Domov Blog~~Výber správneho mikrokontroléra pre váš projekt: Hlboký ponor do ESP32, RP2040 a STM32~~

~~na 2024/04/29~~ ~~582~~

Výber správneho mikrokontroléra pre váš projekt: Hlboký ponor do ESP32, RP2040 a STM32

Mikrokontroléry sa široko používajú v rôznych riadiacich elektronických zariadeniach, automatizačných systémoch, vojenskom vybavení, lekárskych zariadeniach, domácich spotrebičoch a ďalších poliach.Počas procesu odberu vzoriek údajov dokážu zvládnuť rôzne neobvyklé situácie, zabezpečiť presnosť a spoľahlivosť údajov, implementovať energeticky efektívne režimy nízkej spotreby a zlepšiť efektívnosť práce.Dnes preskúmajme rozdiely medzi mikrokontrolérmi ESP32, RP2040 a STM32, aby ste si vybrali najvhodnejší čip pre váš projekt.

Katalóg

1. Čo je mikrokontrolér?

2. ESP32 vs RP2040 vs STM32: Prehľad

3. ESP32 vs RP2040 vs STM32: Výrobcovia

4. ESP32 vs RP2040 vs STM32: Konfigurácia PIN

5. ESP32 vs RP2040 vs STM32: Funkcie

6. ESP32 vs RP2040 vs STM32: Špecifikácie

7. ESP32 vs RP2040 vs STM32: Aplikácie

8. Záver

Čo je mikrokontrolér?

Mikrokontrolér je mikropočítač s jedným čipom, ktorý integruje hlavné časti mikropočítača na jednom čipe.Bežne sa používa na riadenie a monitorovanie rôznych elektronických zariadení a systémov, ako sú automobilové elektronické systémy, domáce spotrebiče a lekárske vybavenie.Je to integrovaný obvodový čip zložený z pamäte, mikroprocesora, logického obvodu riadenia systému a vstupných a výstupných rozhraní.Môže implementovať rôzne riadiace úlohy prostredníctvom programovania a komunikovať s externými zariadeniami prostredníctvom vstupných a výstupných rozhraní.

ESP32 vs RP2040 vs STM32: Prehľad

Úvod do ESP32

ESP32 je vysoko integrovaný nízkoenergetický mikrokontrolér s nízkym výkonom (SOC), ktorý spustil systémy Espressif.Kombinuje bezdrôtovú komunikáciu, dvojjadrové procesory, funkcie s nízkym výkonom a bohaté periférie.Je vhodný pre rôzne aplikácie internetu vecí.Je poháňaný 32-bitovým dvojjadrovým procesorom, jeden pre pripojenie Wi-Fi a druhý pre spustený kód.ESP32 podporuje pripojenie Wi-Fi a Bluetooth, má 512 kb RAM, 448 KB ROM a 34 gpio pinov.

Úvod do RP2040

RP2040 je prvý mikrokontrolér Raspberry Pi.Má 264 kB interného SRAM a podporuje až 16 MB pamäte Flash off-Chip.Vyrábaný prostredníctvom procesného uzla 40nm, spája vysokovýkonné schopnosti s minimálnym využitím dynamického výkonu a využíva niekoľko režimov nízkoenergetického výkonu, aby sa zabezpečila predĺžená prevádzka napájaná z batérie.Kompaktná veľkosť, energetická účinnosť RP2040, energetická účinnosť a pôsobivý výkon robí zhodou pre širokú škálu aplikácií internetu vecí a zabudovaných systémov.

Úvod do STM32

Mikrokontrolér STM32 je 32-bitový mikrokontrolér vyrábaný mikroelektronikou ST na základe jadra ARM Cortex-M a používa sa v zabudovaných poliach, ako je internet vecí, bezdrôtová komunikácia a priemyselná kontrola.Podľa rôznych scenárov a charakteristík aplikácií ho možno rozdeliť na rôzne série a modely.Medzi nimi sú tie bežné patria STM32F0, STM32F1, STM32F4, STM32F7 a ďalšie série.

ESP32 vs RP2040 vs STM32: Výrobcovia

Výrobca ESP32

ESP32 vyrába spoločnosť Espressif Systems, globálna polovodičová spoločnosť.Založená v roku 2008 sa zameriava na vývoj a návrh softvérových a hardvérových produktov v oblasti AIOT, vrátane bezdrôtových komunikačných čipov, ktoré sú bezpečné a stabilné, majú vynikajúci výkon a sú nákladovo efektívne.Medzi jej hlavné produkty patria čipy ESP8089 Series, čipy série ESP8266, čipy série ESP32, moduly série ESP8266 a moduly série ESP32.

Výrobca RP2040

RP2040 vyrába Raspberry Pi Foundation, charitatívna nadácia vo Veľkej Británii.Raspberry Pi je vývojová doska s veľkosťou karty, ktorá môže spustiť systém Linux a poskytuje mnoho programovateľných GPIO na expanziu hardvéru.

Výrobca STM32

STM32 je vyrobený spoločnosťou ST Microelectronics, ktorá bola výsledkom zlúčenia talianskej mikroelektroniky SGS a Francúzska Thomson Semiconductor.Má širokú škálu rozložení produktov v inteligentnom cestovaní, energii, internetu vecí a iných oblastiach.Jeho produktový rozsah sa pohybuje od diskrétnych diód a tranzistorov po komplexné zariadenia na čipové systémy až po dokončenie platformy, vrátane referenčných návrhov, aplikačného softvéru, výrobných nástrojov a špecifikácií.StMicroelectronics je hlavným dodávateľom rôznych priemyselných odvetví, ktorý poskytuje širokú škálu služieb a produktov širokej škále zákazníkov.

ESP32 vs RP2040 vs STM32: Konfigurácia PIN

Ich pinout je nasledujúci.

ESP32 vs RP2040 vs STM32: Pin Configuration

ESP32 vs RP2040 vs STM32: Funkcie

Funkcie ESP32

- GPIO: Má 34 portov GPIO, ktoré môžu spájať a ovládať rôzne periférne zariadenia.

- Modul WiFi a Bluetooth: vstavaný modul WiFi a Bluetooth 4.2, schopný bezdrôtovej komunikácie

-Dual-Core: Väčšina ESP32 je dvojjadrová, dodávajú sa s dvoma 32-bitovými mikroprocesormi LX6 LX6.

- Zabezpečenie: Podporuje bezpečnostné funkcie, ako je šifrovanie a digitálne podpisy

- Nízka spotreba energie: Má viac režimov úspory energie a najnižšia spotreba energie je iba 5 μA.

- Vysoký výkon: Má procesor s dvojjadrovým procesorom 240 MHz, 520 kB RAM a 4MB bleskovú pamäť.

Funkcie RP2040

- Micropython je natívne podporovaný, vďaka čomu je pohodlný pre používateľov, ktorí nie sú veľmi dobrí v softvéri na získanie programov otvoreného zdroja z internetu a ich flexibilne používajú podľa svojich potrieb bez toho, aby sa navzájom ovplyvnili.

- Každý kolík je možné naprogramovať nezávisle a môže sa použiť na generovanie rôznych bežne používaných a prispôsobených protokolov.

- PIN RP2040 môžu byť flexibilne nakonfigurované do skupín na podporu najbežnejšie používaných sériových autobusov.

- Vo vnútri má dve jadrá Cortex M0+.

- Vyrába ho Raspberry Pi Foundation na 40nm kremíkovej doštičke TSMC a používa dizajn balíka QFN-56SMD 7 × 7 mm.

Vlastnosti STM32

- Existuje veľa typov modelov čipov a široké pokrytie.

- Má vstavanú ochranu zásobníka, ochranu pamäte, ochranu ladenia a sledovania a ďalšie funkcie ochrany bezpečnosti.

- Séria mikrokontrolérov STM32 má množstvo periférnych zariadení vrátane viacerých časovačov, ADC, DAC, počítadiel, výstupu PWM, komunikačných rozhraní atď.

- Má vstavanú pamäť Flash s rôznymi kapacitami na ukladanie programu kód a údaje.

- Používa jadro ARM Cortex-M, ktoré má vynikajúci výkon spracovania a rýchlosť behu.

-Poskytuje rôzne režimy s nízkym výkonom, ktoré môžu vložiť procesor a periférne zariadenia do stavu s nízkym výkonom, aby sa predĺžila výdrž batérie alebo znížila spotrebu energie.

ESP32 vs RP2040 vs STM32: Špecifikácie

Špecifikácia ESP32

-Jej rozsah napájacieho napätia je 2,2V-3,6V, so vstavanou jednotkou Spúšťacieho výkonu (SMU) a regulátorom nízkeho napätia (LDO).

- Podporuje prenos zvuku Bluetooth (A2DP/AVRCP/SPP).

-Dvojjadrový 32-bitový mikroprocesor LX6, ktorý beží pri 160 alebo 240 MHz

- Podporuje pracovný režim STA/AP/STA+AP, s maximálnou rýchlosťou prenosu 150 Mbps.

- Až 34 programovateľných kolíkov GPIO pre pripojenie senzorov, ovládačov a iných periférnych zariadení

Špecifikácia RP2040

- Jeho rozmery sú 23,5 x 17,5 mm.

- Rozhranie USB Type-C na pripojenie napájania, dátového kábla a programovania

- Má 30 kolíkov GPIO, z ktorých 4 možno použiť ako analógové vstupy.

- 264 kB na čipe SRAM v šiestich nezávislých bankách

- Dual Cortex M0+ Cores, až 133 MHz (predvolené 48 MHz)

Špecifikácia STM32

- Podporuje viac komunikačných protokolov, ako sú I2C, Can, SPI, Usart atď.

- Zvyčajne má viac časovačov a počítadiel a môže sa použiť v rôznych časovacích a riadiacich aplikáciách.

- Poskytuje rôzne balíčky, ako sú BGA, LQFP, TSSOP atď.

- Má rôzne kolíky vrátane digitálnych kolíkov GPIO, vstupných kolíkov ADC atď.

- Jeho rozsah napájacieho napätia je 3,3 V alebo 5V.

ESP32 vs RP2040 vs STM32: Aplikácie

Aplikácie ESP32

- inteligentný domáci systém

- ovládanie robotov a robotov

- Zhromažďovanie a monitorovanie údajov senzorov

- Sledovanie zdravia a zdravotnícke pomôcky

- zariadenia a aplikácie internetu vecí

- priemyselná automatizácia a zabudované ovládanie

Aplikácie RP2040

- Inteligentný domov

- Lekárske vybavenie

- zariadenia internetu vecí

- Vstavaný zvuk a video

Aplikácie STM32

- Komunikácia

- letecký

- Lekárske vybavenie

- Elektronika vozidla

- Automatizovaný priemysel

Záver

Okrem vyššie uvedeného sa môžeme dozvedieť, že medzi ESP32, RP2040 a STM32 existujú určité rozdiely, pokiaľ ide o I/O, cenu a frekvenciu hodín.

Pokiaľ ide o I/O, RP2040 sa spočiatku môže pochváliť relatívne skromným počtom portov, zatiaľ čo ESP32 aj STM32 poskytujú podporu pre väčšie množstvo portov a periférnych zariadení.Po druhé, pokiaľ ide o ceny, RP2040 ponúka možnosť priaznivejšiu pre rozpočet v porovnaní s ESP32 a STM32.Nakoniec, pokiaľ ide o hodinové frekvencie, ESP32 využíva 32-bitový procesor s hodinovou rýchlosťou až do 240 MHz, zatiaľ čo STM32 zvyčajne pracuje v rozmedzí od 72 MHz až 180 MHz.Na druhej strane RP2040 využíva 16-bitový procesor s hodinovou rýchlosťou, ktorá môže dosiahnuť až 133 MHz.

Preto musíme komplexne zvážiť faktory, ako je výkon, cena, scenáre aplikácie atď., A podľa našich vlastných potrieb zvoliť príslušný mikroprocesor.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Aká je uplatňovanie RP2040?

Štyri RP2040 IO sa používajú na vnútorné funkcie - riadenie riadenia napájacieho zdroja LED, palubného prepínaného režimu (SMPS) a snímanie napätia systému.

2. Má RP2040 ADC?

RP2040 má interný SAR (následný aproximačný register) ADC.ADC používa nezávislé 48 MHz hodiny a vzorka trvá 96 cyklov týchto hodín na dokončenie (2US).Časovač stimulácie sa môže použiť na zníženie rýchlosti, s akou sa vzorky zhromažďujú (ale každá individuálna konverzia vždy trvá 96 cyklov).

3. Na čo sa používa STM32?

Mikrokontroléry STM32 hrajú dôležitú úlohu v rôznych odvetviach.V automobilovom priemysle sa používajú na riadenie motora, bezpečnostné systémy, informačné systémy a ďalšie.V spotrebnej elektronike, elektronických zariadeniach STM32 MicroControllers Energy, ako sú smartfóny, tablety, smartwatches a systémy domácej automatizácie.

4. Je ESP32 lepší ako STM32?

Obidve sú dobré pre ich vlastnosti.ESP32 vám dáva funkciu WiFi, kde STM32 Nucleo nemáte zabudované.A Nucleo STM32 je dobrý trh so sídlom v ARM Cortex -MX.

5. Čo robí ESP32?

ESP32 môže fungovať ako kompletný samostatný systém alebo ako slave zariadenie pre hostiteľský MCU, čím znižuje režijné náklady na komunikačný stoh na hlavnom procesore aplikácií.ESP32 môže prepojiť s inými systémami, aby poskytoval funkcie Wi-Fi a Bluetooth prostredníctvom svojich rozhraní SPI / SDIO alebo I2C / UART.

O nás

ALLELCO LIMITED

Allelco je medzinárodne slávny na jednom mieste Distribútor služieb obstarávania hybridných elektronických komponentov, ktorý sa zaviazal poskytovať komplexné služby obstarávania a dodávateľského reťazca pre globálny elektronický výrobný a distribučný priemysel vrátane globálnych 500 tovární OEM a nezávislých maklérov.
Čítaj viac