ESP32-S2中的外设
ESP32-S2中的外设
ESP32-S2中有丰富的外设部分，也就是和外部设备相连的部分。在这里对一些主要的做一个介绍，同时对一些通信总线进行对比。所有外设的使用官方都给出了例程，在官方给的IDF的peripherals文件夹中，同时官网上还有相关的一些说明：官方外设使用参考文档
https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/api-reference/peripherals/index.html
一.GPIO、RTC GPIO
GPIO是最基础的外设。除了用于最基础的信号输入写出，还可以模拟很多其他外设的数据线/时钟线来使用。如I2C,I2S,SPI等。RTC GPIO为某些可以使用RTC低功耗功能的GPIO管脚，当然也可以作为常规的GPIO来使用。
GPIO最大的作用就是输入输出，同时还可以添加中断。官方例程中给出了具体的使用方法。首先是定义管脚功能，比如输入、输出，上拉，下拉等。使用gpio_config_t可以进行各种功能的定义。
GPIO的中断程序在gpio_isr为前缀的相关函数中进行设置。
二.I2C
I2C总线全称为(Inter－Integrated Circuit)，是一种双线同步串行总线。一共涉及两条线，SCL(serial clock时钟线)和SDA(serial data数据线)。I2C中有主机和从机之分，可以挂载多台机器，同时各机器之间的主从关系是可以互相改变的。同步通信就是通信双方工作在同一个时钟下，一般是通信的A方通过一根CLK信号线传输A自己的时钟给B，B工作在A传输的时钟下。所以同步通信的显著特征就是：通信线中有时钟线。I2C中双方工作在
整个通讯过程是主机发送起始位，发送从机地址，然后发送读/写指示位和数据段，发送到总线。挂载在总机上的机器根据自己的地址来判断是否接收/发送信号。然后发送方发送完数据接收方收完后，要回复一个确认字符ACK
(Acknowledge character)。然后主机发送停止位。即完成了收发。
在例程中可以看到基本的使用方法，1.初始化参数（包括主从机模式，还有用作时钟线和数据线的GPIO口，时钟速率等）初始化利用结构体i2c_config_t进行定义。
2.利用函数i2c_driver_install()进行驱动的安装
3.根据主从机读写方式等进行不同的函数操作，像主机可以采用i2c_master_start(),i2c_master_write_byte(),i2c_master_read_byte()等函数，从机有i2c_slave_read_buffer(),i2c_slave_write_buffer()等函数。
三.I2S
I2S的全称是(Inter-IC Sound) ，是三线同步串行总线，同I2C相似，除了时钟线和数据线外，还多了一条通道选择线。I2S一般用于音频数据的接收发送，因此I2S的驱动还可以调用内置的ADC和DAC。
通讯过程和使用方法与I2C类似。首先利用i2s_pin_config_t进行管脚的初始设置，再利用i2s_driver_install安装相关驱动，然后设置主从机，再开始相关的读写。
四.SPI
SPI的全称是(Serial Peripheral Interface)，是同步双向串行总线。包含有主机向从机读取数据的MISO线，主机输出数据到从机的MOSI线，时钟SCLK，还有多根寻址用的CS(chip select)线。
SPI的使用方法首先是定义SPI总线：spi_bus_config_t，然后定义从机：spi_slave_interface_config_t，接着初始化总线和加入设备地址spi_bus_initialize,spi_bus_add_device，然后开始读写。同时SPI是可以单独进行一个字节的读写。
五.UART
UART全称为(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter通用异步接收/发送装置)，有两根线，一根用于发送，一根用于接收。UART没有主从机之分，利用波特率，奇偶校验位等进行通信。
UART的数据位一般如下：
使用UART的过程如下：利用uart_config_t进行初始的定义，包括波特率，停止位，奇偶校验位等，然后用uart_set.pin()设置用于数据交流的GPIO口（用于代替数据发送线和数据接收线）接着用uart_driver_install()进行驱动的安装，利用uart_write_bytes(),uart_read_bytes()进行数据的交流。
六.CAN
CAN总线的全称是(Controller Area Network)，是目前应用最广泛的现场总线。挂载在网络中每个节点都可以向其他节点发送消息。非常的灵活。为了防止发生冲突，不同的节点间还可以设置优先级。
CAN总线的接口一般包含四根线，数据发送线，数据接收线，总线关闭线和时钟线，每根线同样都可以用GPIO口来进行代替。
CAN总线上的每个节点随时都可以开始工作，不需要按照一定的时序，当某个节点开始工作后，总线就先关闭，暂停接收其他节点的消息。等到该任务完成后再开放总线。当有许多节点同时需要进行工作时，按照优先级来进行任务的选择。
目前官方的文档还没有更新ESP32-S2关于CAN总线的部分，大致参考了ESP32的关于CAN总线的说明和例程。列举部分函数如下，从函数名就可以看到其作用：开启驱动can_drive_install()；运行、结束CAN总线can_start(),can_stop()，读写数据can_receive(),can_transmit()
七.其他外设
以上介绍的是比较常见的通信总线，ESP32-S2中还包含了很多其他的外设，比如 LED control, Pulse control, Remote control, 时钟等。同时ESP32-S2还包含有USB OTG，在开发板上加装USB TYPEA口就可以当做USB主机来与其他USB设备进行通信。