学习日记——ESP8266 ESP-12F模组详情（2020.5.6）

设计8266外围电路参考文档

点开乐鑫官网——找到ESP8266——点击资源——点击文档——找到ESP硬件设计指南——点击下载




注意：搭建ESP8266硬件电路，由于射频性能的需求，需涉及到四层板/射频的设计，不建议大家自己设计ESP8266硬件电路。在没有专业射频仪器的情况下，自己设计的ESP8266电路的射频性能不能保证，有可能造成ESP8266频繁掉线等不利影响。
使用ESP8266模组就可以很好的避免这一现象的出现。

EXP8266 ESP-12F模组

一、产品介绍

1. 外部晶振：26MHZ
2.外部Flash：4M字节，32Mbit

• ESP-12F模组将IO口全部引出，便于将模组嵌入到产品中

二、产品概述

• ESP-12F WiFi 模块是由安信可科技开发的，该模块核心处理器 ESP8266 在较小尺寸封装中集成了 TensilicaL106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80 MHz 和 160 MHz，支持 RTOS，集成Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA，板载天线。

• 该模块支持标准的 IEEE802.11 b/g/n 协议，完整的TCP/IP 协议栈。

• 用户可以使用该模块为现有 的设备添加联网功能，也可以构建独立的网络控制器。 ESP8266 是高性能无线SOC，以最低成本提供最大实用性，为 WiFi 功能嵌入其他系统提供无限 可能。

• ESP8266EX 负责无线上网接入承担 WiFi 适配器的任务时，可以将其添加到任 何基于微控制器的设计中，连接简单易⾏，只需通过 SPI /SDIO 接口或 I2C/UART 口即可。

三、产品特点

• 802.11 b/g/n（一种wifi协议）
• 内置 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，主频支持 80 MHz 和 160 MHz，支持 RTOS（RTOS是一个操作系统）
• 内置 10 bit 高精度 ADC
• 内置 TCP/IP 协议栈 （支持协议的协议栈）
• 内置 TR 开关、balun（平衡不平衡变换器，匹配天线使用）、LNA（低噪声放大器）、功率放大器和匹配网络（wifi射频部分相关部件）
• 内置 PLL（、稳压器和电源管理组件，802.11b 模式下+20 dBm 的输出功率（
• A-MPDU 、 A-MSDU 的聚合和 0.4 s 的保护间隔
• WiFi @ 2.4 GHz（，支持 WPA/WPA2 安全模式（加密方式）
• 支持 AT 远程升级及云端 OTA 升级（OTA在线升级)
• 支持 STA/AP/STA+AP 工作模式(手机做为一个STA模式连接wifi，AP为开热点模式）
• 支持 Smart Config 功能（包括 Android 和 iOS 设备）（智能配网）
• HSPI （高速SPI）、UART、I2C、I2S、IR Remote Control、PWM、GPIO
• 深度睡眠保持电流为 10 uA，关断电流小于 5 uA • 2 ms 之内唤醒、连接并传递数据包（省电）
• 待机状态消耗功率小于 1.0 mW (DTIM3)
• 工作温度范围：-40℃- 125℃
对于初学者的我来说，它的这些有点特点，我虽然不太明白是什么意思，但是以及感觉到它的功能强大，优点居多了。我正在一步一步的挖掘其内在的优点能力。

四、主要参数

五、接口定义

管脚图如下图所示：

管脚功能定义如下图所示：

六、功能描述

1、MCU

• ESP8266EX 内置 Tensilica L106 超低功耗 32 位微型 MCU，带有 16 位精简模式，主频支持 80 MHz 和160 MHz，⽀持 RTOS。（RTOS是指实时操作系统）。
• 目前 WiFi 协议栈只⽤了 20%的 MIPS，其他的都可以用来做应用开 发。（MIPS只是衡量CPU性能的指标）
• MCU 可通过以下接口和芯片其他部分协同⼯作：
  1.连接存储控制器、也可以用来访问外接闪存的编码 RAM/ROM 接口 (iBusI输入法是一个基于Python开发的输入法框架)
  2.同样连接存储控制器的数据 RAM 接口 (dBus数据总线)
  3.访问寄存器的 AHB （高级高性能总线）接口（AHB主要用于高性能模块(如CPU、DMA和DSP等)之间的连接）

2、内置SRAM与ROM

• ESP8266EX 芯片⾃身内置了存储控制器，包含 ROM 和 SRAM。
• MCU 可以通过 iBus、dBus 和 AHB 接口访问存储控制器。这些接口都可以访问 ROM 或 RAM 单元，存储仲裁器以到达顺序确定运行 顺序。

3、SPI Flash（就是通过串行的接口进行操作的flash存储设备）

• 当前 ESP8266EX 芯片支持使用 SPI 接口的外置 Flash，理论上最大可支持到 16 MB 的 SPI flash。目前该模组外接的是 4MB 的 SPI Flash。 建议 Flash 容量： 1 MB-16MB。
• 支持的 SPI 模式：支持 Standard SPI、Dual SPI、DIO SPI、QIO SPI，以及 Quad SPI 。注意， 在下载固件时需要在下载工具中选择对应模式，否则下载后程序将无法得到正确的运行。

spi flash 读写较慢，次数有限制，一般用于不经常更改的存储。
对芯片的擦除，编程还是读取操作，我们大致可以按照以下的套路来：写命令—写地址—写（读）数据
我们先把片选信号拉低，再依次写指令，地址和数据，就可以对FLASH芯片进行操作
注意事项：
1.不同的SPI FLASH芯片可能会提供的擦除方式：扇区擦除(4KBytes)，半块擦除(32KBytes)，块擦除(64KBytes)，片擦除。
2.不同的SPI FLASH芯片可能会提供的编程方式(也就是写数据)：页编程(256Bytes)，扇区编程(4KBytes)。
3.SPI FLASH如果擦除过，在往里面写0xFF这样的数据意义不大，因为它的特性就是擦除后数据就是0xFF。
4.写入flash时，只能把数据(bit)从1该为0。

4、晶振

• 目前晶体 40M，26M 及 24M 均支持，使用时请注意在下载工具中选择对应晶体类型。
• 晶振输入输 出所加的对地调节电容 C1、C2 可不设为固定值，该值范围在 6pF~22pF，具体值需要通过对系统测试 后进行调节确定。⼀般 26Mhz 晶振的输入输出所加电容 C1、C2 在 10pF 以内；⼀般 40MHz 晶振的输入输出所加电容 10pF
• 选用的晶振自身精度需在±10PPM。晶振的工作温度为-20°C- 85°C。

六、接口说明

七、原理图

参考链接

https://blog.csdn.net/qq_42190295/article/details/91867943
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1636854082618668630&wfr=spider&for=pc
https://www.bilibili.com/video/BV1dJ411S723?p=5