预设功耗模式 功耗模式 PMU 数字系统 RC_FAST_CLK XTAL_CLK PLL_CLK RF 电路 Active 开 开 开 开 开 开 Modem-sleep 开 开 开 开 开 关 Light-sleep 开 开 关 关 关 关 Deep-sleep 开 关 关 关 关 关 4.1.3.7 欠压检测器 ESP8684 可以周期性监控供电电源的电压，当电压异常时，能发出中断或者复位。 特性 • 检测阈值可配置 • 复位等级可配置 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 欠压检测器。 4.1.3.8 定时器组 ESP8684 芯片中的定时器组 (TIMG) 可用于准确设定时间间隔、在一定间隔后触发（周期或非周期的）中断或充 当硬件时钟。ESP8684 有两个定时器组，每个定时器组包含一个通用定时器和一个主系统看门狗定时器。 特性 • 16 位预分频器 • 54 位自动重新加载计数器，可向上、向下计数 • 实时读取时基计数器的值 • 暂停、恢复、禁用时间基准计数器 乐鑫信息科技 31 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 • 可配置的报警产生机制 • 定时器值重新加载（报警时自动重新加载或软件控制即时重新加载） • RTC 慢速时钟频率计算 • 电平触发中断 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 定时器组 (TIMG)。 4.1.3.9 看门狗定时器 ESP8684 中的看门狗定时器 (WDT) 可用于检测和处理系统故障。ESP8684 有两个数字看门狗定时器：一个在 定时器组中 (MWDT) ，一个在 RTC 模块中 (RWDT) 。 特性 • 数字看门狗定时器： – 四个阶段，每个阶段都可配置超时时间和超时动作 – 超时动作：中断、CPU 复位、内核复位、系统复位（仅 RWDT） – 阶段 0 flash 启动保护（SPI Boot 模式） – 写保护，使能时寄存器仅可读取 – 32 位超时计数器 • 模拟看门狗定时器： – 超时周期略小于 1 秒 – 超时动作：中断、系统复位 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节看门狗定时器。 4.1.3.10 系统寄存器 ESP8684 芯片中的系统寄存器用于控制以下外设和模块。 特性 • 系统和存储器 • 时钟 • 软件中断 • 外设时钟门控和复位 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节系统寄存器 (HP_SYSREG)。 4.1.3.11 辅助调试 辅助调试可以帮助在软件调试过程中定位错误和问题，提供各种监视能力和日志记录功能，以帮助高效地识别 和解决软件错误。 乐鑫信息科技 32 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 特性 • 支持监测栈指针 (SP) • 支持记录 CPU 复位前的程序计数器 (PC) • 支持查看 CPU 调试状态信息 更多信息，请参考 《 ESP8684 技术参考手册》 > 章节 辅助调试 (ASSIST_DEBUG) 。 4.1.4 加密和安全组件 本章节描述了集成在芯片中用于保护数据和操作的安全功能。 4.1.4.1 ECC 加速器 ECC 加速器可以加速基于椭圆曲线密码学 (ECC) 算法和派生算法（如 ECDSA）的计算，这两种算法相对于 RSA 算法的优势在于，使用较小长度的公钥就能够提供相当等级的加密安全性。 特性 • 支持两种不同的椭圆曲线（P-192 和 P-256） • 七种工作模式，支持功能包括标准点验证、标准点乘、Jacobian 点验证、Jacobian 点乘 • 提供计算完成的中断和中断控制。 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 ECC 加速器 (ECC)。 4.1.4.2 SHA 加速器 SHA 加速器 (SHA) 是一种硬件加速器，与纯软件相比能够极大地提高 SHA 算法运算速度。 特性 • 支持多种 SHA 算法：SHA-1、SHA-224 和 SHA-256 • 两种工作模式：基于 CPU 的 Typical SHA 和基于 DMA 的 DMA-SHA 更多更多信息，请参考《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 SHA 加速器 (SHA)。 4.1.4.3 片外存储器加密与解密 ESP8684 芯片中的片外存储器加密与解密 (XTS_AES) 模块为用户在外部存储器 (flash) 中存储的应用程序代码 和数据提供安全保障。 特性 • 使用通用 XTS-AES 算法，符合 IEEE Std 1619-2007 • 支持手动加密，需要软件参与 • 支持高速自动解密，无需软件参与 • 由寄存器配置、eFuse 参数、启动 (boot) 模式共同决定开启/关闭加解密功能 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节片外存储器加密与解密 (XTS_AES)。 乐鑫信息科技 33 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 4.1.4.4 随机数生成器 ESP8684 中的随机数生成器 (RNG) 是一个真随机数生成器，从物理过程中生成用于加密操作的 32 位随机 数。 特性 • 随机数发生器的熵源 – SAR ADC、高速 ADC 两者的热噪声 – 异步时钟不匹配 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节随机数生成器 (RNG)。 乐鑫信息科技 34 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 4.2 外设 本章节介绍了芯片上的外设接口，包括扩展芯片功能的通信接口和片上传感器。 4.2.1 通讯接口 本章节介绍了芯片与外部设备和网络进行通信和交互的接口。 4.2.1.1 UART 控制器 ESP8684 芯片中的 UART 控制器用于芯片与外部 UART 设备之间的异步串行数据传输和接收。ESP8684 支持 两个 UART 接口。 特性 • 全双工异步通信 • 可配置波特率，最高 2.5 Mbaud • 输入信号波特率自检功能 • 数据帧格式： – 一个 START 位 – 数据位，长度为 5 ~ 8 – 一个奇偶校验位 – STOP 位，长度为 1、1.5 或 2 • AT_CMD 特殊字符检测 • 支持协议：RS485、IrDA • UART 唤醒模式 • 软件流控和硬件流控 • 三个可预分频的时钟源： – 40 MHz PLL_F40M_CLK – 内置快速 RC 振荡器时钟 RC_FAST_CLK – 外部晶振时钟 XTAL_CLK • 两个 UART 的发送 FIFO 以及接收 FIFO 共享 512 x 8-bit RAM 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 UART 控制器 (UART, LP_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 2.3 IO 管脚 和 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交 换矩阵。 乐鑫信息科技 35 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 4.2.1.2 SPI 控制器 ESP8684 系列芯片共有三个 SPI（SPI0、SPI1 和 SPI2）。SPI0 和 SPI1 可以配置成 SPI 存储器模式，SPI2 可以 配置成通用 SPI 模式。 SPI0 和 SPI1 预留给系统使用，只有 SPI2 可供用户使用。 SPI0 和 SPI1 的特性 • 数据传输长度以字节为单位 • 最高支持四线 STR 读写操作 • 时钟频率可配置，STR 模式下支持的最高时钟频率为 60 MHz SPI2 通用 SPI (GP-SPI) 的特性 • 既可以配置成主机模式，又可以配置成从机模式。 • 主机模式和从机模式均支持双线全双工和单线、双线或四线半双工通信 • 主机时钟频率可配置，时钟频率最高为 40 MHz • 数据传输长度以字节为单位 • 时钟极性 (CPOL) 和相位 (CPHA) 可配置 • 可连接 GDMA 通道。 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 SPI 控制器 (SPI)。 管脚分配 SPI2 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 2.3 IO 管脚 和 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交 换矩阵。 4.2.1.3 I2C 控制器 I2C 控制器支持主机和从机之间使用 I2C 总线进行通信。 特性 • 一个在主机模式工作的 I2C 控制器 • 标准模式 (100 Kbit/s) 和快速模式 (400 Kbit/s) • 速度最高可达 800 Kbit/s，但受制于 SCL 和 SDA 上拉强度 • 支持 7 位和 10 位寻址以及双地址寻址模式 • 7 位广播地址 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 I2C 控制器 (I2C)。 乐鑫信息科技 36 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 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 2.3 IO 管脚 和 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交 换矩阵。 4.2.1.4 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 • 六个独立的 PWM 生成器 • 最大 PWM 占空比精度为 14 位 • 四个独立的定时器，具有 14 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 • 在低功耗模式（Light-sleep 模式）下输出 PWM 信号 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 LED PWM 控制器。 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 2.3 IO 管脚 和 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交 换矩阵。 4.2.2 模拟信号处理 本小节描述芯片上感知和处理现实世界数据的组件。 4.2.2.1 SAR ADC ESP8684 有一个逐次逼近型模拟数字转换器 (SAR ADC)，将模拟信号转换为数字表示。 特性 • 支持 12 位采样分辨率 • 支持采集最多五个管脚上的模拟电压 • DIG ADC 控制器： – 配有单次采样和多通道扫描控制模块，分别支持单次采样模式和多通道扫描模式 – 支持单次采样模式和多通道扫描模式同时工作 – 在多通道扫描模式下，支持自定义扫描通道顺序 乐鑫信息科技 37 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 – 提供两个滤波器，滤波系数可配 – 支持阈值监控 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 片上传感器与模拟信号处理。 管脚分配 SAR ADC 管脚与 GPIO0 ~ GPIO4、JTAG 接口管脚复用。 更多关于管脚分配的信息，请参考 章节 2.3 IO 管脚 和 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 IO MUX 和 GPIO 交 换矩阵。 4.2.2.2 温度传感器 ESP8684 芯片中的温度传感器可以实时监测芯片内部的温度变化。 特性 • 测量范围：–40 °C ~ 125 °C • 支持软件触发，且一旦触发后，可持续读取数据 • 支持根据使用环境配置温度偏移，提高测试精度 • 支持测量范围可调节 更多信息，请参考 《ESP8684 技术参考手册》 > 章节 片上传感器与模拟信号处理。 乐鑫信息科技 38 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 4.3 无线通信 本节描述了芯片的无线通信能力，涵盖无线电模块、Wi-Fi 和蓝牙。 4.3.1 无线电 本小节描述了嵌入在芯片中的基本无线电模块，用于实现无线通信和数据交换。 4.3.1.1 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，并用两个高精度、高速的 ADC 将后者转为数字信 号。为了适应不同的信道情况，ESP8684 系列芯片集成了 RF 滤波器、自动增益控制 (AGC)、DC 偏移补偿电路 和基带滤波器。 4.3.1.2 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。 为了抵消射频接收器的瑕疵，ESP8684 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，并且不再需要测试设备。 4.3.1.3 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。 时钟生成器带有内置校准电路和自测电路。运用自主知识产权的优化算法，对正交时钟的相位和相位噪声进行 优化处理，使接收器和发射器都有最好的性能表现。 4.3.2 Wi-Fi 本小节描述了芯片的 Wi-Fi 能力，用于实现高速无线通信。 4.3.2.1 Wi-Fi 无线电和基带 ESP8684 系列芯片 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 • 802.11n MCS32 • 802.11n 0.4 µs 保护间隔 乐鑫信息科技 39 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 • 数据率高达 72.2 Mbps • 接收 STBC（单空间流） • 可调节的发射功率 • 天线分集： ESP8684 系列芯片支持基于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落的影响。 4.3.2.2 Wi-Fi MAC ESP8684 系列芯片完全遵循 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。 ESP8684 系列芯片 Wi-Fi MAC 自行支持的底层协议功能如下： • 3 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、Station + SoftAP 模式和混杂模 式 • RTS 保护，CTS 保护，立即块确认 (Immediate Block ACK) • 分片和重组 (Fragmentation and defragmentation) • TX/RX A-MPDU，TX/RX A-MSDU • 传输机会 (TXOP) • 无线多媒体 (WMM) • CCMP、TKIP、WEP、BIP、WPA2 个人模式或 WPA2 企业模式 (WPA2-PSK/WPA2-Enterprise) 及 WPA3 个人模式或 WPA3 企业模式 (WPA3-PSK/WPA3-Enterprise) • 自动 Beacon 监测（硬件 TSF） 4.3.2.3 网络特性 乐鑫提供的固件支持 TCP/IP 联网及其他 Wi-Fi 联网协议，默认支持 TLS 1.2，可选择支持 TLS 1.3。 4.3.3 蓝牙 LE 本小节描述了芯片的蓝牙能力，用于实现低功耗、短距离应用的无线通信。 4.3.3.1 低功耗蓝牙物理层 ESP8684 系列芯片低功耗蓝牙射频和物理层支持以下特性： • 1 Mbps PHY • 2 Mbps PHY，用于提升传输速率 • Coded PHY (125 kbps and 500 kbps)，用于提升传输距离 • 硬件实现 Listen Before Talk (LBT) 乐鑫信息科技 40 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 4 功能描述 4.3.3.2 低功耗蓝牙链路控制器 ESP8684 系列芯片低功耗蓝牙链路控制器支持以下特性： • 广播扩展 (Advertising Extensions)，用于增强广播能力，可以广播更多的智能数据 • 多广播 • 支持同时广播和扫描 • 自适应跳频和信道选择 • 信道选择算法 #2 (Channel Selection Algorithm #2) • 连接参数更新 • 高速不可连接广播 (High Duty Cycle Non-Connectable Advertising) • LE Privacy 1.2 • 数据包长度扩展 (LE Data Packet Length Extension) • 链路层扩展扫描过滤策略 (Link Layer Extended Scanner Filter policies) • 低速可连接定向广播 (Low duty cycle directed advertising) • 链路层加密 • LE Ping 乐鑫信息科技 41 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 5 电气特性 5 电气特性 5.1 绝对最大额定值 超出表 15 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 15: 绝对最大额定值 参数 说明 最小值 最大值 单位 输入电源管脚 1 允许输入电压 –0.3 3.6 V I output 2 IO 输出总电流 — 730 mA T ST ORE 存储温度 –40 150 °C 1 更多关于输入电源管脚的信息，见章节 2.5.1 电源管脚。 2 芯片的 IO 输出总电流的测试条件为 25 °C 环境温度， VDD3P3_RTC、VDD3P3_CPU 两个电源域的管脚输出高电平 且直接接地。此时芯片在保持工作状态 24 小时后，仍能正常 工作。 5.2 建议工作条件 表 16: 建议工作条件 参数 1 说明 最小值 典型值 最大值 单位 VDDA3P3, VDDA, VDD3P3_RTC，VDD3P3_CPU 2 建议输入电压 3.0 3.3 3.6 V I V DD 3 输入总电流 0.5 — — A T A 环境温度 –40 — 105 °C 1 请结合章节 2.5 电源 阅读。 2 写 eFuse 时，由于烧录 eFuse 的电路较敏感，VDD3P3_CPU 的电压应不超过 3.3 V。 3 使用单电源供电时，输出电流需要达到 500 mA 及以上。 5.3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 表 17: 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 2 高电平输出电压 0.8 × VDD 1 — — V V OL 2 低电平输出电压 — — 0.1 × VDD 1 V 乐鑫信息科技 42 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 5 电气特性 I OH 高电平拉电流 (VDD 1 = 3.3 V, V OH >= 2.64 V, PAD_DRIVER = 3) — 40 — mA I OL 低电平灌电流 (VDD 1 = 3.3 V, V OL = 0.495 V, PAD_DRIVER = 3) — 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_EN 应满足电压 范围） 0.75 × VDD 1 — VDD 1 + 0.3 V V IL_nRST 芯片复位电压（CHIP_EN 应满足电压范围） –0.3 — 0.25 × VDD 1 V 1 VDD – 各个电源域电源管脚的电压。 2 V OH 和 V OL 为负载是高阻条件下的测试值。 5.4 ADC 特性 本章节数据是在 ADC 外接 100 nF 电容、输入为 DC 信号、25 °C 环境温度、Wi-Fi 关闭条件下的测量结 果。 表 18: ADC 特性 符号 参数 最小值 最大值 单位 DNL（差分非线性） 1 — –1 3 LSB INL（积分非线性） — –4 8 LSB 采样速度 — — 100 kSPS 2 1 使用滤波器多次采样或计算平均值可以获得更好的 DNL 结果。 2 kSPS (kilo samples-per-second) 表示每秒采样千次。 ESP-IDF 提供了对 ADC 的多种 校准方法。使用硬件校准 + 软件校准后的结果如表 19 所示。用户如需要更高的 精度可选用其他方法自行校准。 表 19: ADC 校准结果 参数 说明 最小值 最大值 单位 总误差 ATTEN0，有效测量范围 0 ~ 950 -5 5 mV ATTEN3，有效测量范围 0 ~ 2800 -10 10 mV 5.5 功耗特性 5.5.1 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 100% 的占空比测得。 所有接收功耗数据均是在外设关闭、CPU 空闲的条件下测得。 乐鑫信息科技 43 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 5 电气特性 表 20: Active 模式下 Wi-Fi (2.4 GHz) 功耗特性 工作模式 射频模式 描述 峰值 (mA) Active（射频工作） 发射 (TX) 802.11b, 1 Mbps, @22 dBm 370 802.11g, 54 Mbps, @20 dBm 320 802.11n, HT20, MCS7, @19 dBm 300 接收 (RX) 802.11b/g/n, HT20 65 表 21: Active 模式下低功耗蓝牙功耗特性 工作模式 射频模式 描述 峰值 (mA) Active（射频工作） 发射 (TX) 低功耗蓝牙 @ 20.0 dBm 320 低功耗蓝牙 @ 9.0 dBm 190 低功耗蓝牙 @ 0 dBm 150 低功耗蓝牙 @ –15.0 dBm 90 接收 (RX) 低功耗蓝牙 62 5.5.2 其他功耗模式下的功耗 表 22: 低功耗模式下的功耗 功耗模式 描述 典型值 单位 Light-sleep — 140 µA Deep-sleep 仅有 RTC 定时器处于工作状态 5 µA Power off CHIP_EN 管脚拉低，芯片处于关闭状态 1 µA 表 23: Modem-sleep 模式下的功耗 功耗模式 主频 (MHz) 描述 典型值 1 (mA) 典型值 2 (mA) Modem-sleep 3 80 WFI (Wait-for-Interrupt) 9.4 10.3 CPU 全速运转时 12.1 13.0 120 WFI (Wait-for-Interrupt) 10.7 11.5 CPU 全速运转时 14.7 15.6 1 所有外设时钟关闭时的典型值。 2 所有外设时钟打开时的典型值。实际情况下，外设在不同工作状态下电流会有所差异。 3 Modem sleep 模式下，Wi-Fi 设有时钟门控。该模式下，访问 flash 时功耗会增加。若 flash 速 率为 80 Mbit/s，SPI 2 线模式下 flash 的功耗为 10 mA。 5.6 可靠性 乐鑫信息科技 44 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 5 电气特性 表 24: 可靠性认证 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 ± 1000 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 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 LTSL（低温存储寿命） –40 °C，1000 小时 JESD22-A119 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。 乐鑫信息科技 45 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 6 射频特性 6 射频特性 本章提供产品的射频特性表。 射频数据是在天线端口处连接射频线后测试所得，包含了射频前端电路带来的损耗。射频前端电路为 0 Ω 电 阻。 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，具体请参 考 《ESP 射频测试指南》。 除非特别说明，射频测试均是在 3.3 V (±5%) 供电电源、25 °C 环境温度的条件下完成。 6.1 Wi-Fi 射频 表 25: Wi-Fi 射频规格 名称 描述 工作信道中心频率范围 2412 ~ 2484 MHz 无线标准 IEEE 802.11b/g/n 6.1.1 Wi-Fi 射频发射器 (TX) 特性 表 26: 频谱模板和 EVM 符合 802.11 标准时的发射功率 最小值 典型值 最大值 速率 (dBm) (dBm) (dBm) 802.11b, 1 Mbps — 21.5 — 802.11b, 11 Mbps — 21.5 — 802.11g, 6 Mbps — 21.5 — 802.11g, 54 Mbps — 19.5 — 802.11n, HT20, MCS0 — 21.0 — 802.11n, HT20, MCS7 — 19.0 — 表 27: 发射 EVM 测试 最小值 典型值 标准限值 速率 (dB) (dB) (dB) 802.11b, 1 Mbps, @21.5 dBm — –25.2 –10 802.11b, 11 Mbps, @21.5 dBm — –25.2 –10 802.11g, 6 Mbps, @21.5 dBm — –20.4 –5 802.11g, 54 Mbps, @19.5 dBm — –26.8 –25 802.11n, HT20, MCS0, @21 dBm — –21.0 –5 802.11n, HT20, MCS7, @19 dBm — –29.0 –27 乐鑫信息科技 46 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 6 射频特性 6.1.2 Wi-Fi 射频接收器 (RX) 特性 802.11b 标准下的误包率 (PER) 不超过 8%，802.11g/n 标准下不超过 10%。 表 28: 接收灵敏度 最小值 典型值 最大值 速率 (dBm) (dBm) (dBm) 802.11b, 1 Mbps — –99.0 — 802.11b, 2 Mbps — –96.5 — 802.11b, 5.5 Mbps — –94.0 — 802.11b, 11 Mbps — –90.0 — 802.11g, 6 Mbps — –94.0 — 802.11g, 9 Mbps — –92.0 — 802.11g, 12 Mbps — –91.0 — 802.11g, 18 Mbps — –89.0 — 802.11g, 24 Mbps — –86.0 — 802.11g, 36 Mbps — –83.0 — 802.11g, 48 Mbps — –78.5 — 802.11g, 54 Mbps — –77.0 — 802.11n, HT20, MCS0 — –92.5 — 802.11n, HT20, MCS1 — –90.5 — 802.11n, HT20, MCS2 — –87.5 — 802.11n, HT20, MCS3 — –84.5 — 802.11n, HT20, MCS4 — –81.5 — 802.11n, HT20, MCS5 — –77.5 — 802.11n, HT20, MCS6 — –75.5 — 802.11n, HT20, MCS7 — –74.0 — 表 29: 最大接收电平 最小值 典型值 最大值 速率 (dBm) (dBm) (dBm) 802.11b, 1 Mbps — 5 — 802.11b, 11 Mbps — 5 — 802.11g, 6 Mbps — 5 — 802.11g, 54 Mbps — 0 — 802.11n, HT20, MCS0 — 5 — 802.11n, HT20, MCS7 — -1 — 乐鑫信息科技 47 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 6 射频特性 表 30: 接收邻道抑制 最小值 典型值 最大值 速率 (dB) (dB) (dB) 802.11b, 1 Mbps — 35 — 802.11b, 11 Mbps — 35 — 802.11g, 6 Mbps — 31 — 802.11g, 54 Mbps — 20 — 802.11n, HT20, MCS0 — 31 — 802.11n, HT20, MCS7 — 16 — 6.2 低功耗蓝牙射频 表 31: 低功耗蓝牙射频规格 名称 描述 工作信道中心频率范围 2402 ~ 2480 MHz 射频发射功率范围 –24.0 ~ 20.0 dBm 6.2.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 特性 表 32: 低功耗蓝牙 - 发射器特性 - 1 Mbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 载波频率偏移和漂移 |f n | n=0, 1, 2, ..k 最大值 — 1.0 — kHz |f 0 − f n | 最大值 — 2.3 — kHz |f n − f n−5 | 最大值 — 1.4 — kHz |f 1 − f 0 | — 1.5 — kHz 调制特性 ∆ f1 avg — 250.2 — kHz ∆ f2 max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f2 max ） — 234.4 — kHz ∆ f2 avg /∆ f1 avg — 1.0 — — 带内杂散发射 ± 2 MHz 偏移 — -32 — dBm ± 3 MHz 偏移 — -38 — dBm > ± 3 MHz 偏移 — -41 — dBm 表 33: 低功耗蓝牙 - 发射器特性 - 2 Mbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 载波频率偏移和漂移 |f n | n=0, 1, 2, ..k 最大值 — 3.7 — kHz | f 0 − f n | 最大值 — 1.8 — kHz |f n − f n−5 | 最大值 — 1.5 — kHz |f 1 − f 0 | — 1.1 — kHz 见下页 乐鑫信息科技 48 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 6 射频特性 表 33 – 接上页 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 调制特性 ∆ f1 avg — 500.0 — kHz ∆ f2 max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f2 max ） — 460.7 — kHz ∆ f2 avg /∆ f1 avg — 1.0 — — 带内杂散发射 ± 4 MHz 偏移 — –40 — dBm ± 5 MHz 偏移 — –43 — dBm > ± 5 MHz 偏移 — –44 — dBm 表 34: 低功耗蓝牙 - 发射器特性 - 125 Kbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 载波频率偏移和漂移 |f n | n=0, 1, 2, ..k 最大值 — 0.6 — kHz |f 0 − f n | 最大值 — 0.7 — kHz |f n − f n−3 | — 0.4 — kHz |f 0 − f 3 | — 0.7 — kHz 调制特性 ∆ f1 avg — 250.0 — kHz ∆ f1 max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f1 max ） — 241.0 — kHz 带内杂散发射 ± 2 MHz 偏移 — –32 — dBm ± 3 MHz 偏移 — –38 — dBm > ± 3 MHz 偏移 — –41 — dBm 表 35: 低功耗蓝牙 - 发射器特性 - 500 Kbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 载波频率偏移和漂移 |f n | n=0, 1, 2, ..k 最大值 — 0.5 — kHz |f 0 − f n | 最大值 — 0.6 — kHz |f n − f n−3 | — 0.2 — kHz |f 0 − f 3 | — 0.8 — kHz 调制特性 ∆ f2 avg — 251.3 — kHz ∆ f2 max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f2 max ） — 234.5 — kHz 带内杂散发射 ± 2 MHz 偏移 — –32 — dBm ± 3 MHz 偏移 — –38 — dBm > ± 3 MHz 偏移 — –41 — dBm 6.2.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 特性 表 36: 低功耗蓝牙 - 接收器特性 - 1 Mbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @30.8% PER — — –98.0 — dBm 见下页 乐鑫信息科技 49 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 6 射频特性 表 36 – 接上页 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 最大接收信号 @30.8% PER — — 8 — dBm 共信道抑制比 C/I F = F0 MHz — 8 — dB 邻道选择性抑制比 C/I F = F0 + 1 MHz — –1 — dB F = F0 – 1 MHz — –3 — dB F = F0 + 2 MHz — –26 — dB F = F0 – 2 MHz — –28 — dB F = F0 + 3 MHz — –34 — dB F = F0 – 3 MHz — –33 — dB F >= F0 + 4 MHz — –33 — dB F <= F0 – 4 MHz — –31 — dB 镜像频率 — — –33 — dB 邻道镜像频率干扰 F = F image + 1 MHz — –32 — dB F = F image – 1 MHz — –34 — dB 带外阻塞 30 MHz ~ 2000 MHz — –23 — dBm 2003 MHz ~ 2399 MHz — –30 — dBm 2484 MHz ~ 2997 MHz — –10 — dBm 3000 MHz ~ 12.75 GHz — –17 — dBm 互调 — — –31 — dBm 表 37: 低功耗蓝牙 - 接收器特性 - 2 Mbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @30.8% PER — — –95.0 — dBm 最大接收信号 @30.8% PER — — 8 — dBm 共信道干扰 C/I F = F0 MHz — 9 — dB 邻道选择性抑制比 C/I F = F0 + 2 MHz — –11 — dB F = F0 – 2 MHz — –7 — dB F = F0 + 4 MHz — –35 — dB F = F0 – 4 MHz — –30 — dB F = F0 + 6 MHz — –35 — dB F = F0 – 6 MHz — –29 — dB F >= F0 + 8 MHz — –39 — dB F <= F0 – 8 MHz — –33 — dB 镜像频率 — — –35 — dB 邻道镜像频率干扰 F = F image + 2 MHz — –35 — dB F = F image – 2 MHz — –11 — dB 带外阻塞 30 MHz ~ 2000 MHz — –30 — dBm 2003 MHz ~ 2399 MHz — –34 — dBm 2484 MHz ~ 2997 MHz — –19 — dBm 3000 MHz ~ 12.75 GHz — –28 — dBm 互调 — — –33 — dBm 乐鑫信息科技 50 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 6 射频特性 表 38: 低功耗蓝牙 - 接收器特性 - 125 Kbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @30.8% PER — — –106.0 — dBm 最大接收信号 @30.8% PER — — 8 — dBm 共信道抑制比 C/I F = F0 MHz — 3 — dB 邻道选择性抑制比 C/I F = F0 + 1 MHz — –7 — dB F = F0 – 1 MHz — –5 — dB F = F0 + 2 MHz — –35 — dB F = F0 – 2 MHz — –34 — dB F = F0 + 3 MHz — –38 — dB F = F0 – 3 MHz — –37 — dB F >= F0 + 4 MHz — –41 — dB F <= F0 – 4 MHz — –45 — dB 镜像频率 — — –41 — dB 邻道镜像频率干扰 F = F image + 1 MHz — –43 — dB F = F image – 1 MHz — –38 — dB 表 39: 低功耗蓝牙 - 接收器特性 - 500 Kbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @30.8% PER — — –102.0 — dBm 最大接收信号 @30.8% PER — — 8 — dBm 共信道抑制比 C/I F = F0 MHz — 4 — dB 邻道选择性抑制比 C/I F = F0 + 1 MHz — –6 — dB F = F0 – 1 MHz — –5 — dB F = F0 + 2 MHz — –29 — dB F = F0 – 2 MHz — –32 — dB F = F0 + 3 MHz — –31 — dB F = F0 – 3 MHz — –36 — dB F >= F0 + 4 MHz — –34 — dB F <= F0 – 4 MHz — –33 — dB 镜像频率 — — –34 — dB 邻道镜像频率干扰 F = F image + 1 MHz — –37 — dB F = F image – 1 MHz — –31 — dB 乐鑫信息科技 51 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 7 封装 7 封装 • 图中所有尺寸的单位是毫米 (mm)。 • 有关卷带、载盘和产品标签的信息，请参阅 《ESP8684 芯片包装信息》。 • 俯视图中，芯片管脚从 Pin 1 位置开始按顺时针方向进行编号。关于管脚序号和名称的详细信息，请参考 图 3 ESP8684 管脚布局（俯视图）。 · 图 8: QFN24 (4×4 mm) 封装 乐鑫信息科技 52 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 附录 A – ESP8684 管脚总览 附录 A – ESP8684 管脚总览 管脚 管脚 管脚 供电 管脚配置 模拟功能 IO MUX 功能 序号 名称 类型 管脚 复位时 复位后 F0 F1 F0 类型 F1 类型 F2 类型 1 ANT 模拟 - 2 VDDA3P3 电源 - 3 VDDA3P3 电源 - 4 GPIO0 IO VDD3P3_RTC GPIO0 ADC1_CH0 GPIO0 I/O/T GPIO0 I/O/T 5 GPIO1 IO VDD3P3_RTC GPIO1 ADC1_CH1 GPIO1 I/O/T GPIO1 I/O/T 6 GPIO2 IO VDD3P3_RTC IE IE ADC1_CH2 GPIO2 I/O/T GPIO2 I/O/T FSPIQ I1/O/T 7 CHIP_EN IO VDD3P3_RTC 8 GPIO3 IO VDD3P3_RTC IE IE ADC1_CH3 GPIO3 I/O/T GPIO3 I/O/T 9 MTMS IO VDD3P3_RTC IE ADC1_CH4 MTMS I1 GPIO4 I/O/T FSPIHD I1/O/T 10 MTDI IO VDD3P3_RTC IE MTDI I1 GPIO5 I/O/T FSPIWP I1/O/T 11 VDD3P3_RTC 电源 - 12 MTCK IO VDD3P3_CPU IE MTCK I1 GPIO6 I/O/T FSPICLK I1/O/T 13 MTDO IO VDD3P3_CPU IE MTDO O/T GPIO7 I/O/T FSPID I1/O/T 14 GPIO8 IO VDD3P3_CPU IE IE GPIO8 I/O/T GPIO8 I/O/T 15 GPIO9 IO VDD3P3_CPU IE IE, WPU GPIO9 I/O/T GPIO9 I/O/T 16 GPIO10 IO VDD3P3_CPU GPIO10 I/O/T GPIO10 I/O/T FSPICS0 I1/O/T 17 VDD3P3_CPU 电源 - 18 GPIO18 IO VDD3P3_CPU GPIO18 I/O/T GPIO18 I/O/T 19 U0RXD IO VDD3P3_CPU IE, WPU U0RXD I1 GPIO19 I/O/T 20 U0TXD IO VDD3P3_CPU OE, WPU U0TXD O GPIO20 I/O/T 21 VDDA IO - 22 XTAL_N 模拟 - 23 XTAL_P 模拟 - 24 VDDA IO - 25 GND 电源 - * 更多信息，详见章节 2 管脚。 高亮 的单元格，请参考章节 2.3.3 GPIO 和 RTC_GPIO 的限制。 乐鑫信息科技 53 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 技术规格书版本号管理 技术规格书版本号管理 技术规格书版本 状态 水印 定义 v0.1 ~ v0.5（不 包括 v0.5） 草稿 Confidential 该技术规格书正在完善。对应产品处于设计阶段， 产品规格如有变更，恕不另行通知。 v0.5 ~ v1.0（不 包括 v1.0） 初步 发布 Preliminary 该技术规格书正在积极更新。对应产品处于验证 阶段，产品规格可能会在量产前变更，并记录在 技术规格书的修订历史中。 v1.0 及更高版本 正式 发布 — 该技术规格书已公开发布。对应产品已量产，产 品规格已最终确定，重大变更将通过 产品变更通知 (PCN) 进行通知。 任意版本 — 不推荐用于新设计 (NRND) 1 该技术规格书更新频率较低，对应产品不推荐用 于新设计。 任意版本 — 停产 (EOL) 2 该技术规格书不再维护，对应产品已停产。 1 技术规格书涵盖的所有产品型号均不推荐用于新设计时，封面才会添加水印。 2 技术规格书涵盖的所有产品型号均停产时，封面才会添加水印。 乐鑫信息科技 54 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 词汇表 词汇表 strapping 管脚 芯片上电时用于某些配置的一种 GPIO 管脚，可在芯片复位后重新配置为普通 GPIO 23 eFuse 参数 存储在芯片内 eFuse 存储器中的参数。可以通过写 EFUSE_PGM_DATAn_REG 寄存器设置，通过读取与 参数同名的寄存器字段获得具体值 23, 27 SPI boot 模式 从 SPI flash 中加载和执行现有代码的启动模式 24 joint download boot 模式 通过 UART 或其他接口（见表 12 芯片启动模式控制 > 注释）下载代码到 flash 中、并从 flash 或 SRAM 中 加载和执行下载代码的启动模式 24 乐鑫信息科技 55 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 相关文档和资源 相关文档和资源 相关文档 • 《ESP8684 技术参考手册》 – 提供 ESP8684 芯片的存储器和外设的详细使用说明。 • 《ESP8684 硬件设计指南》 – 提供基于 ESP8684 芯片的产品设计规范。 • 《ESP8684 系列芯片勘误表》 – 描述 ESP8684 系列芯片的已知错误。 • 证书 https://espressif.com/zh-hans/support/documents/certificates • ESP8684 产品/工艺变更通知 (PCN) https://espressif.com/zh-hans/support/documents/pcns?keys=ESP8684 • 文档更新和订阅通知 https://espressif.com/zh-hans/support/download/documents 开发者社区 • 《ESP8684 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 • ESP8684 系列芯片 – ESP8684 全系列芯片。 https://espressif.com/zh-hans/products/socs?id=ESP8684 • ESP8684 系列模组 – ESP8684 全系列模组。 https://espressif.com/zh-hans/products/modules?id=ESP8684 • ESP8684 系列开发板 – ESP8684 全系列开发板。 https://espressif.com/zh-hans/products/devkits?id=ESP8684 • 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 56 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 修订历史 修订历史 日期 版本 发布说明 2026-01-06 v2.3 更新表格 1 型号对比“订购代码”为“物料编号” 2025-07-31 v2.2 添加章节 晶振频率选择 2025-02-18 v2.1 • 更新 CoreMark 分数 • 更新章节 时钟，添加 26 MHz 外部晶振时钟 2025-01-21 v2.0 • 更新表格 型号对比： – 订购代码 ESP8684H2 更新为 ESP8684H2X – 订购代码 ESP8684H4 更新为 ESP8684H4X 2024-12-03 v1.9 • 优化以下章节的措辞和结构： – 更新章节“管脚定义”并重命名为 管脚 – 更新章节“Strapping 管脚”并重命名为 启动配置项 – 更新章节 功能描述 – 更新表“Wi-Fi 射频标准”并重命名为“Wi-Fi 射频规格” 2024-07-01 v1.8 在封面页增加 ESP8684 与 ESP32-C2 关系的描述 2024-03-19 v1.7 在表 1 型号对比 中新增第一、二条表注 2024-02-07 v1.6 • 使用 Maison Neue 字体并修改列表的格式 • 添加 Bluetooth 5.3 认证 2024-01-05 v1.5 删除表格 1 中的 ESP8684H1 2023-10-31 v1.4 增加低功耗蓝牙功耗数据，详见表格 21 Active 模式下的 RF 功耗 2023-07-25 v1.3 • ESP8684H4 已量产，更新表格 1 • 为保证术语准确性，将”SiP Flash” 重命名为” 封装内 Flash” • 更新 4 功能描述 章节 • 更新 内部存储器 2022-12-13 v1.2 更新表格 30 Wi-Fi 射频接收器 (RX) 特性 2022-12-08 v1.1 删除特性“支持外部功率放大器” 2022-10-24 v1.0 • 更新 ADC 特性 章节 • 添加 可靠性 章节 • 更新 低功耗蓝牙射频 章节 • 添加推荐 PCB 封装图源文件链接 接下页 乐鑫信息科技 57 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 修订历史 接上页 日期 版本 发布说明 2022-07-12 v0.7 更新 外设 章节 2022-06-30 v0.6 更新 其他功耗模式下的功耗 2022-05-05 v0.5 更新 Wi-Fi 射频 和 低功耗蓝牙射频 2022-01-28 v0.4 更新 电气特性 与 封装 2021-12-22 v0.2 更新应用场景 2021-11-30 v0.1 预发布 乐鑫信息科技 58 反馈文档意见 ESP8684 系列芯片技术规格书 v2.3 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 © 2026 乐鑫信息科技（上海）股份有限公司。保留所有权利。 www.espressif.com