WIFI模組對比介紹

2022-04-04 09:29:15 字數 4906 閱讀 9742

一.esp8266(官網 

1 簡介

樂鑫智慧型互聯平台——escp 擁有高效能無線soc,給移動平台設計師帶來福音,它

以最低成本提供最大實用性,為wifi 功能嵌入其他系統提供無限可能。

2 技術概述

esp8266 是乙個完整且自成體系的wi-fi 網路解決方案,能夠搭載軟體應用,或通過

另乙個應用處理器解除安裝所有wi-fi 網路功能。

esp8266 在搭載應用並作為裝置中唯一的應用處理器時,能夠直接從外接快閃儲存器中啟

動。內建的高速緩衝儲存器有利於提高系統效能,並減少記憶體需求。

另外一種情況是,無線上網接入承擔wi-fi 介面卡的任務時,可以將其新增到任何基

於微控制器的設計中,連線簡單易行,只需通過spi/sdio 介面或**處理器ahb

橋介面即可。

esp8266 強大的片上處理和儲存能力,使其可通過gpio 口整合感測器及其他應用的

特定裝置,實現了最低前期的開發和執行中最少地占用系統資源。esp8266 高度片內

整合,包括天線開關balun、電源管理轉換器,因此僅需極少的外部電路,且包括前

端模組在內的整個解決方案在設計時將所佔pcb 空間降到最低。

裝有esp8266 的系統表現出來的領先特徵有:節能voip 在睡眠/喚醒模式之間的快

速切換、配合低功率操作的自適應無線電偏置、前端訊號的處理功能、故障排除和無

線電系統共存特性為消除蜂窩/藍芽/ddr/lvds/lcd 干擾。

3 特徵

802.11 b/g/n

wi-fi direct (p2p)、soft-ap

內建tcp/ip 協議棧

內建tr 開關、balun、lna、功率放大器和匹配網路

內建pll、穩壓器和電源管理元件

802.11b 模式下+19.5dbm 的輸出功率

內建溫度感測器

支援天線分集

斷電洩露電流小於10ua

內建低功率32 位cpu:可以兼作應用處理器

sdio 2.0、spi、uart

stbc、1x1 mimo、2x1 mimo

a-mpdu 、a-msdu 的聚合和0.4?s 的保護間隔

2ms 之內喚醒、連線並傳遞資料報

待機狀態消耗功率小於1.0mw (dtim3) 

超低能耗技術

esp8266 專為移動裝置、可穿戴電子產品和物聯網應用設計,並與其他幾項專利技術

一起使機器實現最低能耗。這種節能的構造以三種模式執行:啟用模式、睡眠模式和

深度模睡眠式。

esp8266 使用高階電源管理技術和邏輯系統調低非必需功能的功率,調控睡眠模式與

工作模式之間的轉換,在睡眠模式下,其消耗的電流小於12ua,處於連線狀態時,

其消耗的功率少於1.0mw(dtim=3)或0.5mw(dtim=10)。

睡眠模式下,只有校準的實時時鐘和watchdog 處於工作狀態。可以通過程式設計使實時

時鐘在特定的時間內喚醒esp8266。

通過程式設計,esp8266 會在檢測到某種特定情況發生的時候自動喚醒。esp8266 在最

短時間內自動喚醒,這一特徵可以應用到移動裝置的soc 上,這樣soc 在開啟wi-

fi 之前均處於低功耗待機狀態。

為滿足移動裝置和可穿戴性電子產品的功率需求,esp8266 在近距離時可以通過軟體

程式設計減少pa 的輸出功率來降低整體功耗,以適應不同的應用方案。

5.1 最大整合度

esp8266 整合了板子上最關鍵的部件,其中包括電源管理元件、tr 開關、rf

balun、峰值為+25dbm 的大功率pa,因此,esp8266 既保證了bom 的成本最低,

又便於被嵌入任何系統。

esp8266 僅有的外部bom 是電阻器、電容器和晶振。

6 esp8266 的應用主體

智慧型電源插頭

家庭自動化

網狀網路

工業無線控制

嬰兒監控器

網路攝像機

感測器網路

可穿戴電子產品

無線位置感知裝置

安全id 標籤

無線定位系統訊號

7 規格

7.1 功耗

下列功耗資料是基於3.3v 的電源、25?c 的周圍溫度,並使用內部穩壓器測得。

[1] 所有測量均在沒有saw 濾波器的情況下,於天線介面處完成。

[2] 所有發射資料是基於90% 的占空比,在持續發射的模式下測得的。

7.2 射頻規格

以下資料是在室內溫度下,電壓為3.3v 和1.1v 時分別測得。

8 cpu、儲存器和介面

8.1 cpu

這款晶元嵌入了乙個超低功率32 位微型cpu,帶有16 位精簡模式。可以通過以下接

口連線該cpu:

連線儲存控制器、也可以用來訪問外接快閃儲存器的編碼ram/rom 介面(ibus)

同樣連線儲存控制器的資料ram 介面(dbus)

訪問暫存器的ahb 介面

jtag 除錯介面

8.2 儲存控制器

儲存控制器包含rom 和sram。cpu 可以通過ibus、dbus 和ahb 介面訪問儲存控

順序確定執行順序。

8.3 ahb 和ahb 模組

ahb 模組充當仲裁器,通過mac、主機的sdio 和cpu 控制ahb 介面。由於傳送

apb 模組,或

快閃儲存器控制器(通常在離線應用的情況下)

快閃儲存器控制器接收到的請求往往是高速請求,而apb 模組接收到的往往是訪問暫存器的

請求。apb 模組充當解碼器,但只可以訪問esp8266 主模組內可程式設計的暫存器。由於傳送

位址不同,apb 請求可能到達無線電接收器、si/spi、主機sdio、gpio、uart、

實時時鐘(rtc)、mac 或數字基帶。 

8.4 介面

esp 8266 包含多個模擬和數字介面,詳情如下:

8.4.1 主si/spi 控制(可選)

主序列介面(si)能在

二、三、四線制匯流排配置下執行,被用來控制eeprom 或其

他i2c/spi 裝置。多址i2c 裝置共享2 線制匯流排。

多址spi 裝置共享時鐘和資料訊號,且根據晶元的選擇,各自單獨使用由軟體控制的

gpio 管腳。

spi 可以被用來控制外接裝置,如序列快閃儲存器、音訊codec 或其他從機裝置,安裝

時,給它三個不同的有效管腳,使其成為標準主spi 裝置。

spi_en0

spi_en1

spi_en2

spi 從機被用作主介面,從而給spi 主機和spi 從機提供支援。

在內建應用中,spi _en0 被用作使能訊號,作用於外接序列快閃儲存器,將韌體和/或

spi_en1 常被用於使用者應用,如控制內建應用中的外接音訊codec 或感應器adc。

此管腳低電平有效,不用的時候應該懸空。

spi_en2 常被用來控制eeprom,儲存個別資料(individual data),如mib 信

息、mac 位址和校準資料,或作一般用途。此管腳低電平有效,不用的時候應該懸

空。9 韌體和軟體工具開發包

韌體在晶元上的rom 和sram 上執行,當裝置處於喚醒狀態時,韌體通過sdio 界

韌體完全遵循802.11 b/g/n/e/i wlan mac 協議和wi-fi direct 規格,不僅支援分

散控制功能(dcf)下的基本服務單元(bss)的操作,還遵循最新的wi-fi p2p 協

議,支援p2p 團體操作(p2p group operation)。低電平協議功能自動由esp8266

執行,如

rts/cts

確認分片和重組

聚合楨封裝(802.11h/rfc 1042)

自動信標監測/掃瞄

p2p wifi direct

跟p2p 發現程式一樣,被動或主動掃瞄一旦在主機的指令下起動,就會自動完成。執

行電源管理時,與主機互動最少,如此一來,有效任務期達到最小化。

9.1 特徵

該軟體工具開發包的實驗室特徵如下:

802.11 b/g/n/d/e/i/k/r 支援

wi-fi direct (p2p) 支援

p2p 發現、p2p 群主模式(group owner mode)、p2p 電源管理

基礎結構型網路(infrastructure bss) 工作站(station) 模式/p2p 模式/softap 模

式硬體加速器

10 電源管理

晶元可以調成以下狀態:

關閉(off):chip_pd 管腳處於低功率狀態。rtc 失效。所有暫存器被清空。

深度睡眠( deep_sleep ) : rtc 開著,晶元的其他部分都是關著的。

rtc 內部recovery memory 可儲存基本的wifi 連線資訊。

睡眠(sleep):只有rtc 在執行。晶體振盪器停止。任何部位喚醒(mac、主機、rtc 計時器、外部中斷)將使喚醒整個晶元。

喚醒(wakeup):在這種狀態下,系統從睡眠狀態下轉為起動(pwr)狀態。晶體振盪器和pll 均轉為使能狀態。

? 開啟狀態(on):高速時鐘可以執行,並傳送至各個被時鐘控制暫存器使能的模組。各個模組,包括cpu 在內,

執行較低電平的時鐘門控。系統運作時,可以通過waiti 指令關閉cpu 內部時鐘。

11 時鐘管理

11.1 高頻時鐘

esp8266 上的高頻時鐘是用來驅動tx 和rx 兩種混頻器的,它由內部晶振和外部晶

振生成。晶振頻率在26mhz 到52mhz 之間浮動。

儘管晶體**器的內部校準功能使得一系列的晶體滿足時鐘生成條件,但是一般來

說,晶體的質量仍然是獲得合適的相位雜訊要考慮的因素。當使用的晶體由於頻率偏

移或質量問題而不是最佳選擇時,wifi 系統的最大資料處理能力和靈敏度就會降低。

請參照如下操作說明來測量頻率偏移。

配件:ah1435

wifi 模組 配置

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