ESP32-S3

ESP32­S3 技术规格书 2.4 GHz Wi­Fi + 低功耗蓝牙 SoC 支持 IEEE 802.11 b/g/n (2.4 GHz Wi­Fi) 和 Bluetooth® 5 (LE) 包括： ESP32-S3 ESP32-S3FN8 ESP32-S3R2 ESP32-S3R8 ESP32-S3R8V 版本 1.0 乐鑫信息科技 版权 © 2022 www.espressif.com 产品概述 ESP32-S3 是一款低功耗的 MCU 系统级芯片 (SoC)，支持 2.4 GHz Wi-Fi 和低功耗蓝牙 (Bluetooth® LE) 双模无 线通信。芯片集成了 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器、超低功耗协处理器、Wi-Fi 基带、蓝牙基带、RF 模块以及 外设。芯片的功能框图如下图所示。 Espressif’s ESP32-S3 Wi-Fi + Bluetooth® Low Energy SoC Wireless MAC and Baseband Core System RF Cache SRAM Bluetooth LE Link Controller JTAG ROM Bluetooth LE Baseband 2.4 GHz Transmitter Wi-Fi MAC 2.4 GHz Receiver Wi-Fi Baseband Peripherals SPI0/1 SPI2/3 ⚙ ⚙ SDIO Host GDMA USB OTG RTC ⚙ I2C GPIO RTC GPIO I2S UART Touch Sensor MCPWM RMT Temperature⚙ Sensor Pulse Counter DIG ADC Controller ⚙ LCD Interface Camera Interface ⚙ USB Serial/ JTAG LED PWM TWAI® ⚙ RTC ADC Controller System Timers General-purpose Timers RF Synthesizer 2.4 GHz Balun + Switch Xtensa® Dual-core 32-bit LX7 Microprocessor ⚙ RTC ⚙ Memory eFuse Controller PMU ⚙ ULP Coprocessor Security SHA AES ⚙ ⚙ RTC Watchdog Timer HMAC Watchdog Timers Secure ⚙ Boot Active Active, Modem-sleep Active, Modem-sleep, Light-sleep ⚙ Deep-sleep ⚙ RSA ⚙ RNG ⚙ Digital ⚙ Signature Flash Encryption Light-sleep 图 1: ESP32­S3 功能框图 方案亮点 • 完整的 Wi­Fi 子系统，符合 IEEE 802.11b/g/n 协 构，主频高达 240 MHz 议，具有 Station、SoftAP 和 SoftAP + Station 混 – 高达 128 位的数据总线位宽及专用的 SIMD 杂三种模式 指令提供优越的运算性能 • 低功耗蓝牙子系统，支持 Bluetooth 5 和 – 高效的 L1 缓存提高外部存储器的执行性能 Bluetooth mesh – 单精度浮点运算单元 (FPU) 加速运算 • Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，五级流水线架 乐鑫信息科技 2 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 • 高集成度的射频模块，提供行业领先的功耗和射 • 完善的安全机制 频性能 – 硬件加密加速器支持 AES-128/256、Hash、 • 卓越的低功耗管理，针对不同应用场景提供灵活 RSA、HMAC、数字签名和安全启动 的功耗模式调节，ULP 低功耗协处理器可在超低 – 集成真随机数发生器 功耗状态下运行 – 支持片上及片外存储器的访问权限管理 • 强大的存储功能，内置 512 KB SRAM、384 KB – 支持片外存储器加解密功能 ROM 存储空间，并支持以 SPI、Dual SPI、Quad • 丰富的通信接口及 GPIO 管脚，可支持多种场景 SPI、Octal SPI、QPI、OPI 等接口形式连接 flash 及复杂的应用 和片外 RAM 产品特性 • 信道选择 (Channel Selection Algorithm #2) Wi­Fi • Wi-Fi 与蓝牙共存，共用同一个天线 • 支持 IEEE 802.11 b/g/n 协议 • 在 2.4 GHz 频带支持 20 MHz 和 40 MHz 频宽 CPU 和存储 • 支持 1T1R 模式，数据速率高达 150 Mbps • Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器，主频高达 240 • 无线多媒体 (WMM) MHz • 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU) • CoreMark® 得分： • 立即块确认 (Immediate Block ACK) – 单核，主频 240 MHz：613.86 CoreMark； • 分片和重组 (Fragmentation/defragmentation) 2.56 CoreMark/MHz • Beacon 自动监测（硬件 TSF） – 双核，主频 240 MHz：1181.60 CoreMark； 4.92 CoreMark/MHz • 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口 • 128 位数据总线位宽，支持 SIMD 指令 • 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式、SoftAP 模式和 Station + SoftAP • 384 KB ROM 混杂模式 • 512 KB SRAM 请注意 ESP32-S3 在 Station 模式下扫描时， • 16 KB RTC SRAM SoftAP 信道会同时改变 • SPI、Dual SPI、Quad SPI、Octal SPI、QPI、OPI • 天线分集 接口外接多个 flash 和片外 RAM • 802.11 mc FTM • 引入 cache 机制的 flash 控制器 • 支持外部功率放大器 • 支持 flash 在线编程 蓝牙 高级外设接口和传感器 • 低功耗蓝牙 (Bluetooth LE)：Bluetooth 5、 • 45 × GPIO 口 Bluetooth mesh • 数字接口： • 高功率模式（20 dBm，与 Wi-Fi 共用 PA） – 4 × SPI • 速率支持 125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2 – 1 × LCD 接口（8 位 ~16 位并行 RGB, Mbps I8080, MOTO6800）, 支持 RGB565, • 广播扩展 (Advertising Extensions) YUV422, YUV420, YUV411 之间互相转换 • 多广播 (Multiple Advertisement Sets) 乐鑫信息科技 – 1 × DVP 8 位 ~16 位摄像头接口 3 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 – 1 × 52 位系统定时器 – 3 × UART – 3 × 看门狗定时器 低功耗管理 – 2 × I2C – 2 × I2S • 电源管理单元，五种功耗模式 – 1 × RMT (TX/RX) • 超低功耗协处理器 (ULP)： – 1 × 脉冲计数器 – ULP-RISC-V 协处理器 – LED PWM 控制器，多达 8 个通道 – ULP-FSM 协处理器 – 1 × 全速 USB OTG – 1 × USB Serial/JTAG 控制器 安全机制 – 2 × MCPWM • 安全启动 – 1 × SDIO 主机接口，具有 2 个卡槽 • Flash 加密 – 通用 DMA 控制器 (简称 GDMA)，5 个接收 • 4096 位 OTP，用户可用的高达 1652 位 通道和 5 个发送通道 • 加密硬件加速器： – 1 × TWAI® 控制器，兼容 ISO11898-1 – AES-128/256 (FIPS PUB 197) （CAN 规范 2.0） – Hash (FIPS PUB 180-4) • 模拟接口： – 2 × 12 位 SAR ADC，多达 20 个通道 – RSA – 1 × 温度传感器 – 随机数生成器 (RNG) – 14 × 电容式传感 GPIO – HMAC – 数字签名 • 定时器： – 4 × 54 位通用定时器 应用（部分举例） 具有低功耗的 ESP32-S3 专为物联网 (IoT) 设备而设计，应用领域包括： • 智能家居 – 智能手表、智能手环 – 智能照明 – OTT 电视盒、机顶盒设备 – 智能按钮 – Wi-Fi 和蓝牙音箱 – 智能插座 – 具有数据上传功能的玩具和接近感应玩具 • 工业自动化 • 智慧农业 – 工业机器人 – 智能温室大棚 – Mesh 组网 – 智能灌溉 – 人机界面 – 农业机器人 • 医疗保健 • 零售餐饮 – 健康监测 – POS 系统 – 婴儿监控器 – 服务机器人 • 消费电子产品 乐鑫信息科技 • 音频设备 4 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 – 网络音乐播放器 • Wi-Fi + 蓝牙双模网卡 – 音频流媒体设备 • 触摸感应交互 – 网络广播 – 防水功能 • 通用低功耗 IoT 传感器 Hub – 距离感应 • 通用低功耗 IoT 数据记录器 – 滑条、滚轮设计 • 摄像头视频流传输 说明： • USB 设备 ESP32-S3 触摸传感器目前尚无法通过射频抗扰 • 语音识别 度测试系统 (CS) 认证，应用场景有所限制。 • 图像识别 乐鑫信息科技 5 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 目录 目录 产品概述 2 方案亮点 2 产品特性 3 应用 4 1 产品型号对比 11 1.1 ESP32-S3 系列芯片命名 11 1.2 ESP32-S3 系列芯片对比 11 2 管脚定义 12 2.1 管脚布局 12 2.2 管脚描述 13 2.3 管脚名称释义 16 2.4 功能名称释义 16 2.5 GPIO 功能 17 2.6 芯片与 SiP Flash/PSRAM 的管脚对应关系 19 2.7 电源管理 20 2.8 Strapping 管脚 22 3 功能描述 25 3.1 3.2 3.3 3.4 CPU 和存储 25 3.1.1 CPU 25 3.1.2 片上存储 25 3.1.3 外部 Flash 和片外 RAM 25 3.1.4 存储器映射 26 3.1.5 Cache 26 3.1.6 eFuse 控制器 27 3.1.7 处理器指令拓展 (PIE) 27 RTC 和低功耗管理 27 3.2.1 电源管理单元 (PMU) 27 3.2.2 超低功耗协处理器 (ULP) 28 模拟外设 28 3.3.1 模/数转换器 (ADC) 28 3.3.2 温度传感器 28 3.3.3 触摸传感器 28 系统组件 28 3.4.1 复位和时钟 28 3.4.2 中断矩阵 29 3.4.3 权限控制 29 3.4.4 系统寄存器 30 3.4.5 通用 DMA 控制器 30 3.4.6 CPU 时钟 30 3.4.7 RTC 时钟 31 乐鑫信息科技 6 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 目录 3.4.8 时钟毛刺检测 3.5 31 数字外设 31 3.5.1 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 31 3.5.2 串行外设接口 (SPI) 32 3.5.3 LCD 接口 33 3.5.4 摄像头接口 33 3.5.5 UART 控制器 33 3.5.6 I2C 接口 33 3.5.7 I2S 接口 34 3.5.8 红外遥控 34 3.5.9 脉冲计数控制器 34 3.5.10 LED PWM 控制器 34 3.5.11 USB 2.0 OTG 全速接口 35 3.5.12 USB Serial/JTAG 控制器 35 3.5.13 电机控制 PWM (MCPWM) 36 3.5.14 SD/MMC 主机控制器 36 ® 36 射频和 Wi-Fi 37 3.5.15 TWAI 控制器 3.6 3.7 3.8 3.9 3.6.1 2.4 GHz 接收器 37 3.6.2 2.4 GHz 发射器 37 3.6.3 时钟生成器 37 3.6.4 Wi-Fi 射频和基带 38 3.6.5 Wi-Fi MAC 38 3.6.6 联网特性 38 低功耗蓝牙 38 3.7.1 低功耗蓝牙射频和物理层 38 3.7.2 低功耗蓝牙链路层控制器 39 定时器 39 3.8.1 通用定时器 39 3.8.2 系统定时器 40 3.8.3 看门狗定时器 40 3.8.4 XTAL32K 看门狗定时器 40 加密/安全组件 40 3.9.1 片外存储器加密与解密 40 3.9.2 安全启动 41 3.9.3 HMAC 加速器 41 3.9.4 数字签名 41 3.9.5 World 控制器 41 3.9.6 SHA 加速器 41 3.9.7 AES 加速器 42 3.9.8 RSA 加速器 42 3.9.9 随机数发生器 43 3.10 外设管脚分配 43 4 电气特性 49 4.1 绝对最大额定值 乐鑫信息科技 49 7 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 目录 4.2 建议工作条件 49 4.3 VDD_SPI 输出特性 50 4.4 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 50 4.5 ADC 特性 50 4.6 功耗特性 51 4.7 可靠性认证 52 4.8 Wi-Fi 射频 53 4.9 4.8.1 Wi-Fi 射频发射器 (TX) 规格 53 4.8.2 Wi-Fi 射频接收器 (RX) 规格 53 低功耗蓝牙射频 55 4.9.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 规格 55 4.9.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 规格 57 5 封装信息 59 6 相关文档和资源 60 修订历史 61 乐鑫信息科技 8 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 表格 表格 1 ESP32-S3 系列芯片对比 11 2 管脚描述 13 3 管脚名称释义 16 4 功能名称释义 16 5 GPIO 功能 17 6 芯片与 SiP Flash/PSRAM 的管脚对应关系 19 7 ESP32-S3 系列芯片上电、复位时序图参数说明 21 8 JTAG 信号源选择 22 9 Strapping 管脚 22 10 VDD_SPI 电压值的默认配置 23 11 Strapping 管脚的建立时间和保持时间的参数说明 24 12 ESP32-S3 系列和外部 flash 芯片的连接关系 32 13 外设和传感器管脚分配 43 14 绝对最大额定值 49 15 建议工作条件 49 16 VDD_SPI 输出特性 50 17 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 50 18 ADC 特性 50 19 ADC 校准结果 51 20 W-Fi RF 功耗 51 21 不同功耗模式下的功耗（除 Modem-sleep） 51 22 Modem-sleep 模式下的功耗 52 23 可靠性认证 52 24 Wi-Fi 频率 53 25 频谱模板和 EVM 符合 802.11 标准时的发射功率 53 26 发射 EVM 测试 53 27 接收灵敏度 54 28 最大接收电平 54 29 接收邻道抑制 55 30 低功耗蓝牙频率 55 31 发射器特性 - 低功耗蓝牙 1 Mbps 55 32 发射器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps 55 33 发射器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps 56 34 发射器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps 56 35 接收器特性 - 低功耗蓝牙 1 Mbps 57 36 接收器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps 57 37 接收器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps 58 38 接收器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps 58 乐鑫信息科技 9 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 插图 插图 1 ESP32-S3 功能框图 2 ESP32-S3 系列芯片命名 11 3 ESP32-S3 芯片管脚布局（俯视图） 12 4 ESP32-S3 数字电源管理 21 5 ESP32-S3 系列芯片上电、复位时序图 21 6 Strapping 管脚的建立时间和保持时间 24 7 地址映射结构 26 8 QFN56 (7×7 mm) 封装 59 乐鑫信息科技 2 10 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 1 产品型号对比 1. 产品型号对比 1.1 ESP32­S3 系列芯片命名 ESP32-S3 F H x R x V 1.8 V SPI flash PSRAM (MB) PSRAM Flash (MB) Flash H N Flash 图 2: ESP32­S3 系列芯片命名 1.2 ESP32­S3 系列芯片对比 表 1: ESP32­S3 系列芯片对比 订购型号 SiP flash SiP PSRAM 环境温度 (°C) SPI 电压 — — –40 ∼ 105 3.3 V/1.8 V ESP32-S3FN8 8 MB (Quad SPI) — –40 ∼ 85 3.3 V ESP32-S3R2 — 2 MB (Quad SPI) –40 ∼ 85 3.3 V ESP32-S3R8 — 8 MB (Octal SPI) –40 ∼ 65 3.3 V ESP32-S3R8V — 8 MB (Octal SPI) –40 ∼ 65 1.8 V ESP32-S3 SiP flash 及 SiP PSRAM 指的是封装在芯片内部的 flash 和 PSRAM。 Octal SPI 比 Quad SPI 多占用 5 个 GPIO，即 GPIO33 ∼ GPIO37。 乐鑫信息科技 11 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 2 管脚定义 2. 管脚定义 43 GPIO38 44 MTCK 45 MTDO 46 VDD3P3_CPU 47 MTDI 48 MTMS 49 U0TXD 50 U0RXD 51 GPIO45 52 GPIO46 53 XTAL_N 54 XTAL_P 55 VDDA 56 VDDA 2.1 管脚布局 LNA_IN 1 42 GPIO37 VDD3P3 2 41 GPIO36 VDD3P3 3 40 GPIO35 CHIP_PU 4 39 GPIO34 GPIO0 5 38 GPIO33 GPIO1 6 37 SPICLK_P GPIO2 7 36 SPICLK_N GPIO3 8 35 SPID GPIO4 9 ESP32-S3 34 SPIQ GPIO5 10 33 SPICLK GPIO6 11 32 SPICS0 GPIO7 12 31 SPIWP GPIO8 13 30 SPIHD 57 GND SPICS1 28 GPIO21 27 GPIO20 26 GPIO19 25 GPIO18 24 GPIO17 23 XTAL_32K_N 22 XTAL_32K_P 21 VDD3P3_RTC 20 GPIO14 19 GPIO13 18 GPIO12 17 GPIO11 16 29 VDD_SPI GPIO10 15 GPIO9 14 图 3: ESP32­S3 芯片管脚布局（俯视图） 乐鑫信息科技 12 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 2 管脚定义 乐鑫信息科技 2.2 管脚描述 表 2: 管脚描述 名称 No. 类型 电源域 功能 LNA_IN 1 I/O — 射频输入和输出 VDD3P3 2 PA — 模拟电源 VDD3P3 3 PA — 模拟电源 高电平：芯片使能； CHIP_PU 4 I VDD3P3_RTC 低电平：芯片关闭； 注意不能让 CHIP_PU 管脚浮空。 13 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 GPIO0 5 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO0, GPIO0 GPIO1 6 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO1, GPIO1, TOUCH1, ADC1_CH0 GPIO2 7 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO2, GPIO2, TOUCH2, ADC1_CH1 GPIO3 8 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO3, GPIO3, TOUCH3, ADC1_CH2 GPIO4 9 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO4, GPIO4, TOUCH4, ADC1_CH3 GPIO5 10 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO5, GPIO5, TOUCH5, ADC1_CH4 GPIO6 11 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO6, GPIO6, TOUCH6, ADC1_CH5 GPIO7 12 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO7, GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6 GPIO8 13 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO8, GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7, SUBSPICS1 GPIO9 14 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO9, GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, SUBSPIHD, FSPIHD GPIO10 15 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO10, GPIO10, TOUCH10, ADC1_CH9, FSPIIO4, SUBSPICS0, FSPICS0 GPIO11 16 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO11, GPIO11, TOUCH11, ADC2_CH0, FSPIIO5, SUBSPID, GPIO12 17 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO12, GPIO12, TOUCH12, ADC2_CH1, FSPIIO6, SUBSPICLK, FSPICLK GPIO13 18 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO13, GPIO13, TOUCH13, ADC2_CH2, FSPIIO7, SUBSPIQ, FSPIQ GPIO14 19 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO14, GPIO14, TOUCH14, ADC2_CH3, FSPIDQS, SUBSPIWP, FSPIWP VDD3P3_RTC 20 PA — XTAL_32K_P 21 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO15, GPIO15, U0RTS, ADC2_CH4, XTAL_32K_P XTAL_32K_N 22 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO16, GPIO16, U0CTS, ADC2_CH5, XTAL_32K_N GPIO17 23 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO17, GPIO17, U1TXD, ADC2_CH6 GPIO18 24 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO18, GPIO18, U1RXD, ADC2_CH7, 模拟电源 CLK_OUT3 FSPID 2 14 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 No. 类型 电源域 功能 GPIO19 25 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO19, GPIO19, U1RTS, ADC2_CH8, CLK_OUT2, USB_D­ GPIO20 26 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO20, GPIO20, U1CTS, ADC2_CH9, CLK_OUT1, USB_D+ GPIO21 27 I/O/T VDD3P3_RTC RTC_GPIO21, GPIO21 SPICS1 28 I/O/T VDD_SPI SPICS1, GPIO26 VDD_SPI 29 PD — SPIHD 30 I/O/T VDD_SPI SPIHD, GPIO27 SPIWP 31 I/O/T VDD_SPI SPIWP, GPIO28 SPICS0 32 I/O/T VDD_SPI SPICS0, GPIO29 SPICLK 33 I/O/T VDD_SPI SPICLK, GPIO30 SPIQ 34 I/O/T VDD_SPI SPIQ, GPIO31 SPID 35 I/O/T VDD_SPI SPID, GPIO32 SPICLK_N 36 I/O/T VDD_SPI SPICLK_N_DIFF, GPIO48, SUBSPICLK_N_DIFF SPICLK_P 37 I/O/T VDD_SPI SPICLK_P_DIFF, GPIO47, SUBSPICLK_P_DIFF GPIO33 38 I/O/T VDD3P3_CPU / VDD_SPI SPIIO4, GPIO33, FSPIHD, SUBSPIHD GPIO34 39 I/O/T VDD3P3_CPU / VDD_SPI SPIIO5, GPIO34, FSPICS0, SUBSPICS0 GPIO35 40 I/O/T VDD3P3_CPU / VDD_SPI SPIIO6, GPIO35, FSPID, SUBSPID GPIO36 41 I/O/T VDD3P3_CPU / VDD_SPI SPIIO7, GPIO36, FSPICLK, SUBSPICLK GPIO37 42 I/O/T VDD3P3_CPU / VDD_SPI SPIDQS, GPIO37, FSPIQ, SUBSPIQ GPIO38 43 I/O/T VDD3P3_CPU GPIO38, FSPIWP, SUBSPIWP MTCK 44 I/O/T VDD3P3_CPU MTCK, GPIO39, CLK_OUT3, SUBSPICS1 MTDO 45 I/O/T VDD3P3_CPU MTDO, GPIO40, CLK_OUT2 VDD3P3_CPU 46 PD — MTDI 47 I/O/T VDD3P3_CPU MTDI, GPIO41, CLK_OUT1 MTMS 48 I/O/T VDD3P3_CPU MTMS, GPIO42 U0TXD 49 I/O/T VDD3P3_CPU U0TXD, GPIO43, CLK_OUT1 U0RXD 50 I/O/T VDD3P3_CPU U0RXD, GPIO44, CLK_OUT2 GPIO45 51 I/O/T VDD3P3_CPU GPIO45 GPIO46 52 I/O/T VDD3P3_CPU GPIO46 XTAL_N 53 — — 1.8 V 或 VDD3P3_RTC 电源输出 CPU IO 电源输入 外部主晶振输出 管脚定义 乐鑫信息科技 名称 2 — 外部主晶振输入 PA — 模拟电源 56 PA — 模拟电源 管脚定义 乐鑫信息科技 功能 57 G — 接地 名称 No. 类型 电源域 XTAL_P 54 — VDDA1 55 VDDA2 GND 1 P：电源管脚；PA ：模拟电源管脚；PD ：数字电源管脚；I：输入；O：输出；T：可以被设置为高阻。 2 加粗字体为 SPI 启动模式下管脚的默认功能。管脚 30 ∼ 37 默认功能为 SPI，管脚 36 ∼ 42 默认功能由 eFuse 位决定。 3 GPIO33、GPIO34、GPIO35、GPIO36、GPIO37 的电源域默认为 VDD3P3_CPU，也可由软件配置为 VDD_SPI。 4 本表中管脚功能仅指部分固定设置，对于可通过 GPIO 矩阵输入输出的信号，不受本表的限制。有关 GPIO 交换矩阵的更多信息，请参考《ESP32-S3 技术参考手册》。 15 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 2 管脚定义 2.3 管脚名称释义 管脚名称释义如下表所示。 表 3: 管脚名称释义 管脚名称 释义 通用输入输出（x 代表 GPIO 编号） 。GPIO 管脚可分配不同的功能，包括 GPIOx 数字功能和模拟功能。表 5 列出了各 GPIO 管脚可分配的数字功能。 SiP flash/PSRAM 和外部 flash/RAM 接口（x 代表 CLK, CS0, CS1, D, Q, SPIx WP, HD, IO4~7 或 DQS）。 32 KHz 外部时钟输入/输出（连接 ESP32-S3 的晶振） 。P/N 代表时钟相 XTAL_32K_P/N 位的正/反。 XTAL_P/N 外部时钟输入/输出（连接 ESP32-S3 的晶振） 。P/N 代表时钟相位的正/反。 U0RXD/U0TXD UART0 接收/发送信号。 MTCK/MTDO/MTDI/MTMS JTAG 接口信号。 LNA_IN 低噪声放大器 (RF LNA) 输入/输出信号。 CHIP_PU 芯片上电管脚。 GND 接地管脚。 VDDA 模拟电源管脚。 VDD3P3_RTC RTC 数字电源管脚。 VDD3P3_CPU 数字电源管脚。 VDD_SPI SPI IO 电源管脚。 2.4 功能名称释义 管脚的功能名称释义如下表所示。 表 4: 功能名称释义 功能名称 释义 RTC_GPIOx RTC 电路低功耗管理的 GPIO 功能。 TOUCHx 触摸传感模拟功能。 ADCx_CHy 模/数转换通道（x 代表 ADC 编号，y 代表通道编号）。 SUBSPIx Sub-SPI0/1 总线（x 代表 CLK, CS0, CS1, D, Q, WP 或 HD），用于不同工作电压 的 flash 和 PSRAM，与 SPIx 总线相区别。 FSPIx 8 线 Fast-SPI2 总线功能（x 代表 CLK, CS0, CS1, D, Q, WP, HD, IO4~7 或 DQS） SPIx SPI0/1 总线功能（x 代表 CLK, CS0, CS1, D, Q, WP, HD, IO4~7 或 DQS） UxRTS/UxCTS UARTx 硬件流控信号（x 代表 UART 编号）。 U1RXD/U1TXD UART1 接收/发送信号。 CLK_OUTx 用于调试功能的时钟输出（x 代表时钟编号）。 USB_D-/USB_D+ SPICLK_N/P_DIFF 乐鑫信息科技 USB OTG 以及 USB Serial/JTAG 功能。USB 信号差分信号，通过一对 D+ 和 D线传输。 SPI 差分时钟的负极/正极端。 16 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 2 ESP32-S3 共有 45 个 GPIO 管脚（序号 22-25 未使用） ，可分配不同的功能，如表 5 所示。表中列出的是数字功能 (F0-F4)，RTC 功能和模拟功能请在表 2 中查 看。 表 5: GPIO 功能 17 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 GPIO 管脚名称 F0 类型 F1 类型 F2 类型 F3 类型 F4 类型 复位时状态 复位后状态 备注 0 GPIO0 GPIO0 I/O/T GPIO0 I/O/T - - - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 R 1 GPIO1 GPIO1 I/O/T GPIO1 I/O/T - - - - - - IE1 IE1 R 2 GPIO2 GPIO2 I/O/T GPIO2 I/O/T - - - - - - IE1 IE1 R 3 GPIO3 GPIO3 I/O/T GPIO3 I/O/T - - - - - - IE1 IE1 R 4 GPIO4 GPIO4 I/O/T GPIO4 I/O/T - - - - - - IE0 IE0 R 5 GPIO5 GPIO5 I/O/T GPIO5 I/O/T - - - - - - IE0 IE0 R 6 GPIO6 GPIO6 I/O/T GPIO6 I/O/T - - - - - - IE0 IE0 R 7 GPIO7 GPIO7 I/O/T GPIO7 I/O/T - - - - - - IE0 IE0 R 8 GPIO8 GPIO8 I/O/T GPIO8 I/O/T - - SUBSPICS1 O/T - - IE0 IE0 R 9 GPIO9 GPIO9 I/O/T GPIO9 I/O/T - - SUBSPIHD I1/O/T FSPIHD I1/O/T IE0 IE1 R 10 GPIO10 GPIO10 I/O/T GPIO10 I/O/T FSPIIO4 I1/O/T SUBSPICS0 O/T FSPICS0 I1/O/T IE0 IE1 R 11 GPIO11 GPIO11 I/O/T GPIO11 I/O/T FSPIIO5 I1/O/T SUBSPID I1/O/T FSPID I1/O/T IE0 IE1 R 12 GPIO12 GPIO12 I/O/T GPIO12 I/O/T FSPIIO6 I1/O/T SUBSPICLK O/T FSPICLK I1/O/T IE0 IE1 R 13 GPIO13 GPIO13 I/O/T GPIO13 I/O/T FSPIIO7 I1/O/T SUBSPIQ I1/O/T FSPIQ I1/O/T IE0 IE1 R 14 GPIO14 GPIO14 I/O/T GPIO14 I/O/T FSPIDQS O/T SUBSPIWP I1/O/T FSPIWP I1/O/T IE0 IE1 R 15 XTAL_32K_P GPIO15 I/O/T GPIO15 I/O/T U0RTS O - - - - IE0 IE0 R 16 XTAL_32K_N GPIO16 I/O/T GPIO16 I/O/T U0CTS I1 - - - - IE0 IE0 R 17 GPIO17 GPIO17 I/O/T GPIO17 I/O/T U1TXD O - - - - IE0 IE1 R 18 GPIO18 GPIO18 I/O/T GPIO18 I/O/T U1RXD I1 CLK_OUT3 O - - IE0 IE1 R 19 GPIO19 GPIO19 I/O/T GPIO19 I/O/T U1RTS O CLK_OUT2 O - - IE0 IE0 R 20 GPIO20 GPIO20 I/O/T GPIO20 I/O/T U1CTS I1 CLK_OUT1 O - - IE0 IE0 R 21 GPIO21 GPIO21 I/O/T GPIO21 I/O/T - - - - - - IE0 IE0 R 26 SPICS1 SPICS1 O/T GPIO26 I/O/T - - - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 27 SPIHD SPIHD I1/O/T GPIO27 I/O/T - - - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 28 SPIWP SPIWP I1/O/T GPIO28 I/O/T - - - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 29 SPICS0 SPICS0 O/T GPIO29 I/O/T - - - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 管脚定义 乐鑫信息科技 2.5 GPIO 功能 F0 类型 F1 类型 F2 类型 F3 类型 F4 类型 复位时状态 复位后状态 备注 30 SPICLK SPICLK O/T GPIO30 I/O/T - - - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 31 SPIQ SPIQ I1/O/T GPIO31 I/O/T - - - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 32 SPID SPID I1/O/T GPIO32 I/O/T - - - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 管脚定义 18 反馈文档意见 管脚名称 2 乐鑫信息科技 GPIO 33 GPIO33 GPIO33 I/O/T GPIO33 I/O/T FSPIHD I1/O/T SUBSPIHD I1/O/T SPIIO4 I1/O/T IE0 IE1 - 34 GPIO34 GPIO34 I/O/T GPIO34 I/O/T FSPICS0 I1/O/T SUBSPICS0 O/T SPIIO5 I1/O/T IE0 IE1 - 35 GPIO35 GPIO35 I/O/T GPIO35 I/O/T FSPID I1/O/T SUBSPID I1/O/T SPIIO6 I1/O/T IE0 IE1 - 36 GPIO36 GPIO36 I/O/T GPIO36 I/O/T FSPICLK I1/O/T SUBSPICLK O/T SPIIO7 I1/O/T IE0 IE1 - 37 GPIO37 GPIO37 I/O/T GPIO37 I/O/T FSPIQ I1/O/T SUBSPIQ I1/O/T SPIDQS I0/O/T IE0 IE1 - 38 GPIO38 GPIO38 I/O/T GPIO38 I/O/T FSPIWP I1/O/T SUBSPIWP I1/O/T - - IE0 IE1 - 39 MTCK MTCK I1 GPIO39 I/O/T CLK_OUT3 O SUBSPICS1 O/T - - IE0 40 MTDO MTDO O/T GPIO40 I/O/T CLK_OUT2 O - - - - IE0 IE1 - 41 MTDI MTDI I1 GPIO41 I/O/T CLK_OUT1 O - - - - IE0 IE1 - 42 MTMS MTMS I1 GPIO42 I/O/T - - - - - - IE0 IE1 - 43 U0TXD U0TXD O GPIO43 I/O/T CLK_OUT1 O - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 44 U0RXD U0RXD I1 GPIO44 I/O/T CLK_OUT2 O - - - - IE1, WPU1 IE1, WPU1 - 45 GPIO45 GPIO45 I/O/T GPIO45 I/O/T - - - - - - IE1, WPD1 IE1, WPD1 - 46 GPIO46 GPIO46 I/O/T GPIO46 I/O/T - - - - - - IE1, WPD1 IE1, WPD1 - 47 SPICLK_P SPICLK_P_DIFF O/T GPIO47 I/O/T O/T - - - - IE1 IE1 - 48 SPICLK_N SPICLK_N_DIFF O/T GPIO48 I/O/T O/T - - - - IE1 IE1 - ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 请在下一页查看有关 GPIO 功能的更多信息。 SUBSPICLK_P_DIFF SUBSPICLK_N_DIFF IE1, or IE1&WPU1 - 2 管脚定义 类型 每个数字功能 (Fn, n=0~4) 均对应一个“类型” 。以下是各个“类型”的含义： • O：仅为输出。 • O/T：该功能信号包含输出和高抗阻组合。 • I/O/T：该功能信号包含输入、输出和高抗阻组合。 • I1：仅为输入。如果该管脚分配了 Fn 以外的功能，则 Fn 的输入信号恒为 1。 • I1/O/T：该功能信号包含输入、输出和高抗阻组合。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/O/T：该功能信号包含输入、输出和高抗阻组合。如果该管脚分配了 Fn 以外的功能，则 Fn 的输入信号 恒为 0。 复位时状态/复位后状态 管脚的复位状态： • IE0 - 输入关闭 • IE1 - 输入使能 • IE1, WPD1 - 输入使能，内部弱下拉电阻使能 • IE1, WPU1 - 输入使能，内部弱上拉电阻使能 • IE1, or IE1&WPU1 - 当 EFUSE_DIS_PAD_JTAG 的 eFuse 位为 1 时，芯片复位后 MTCK 浮空 (IE1)。 0 时，芯片复位后 MTCK 连接内部弱上拉电阻 (IE1&WPU1)。 备注 • R - 该管脚具有 RTC 或模拟功能 驱动强度 • GPIO27~32 的默认驱动强度为 2’d3（驱动电流 = ~40 mA）。 • 其余管脚的默认驱动强度为 2’d2（驱动电流 = ~20 mA）。 2.6 芯片与 SiP Flash/PSRAM 的管脚对应关系 表 6 列出了芯片与 SiP Flash/PSRAM 的管脚对应关系，这些芯片管脚不建议用于其他功能。ESP32-S3 和 flash 芯片的数据端口连接关系请参考章节 3.5.2。 表 6: 芯片与 SiP Flash/PSRAM 的管脚对应关系 ESP32­S3FN8 乐鑫信息科技 SiP flash (8 MB, Quad SPI) SPICLK CLK SPICS0 CS# SPID DI SPIQ DO SPIWP WP# SPIHD HOLD# 19 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 2 管脚定义 ESP32­S3R2 SiP PSRAM (2 MB, Quad SPI) SPICLK CLK SPICS1 CE# SPID SI/SIO0 SPIQ SO/SIO1 SPIWP SIO2 SPIHD SIO3 ESP32­S3R8 / ESP32­S3R8V SiP PSRAM (8 MB, Octal SPI) SPICLK CLK SPICS1 CE# SPID DQ0 SPIQ DQ1 SPIWP DQ2 SPIHD DQ3 GPIO33 DQ4 GPIO34 DQ5 GPIO35 DQ6 GPIO36 DQ7 GPIO37 DQS/DM 2.7 电源管理 ESP32-S3 有四个电源输入管脚： • VDDA1 • VDDA2 • VDD3P3_RTC • VDD3P3_CPU 以及一个电源输入/输出管脚： • VDD_SPI VDDA1 和 VDDA2 给模拟电路供电。 VDD_SPI 可作为输出或输入电源。VDD_SPI 可配置为 Flash Voltage Regulator 供电（电压典型值为 1.8 V）或由 VDD3P3_RTC 通过电阻 RSP I 后供电（电压典型值为 3.3 V） 。ESP32-S3FN8、ESP32-S3R2 和 ESP32-S3R8 由于内置 3.3 V flash 和/或 PSRAM，VDD_SPI 必须由 VDD3P3_RTC 通过电阻 RSP I 后供电。ESP32-S3R8V 由 于内置 1.8 V PSRAM，VDD_SPI 必须由 FLash Voltage Regulator 供电。在 Deep-sleep 模式下，为了使 flash 漏 电降到最低，可以通过软件关闭 VDD_SPI 电源。 RTC 电路由 Low Power Voltage Regulator 供电，该 Regulator 由 VDD3P3_RTC 供电。 数字系统电路由 Digital System Voltage Regulator 供电，该 Regulator 由 VDD3P3_CPU 和 VDD3P3_RTC 共同 供电。 RTC IO 由 VDD3P3_RTC 供电。 Digital IO 由 VDD3P3_CPU 供电。 SPI IO 由 VDD_SPI 供电。 乐鑫信息科技 20 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 2 管脚定义 SPI/Digital IO 可以选择由 VDD_SPI 供电或者 VDD3P3_CPU 供电。 ESP32-S3 的数字电源管理如图 4 所示： 图 4: ESP32­S3 数字电源管理 关于 CHIP_PU 的说明： 图 5 为 ESP32-S3 系列芯片上电、复位时序图。各参数说明如表 7 所示。 t0 t1 2.8 V VDDA, VDD3P3, VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU VIL_nRST CHIP_PU 图 5: ESP32­S3 系列芯片上电、复位时序图 表 7: ESP32­S3 系列芯片上电、复位时序图参数说明 参数 t0 t1 乐鑫信息科技 说明 最小值 (µs) CHIP_PU 管 脚 上 电 晚 于 VDDA、VDD3P3、VDD3P3_RTC 和 VDD3P3_CPU 上电的延时时间 CHIP_PU 电平低于 VIL_nRST （具体数值参考表 17）的时间 21 反馈文档意见 50 50 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 管脚定义 2 2.8 Strapping 管脚 ESP32-S3 共有 4 个 strapping 管脚： • GPIO0 • GPIO45 • GPIO46 • GPIO3 软件可以读取寄存器“GPIO_STRAPPING”中这几个管脚 strapping 的值。 在芯片的系统复位（上电复位、RTC 看门狗复位、欠压复位、模拟超级看门狗 (analog super watchdog) 复位、 晶振时钟毛刺检测复位）过程中，strapping 管脚对自己管脚上的电平采样并存储到锁存器中，锁存值为“0” 或“1”，并一直保持到芯片掉电或关闭。 GPIO0, GPIO45, GPIO46 默认连接内部弱上拉/下拉。如果这些管脚没有外部连接或者连接的外部线路处于高 阻抗状态，内部弱上拉/下拉将决定这几个管脚输入电平的默认值。 GPIO3 默认处于浮空状态。GPIO3 的 strapping 值可用来切换 CPU 内部 JTAG 信号来源，如表 9 所示。在这种 情况下，该 strapping 值由外部线路来控制，并且外部线路不能处于高阻抗状态。表 8 列出了 EFUSE_DIS_USB_JTAG、EFUSE_DIS_PAD_JTAG 和 EFUSE_STRAP_JTAG_SEL 的所有配置组合，用以选择 JTAG 信号来源。 表 8: JTAG 信号源选择 EFUSE_STRAP_JTAG_SEL EFUSE_DIS_USB_JTAG EFUSE_DIS_PAD_JTAG JTAG 信号源选择 1 0 0 见表 9 0 0 0 USB Serial/JTAG 控制器 无关项 0 1 USB Serial/JTAG 控制器 无关项 1 0 芯片上的 JTAG 管脚 无关项 1 1 N/A 为改变 strapping 的值，用户可以应用外部下拉/上拉电阻，或者应用主机 MCU 的 GPIO 控制 ESP32-S3 上电 复位时的 strapping 管脚电平。 复位放开后，strapping 管脚和普通管脚功能相同。 Strapping 管脚配置的含义请参阅表 9。 表 9: Strapping 管脚 VDD_SPI 电压 管脚 默认 3.3 V GPIO45 下拉 0 1.8 V 1 系统启动模式 1 管脚 默认 SPI 启动模式 下载启动模式 GPIO0 上拉 1 0 GPIO46 下拉 无关项 0 系统启动过程中，控制 ROM Code 打印 2 3 管脚 默认 正常打印 上电不打印 GPIO46 下拉 详见第 4 条说明 详见第 4 条说明 乐鑫信息科技 22 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 2 管脚定义 JTAG 信号源选择 管脚 默认 GPIO3 N/A EFUSE_DIS_USB_JTAG = 0, EFUSE_DIS_PAD_JTAG = 0, EFUSE_STRAP_JTAG_SEL=1 0：JTAG 信号来源于芯片上的 JTAG 管脚 1：JTAG 信号来源于 USB Serial/JTAG 控制器 说明： 1. GPIO46 = 1 且 GPIO0 = 0 不可使用。 2. ROM Code 上电打印默认通过 U0TXD 管脚，可以由 eFuse 位 EFUSE_UART_PRINT_CHANNEL 控制切换到 GPIO17 (U1TXD) 管脚。 3. 当 eFuse 的 EFUSE_DIS_USB_SERIAL_JTAG 和 EFUSE_DIS_USB_OTG 同时为 0 时，ROM code 打印至 USB Serial/JTAG 控制器，否则打印至 UART，此时 GPIO46 与 EFUSE_UART_PRINT_CONTROL 一起控制 ROM code 打印，具体地，当 EFUSE_UART_PRINT_CONTROL 为： 0 时，上电正常打印，不受 GPIO46 控制。 1 时，GPIO46 为 0：上电正常打印；GPIO46 为 1：上电不打印。 2 时，GPIO46 为 0：上电不打印；GPIO46 为 1：上电正常打印。 3 时，上电不打印，不受 GPIO46 控制。 VDD_SPI 电压由 GPIO45 的 strapping 值或 eFuse 中 EFUSE_VDD_SPI_TIEH 决定。当 EFUSE_VDD_SPI_FORCE 为 0 时，VDD_SPI 电压由 GPIO45 的 strapping 值决定；当 EFUSE_VDD_SPI_FORCE 为 1 时，VDD_SPI 电压由 eFuse 中 EFUSE_VDD_SPI_TIEH 决定。 表 10: VDD_SPI 电压值的默认配置 芯片型号 EFUSE_VDD_SPI_FORCE EFUSE_VDD_SPI_TIEH VDD_SPI 电压值 ESP32-S3 0 0 由 GPIO45 决定 ESP32-S3R2 1 1 强制为 3.3 V ESP32-S3R8 1 1 强制为 3.3 V ESP32-S3R8V 1 0 强制为 1.8 V ESP32-S3FN8 1 1 强制为 3.3 V 图 6 显示了 CHIP_PU 上电前和上电后 Strapping 管脚的建立时间和保持时间。各参数说明如表 11 所示。 乐鑫信息科技 23 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 2 管脚定义 tSU CHIP_PU tHD VIL_nRST VIH Strapping pin 图 6: Strapping 管脚的建立时间和保持时间 表 11: Strapping 管脚的建立时间和保持时间的参数说明 参数 说明 tSU CHIP_PU 上电前的建立时间 0 tHD CHIP_PU 上电后的保持时间 3 乐鑫信息科技 最小值 (ms) 24 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 3. 功能描述 本章描述 ESP32-S3 的各个功能模块。 3.1 CPU 和存储 3.1.1 CPU ESP32-S3 搭载低功耗 Xtensa® LX7 32 位双核处理器，具有以下特性： • 五级流水线架构，支持高达 240 MHz 的时钟频率 • 16 位/24 位指令集提供高代码密度 • 32 位定制化指令集及 128 位宽数据总线，提供高运算性能 • 支持单精度浮点运算单元 (FPU) • 支持 32 位乘法器、32 位除法器 • 非缓存 GPIO 指令 • 支持六级 32 个中断 • 支持 windowed ABI，64 个物理通用寄存器 • 支持带 TRAX 压缩模块的 trace 功能，最大 16 KB 的记录存储器 (trace memory) • 用于调试的 JTAG 接口 3.1.2 片上存储 ESP32-S3 片上存储包括： • 384 KB ROM：用于程序启动和内核功能调用 • 512 KB 片上 SRAM：用于数据和指令存储，时钟频率可配置，最大 240 MHz • RTC 快速存储器：为 8 KB SRAM，可被主 CPU（LX7 双核处理器）访问（包括读写和取指令），在 Deep-sleep 模式下可以保存数据 • RTC 慢速存储器：为 8 KB SRAM，可被主 CPU（LX7 双核处理器）或协处理器访问（包括读写和取指 令） ，在 Deep-sleep 模式下可以保存数据 • 4 Kbit eFuse：其中 1792 位保留给用户使用，例如用于存储密钥和设备 ID • SiP flash 和 PSRAM：详见表 1 ESP32-S3 系列芯片对比 3.1.3 外部 Flash 和片外 RAM ESP32-S3 支持以 SPI、Dual SPI、Quad SPI、Octal SPI、QPI、OPI 等接口形式连接 flash 和片外 RAM。 外部 flash 和片外 RAM 可以映射到 CPU 的指令空间、只读数据空间，片外 RAM 还可以映射到 CPU 的数据空 间。外部 flash 和片外 RAM 各可以最大支持 1 GB。ESP32-S3 支持基于 XTS-AES 的硬件加解密功能，从而保 护开发者 flash 和片外 RAM 中的程序和数据。 通过高速缓存，ESP32-S3 一次最多可以同时有： • 外部 flash 与片外 RAM 以 64 KB 的块映射到 32 MB 的指令空间。 • 片外 RAM 以 64 KB 的块映射到 32 MB 的数据空间，支持 8 位、16 位、32 位和 128 位读写。外部 flash 也可以映射到 32 MB 只读数据空间，仅支持 8 位、16 位、32 位和 128 位读取。 乐鑫信息科技 25 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 说明： 芯片启动完成后，软件可以自定义片外 RAM 或 flash 到 CPU 地址空间的映射。 3.1.4 存储器映射 ESP32-S3 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。 3.1.5 Cache ESP32-S3 采用共享指令 cache 和共享数据 cache 结构，指令 cache 和数据 cache 均采用多存储体 (bank) 结 构，具有以下特性： • 指令 cache 的大小可配置为 16 KB (1 bank) 或 32 KB (2 bank)，数据 cache 的大小可配置为 32 KB (1 bank) 或 64 KB (2 bank) 乐鑫信息科技 26 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 • 指令 cache 可配置为四路组相连或八路组相连，数据 cache 固定为四路组相连 • 指令 cache 和数据 cache 的块大小均支持 16 字节或 32 字节 • 支持 pre-load 功能 • 支持 lock 功能 • 支持关键字优先 (critical word first) 和提前重启 (early restart) 3.1.6 eFuse 控制器 ESP32-S3 内有一块 4-Kbit 的 eFuse，其中存储着参数内容。eFuse 控制器按照用户配置完成对 eFuse 中各参 数中的烧写。eFuse 控制器支持以下特性： • 4-Kbit 总存储空间，其中 1566 位可供用户使用，如存储加密密钥、用户 ID 等 • 一次性可编程存储 • 烧写保护可配置 • 读取保护可配置 • 多种硬件编码方式保护参数内容 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 eFuse 控制器 (eFuse)。 3.1.7 处理器指令拓展 (PIE) 为了提高特定 AI 和 DSP (Digital Signal Processing) 算法的运算效率，在 ESP32-S3 中新增了一组扩展指令。处 理器指令拓展 (PIE) 支持以下特性： • 新增 128-bit 位宽通用寄存器 • 128-bit 位宽的向量数据操作，包括：乘法、加法、减法、累加、移位、比较等 • 合并数据处理指令与加载/存储运算指令 • 非对齐 128-bit 带宽的向量数据 • 取饱和操作 3.2 RTC 和低功耗管理 3.2.1 电源管理单元 (PMU) ESP32-S3 采用了先进的电源管理技术，可以在不同的功耗模式之间切换。ESP32-S3 支持的功耗模式 有： • 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。 • Modem­sleep 模式：CPU 可运行，时钟频率可配置。无线通讯基带和射频模块关闭，但可保持连接。 • Light­sleep 模式：CPU 暂停运行。RTC 外设以及 ULP 协处理器可被定时器周期性唤醒运行。任何唤醒 事件（MAC、主机、RTC 定时器或外部中断）都会唤醒芯片。无线通讯基带和射频模块关闭，但可保持连 接。用户可将部分外设（如图 1）关闭，进一步降低功耗。 • Deep­sleep 模式：CPU 和大部分外设都会掉电。RTC 存储器处于工作状态，RTC 外设状态可配置。 Wi-Fi 连接数据存储在 RTC 中。ULP 协处理器可以工作。 设备在不同的功耗模式下有不同的电流消耗，详情请见表 21。 乐鑫信息科技 27 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 3.2.2 超低功耗协处理器 (ULP) ULP 处理器可以用于在正常工作模式下协助 CPU，也可以用于在系统休眠时代替 CPU 来执行任务。ULP 处理 器和 RTC 存储器在 Deep-sleep 模式下仍保持工作状态。因此，开发者可以将 ULP 协处理器的程序存放在 RTC 慢速存储器中，使其能够在 Deep-sleep 模式下访问 RTC GPIO、RTC 外设、RTC 定时器和内置传感器。 ESP32-S3 集成了两个协处理器，分别基于 RISC-V 指令集 (ULP-RISC-V) 和有限状态机 FSM 架构 (ULP-FSM)。 协处理器的时钟为内置快速 RC 振荡器时钟。 ULP­RISC­V 协处理器具有以下特性： • 支持 RV32IMC 指令集 • 32 个 32 位通用寄存器 • 32 位乘除法器 • 支持中断 • 支持被主 CPU、专用定时器、RTC GPIO 启动 ULP­FSM 协处理器具有以下特性： • 支持常用指令，包括运算、跳转、控制等 • 支持传感器专用指令 • 支持被主 CPU、专用定时器、RTC GPIO 启动 注意：两个协处理器不能同时使用。 3.3 模拟外设 3.3.1 模/数转换器 (ADC) ESP32-S3 集成了两个 12 位 SAR ADC，共支持 20 个模拟通道输入。为了实现更低功耗，ESP32-S3 的 ULP 协处理器也可以在睡眠方式下测量电压，此时，可通过设置阈值或其他触发方式唤醒 CPU。 3.3.2 温度传感器 温度传感器生成一个随温度变化的电压。内部 ADC 将传感器电压转化为一个数字量。 温度传感器的测量范围为–20 °C 到 110 °C。温度传感器适用于监测芯片内部温度的变化，该温度值会随着微控 制器时钟频率或 IO 负载的变化而变化。一般来讲，芯片内部温度会高于外部温度。 3.3.3 触摸传感器 ESP32-S3 提供了多达 14 个电容式传感 GPIO，能够探测由手指或其他物品直接接触或接近而产生的电容差异。 这种设计具有低噪声和高灵敏度的特点，可以用于支持使用相对较小的触摸板。设计中也可以使用触摸板阵列 以探测更大区域或更多点。ESP32-S3 的触摸传感器同时还支持防水和数字滤波等功能来进一步提高传感器的 性能。 3.4 系统组件 3.4.1 复位和时钟 ESP32-S3 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。 • 支持四种复位等级： 乐鑫信息科技 28 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 – CPU 复位：只复位 CPUx 核。这里的 CPUx 代表 CPU0 或 CPU1。复位释放后，程序将从 CPUx Reset Vector 开始执行。每个 CPU 核拥有独立的复位逻辑。如果 CPU 复位来自 CPU0，则 SENSITIVE 寄存器也将复位。 – 内核复位：复位除 RTC 以外的其它数字系统，包括 CPU0、CPU1、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。 • 支持软件复位和硬件复位： – 软件复位：CPUx 配置相关寄存器可触发软件复位，见 《ESP32-S3 技术参考手册》； – 硬件复位：硬件复位直接由硬件电路触发。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 复位和时钟。 3.4.2 中断矩阵 ESP32-S3 中断矩阵将任一外部中断源单独分配到双核 CPU 的任一外部中断上，以便在外设中断信号产生后， 及时通知 CPU0 或 CPU1 进行处理。中断矩阵支持以下特性： • 接收 99 个外部中断源作为输入 • 生成 26 个 CPU0 的外部中断和 26 个 CPU1 的外部中断作为输出。 注意，CPU0 剩余的 6 个中断和 CPU1 剩余的 6 个中断均为内部中断 • 支持屏蔽 CPU 的 NMI 类型中断 • 支持查询外部中断源当前的中断状态 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 中断矩阵 (INTERRUPT)。 3.4.3 权限控制 ESP32-S3 中所有的从设备（片上存储、外设、外部 flash 和片外 RAM）均支持访问权限管理，主设备必须拥有 相应访问权限才能访问相应的从设备，从而保护数据和指令不被非法读取、改写和取指。 特别地，CPU 可运行在安全世界和非安全世界中，且在安全世界和非安全世界拥有独立的权限配置。因此，对 于 CPU，ESP32-S3 的权限管理模块除了标准操作外，还会首先判断主设备所处的世界。 ESP32-S3 内的权限控制具有以下特性： • 支持片内存储器的权限管理，包括： – CPU 对片内存储器的访问权限控制 – CPU Trace 对片内存储器的访问权限控制 – GDMA 对片内存储器的访问权限控制 • 支持片外存储器的权限管理 – MMU 控制 – SPI1 访问外部存储器的权限控制 – GDMA 访问外部存储器的权限控制 – CPU 通过 Cache 访问外部存储器的权限控制 • 支持外设的权限管理 乐鑫信息科技 29 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 – 各外设空间均支持独立的权限控制 – 支持非对齐访问的监测 – 支持自定义地址段权限管理 • 内置权限寄存器锁保护机制 – 所有的权限寄存器都能够通过 lock 寄存器进行锁定，一旦权限寄存器被 lock 寄存器锁住，该权限寄 存器以及 lock 寄存器都无法再次被修改，直到 CPU 复位才能解除锁定 • 内置权限监测中断机制 – 发生非法访问时触发中断及时通知 CPU 去处理 3.4.4 系统寄存器 ESP32-S3 的系统寄存器可用于控制以下外设和模块： • 系统和存储器 • 时钟 • 软件中断 • 低功耗管理寄存器 • 外设时钟门控和复位 • CPU 控制 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 系统寄存器。 3.4.5 通用 DMA 控制器 ESP32-S3 包含一个 10 通道的通用 DMA 控制器 (GDMA)，包括 5 个发送通道和 5 个接收通道，每个通道之间 相互独立。这 10 个通道被具有 DMA 功能的外设所共享，通道之间支持可配置固定优先级。 通用 DMA 控制器基于链表来实现对数据收发的控制，并支持外设与存储器之间及存储器与存储之间的高速数 据传输。每个通道均能访问片内及片外 RAM。 ESP32-S3 中有 10 个外设具有 DMA 功能，它们是 SPI2、SPI3、UHCI0、I2S0、I2S1、LCD/CAM、AES、SHA、 ADC 和 RMT。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 通用 DMA 控制器 (GDMA)。 3.4.6 CPU 时钟 CPU 时钟有三种可能的时钟源： • 外置主晶振时钟 • 内置快速 RC 振荡器时钟（通常为 17.5 MHz，频率可调节） • PLL 时钟 应用程序可以在以上三种时钟中选择一个作为时钟源。根据不同的应用程序，被选择的时钟源直接或在分频之 后驱动 CPU 时钟。CPU 一旦发生复位后，CPU 的时钟源默认选择为外置主晶振时钟，且分频系数为 2。 说明： ESP32-S3 必须有外部主晶振时钟才可运行。 乐鑫信息科技 30 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 更多关于 ESP32-S3 时钟的信息，请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 复位和时钟。 3.4.7 RTC 时钟 RTC 慢速时钟应用于 RTC 计数器、RTC 看门狗和低功耗控制器，有三种可能的时钟源： • 外置低速 (32 kHz) 晶振时钟 • 内置慢速 RC 振荡器（通常为 136 kHz，频率可调节） • 内置快速 RC 振荡器分频时钟（由内置快速 RC 振荡器时钟经 256 分频生成） RTC 快速时钟应用于 RTC 外设和传感器控制器，有 2 种可能的时钟源： • 外置主晶振二分频时钟 • 内置快速 RC 振荡器时钟（通常为 17.5 MHz，频率可调节） 3.4.8 时钟毛刺检测 ESP32-S3 的毛刺检测模块将对输入芯片的 XTAL_CLK 时钟信号进行检测，当检测到一个脉宽小于 3ns 的毛刺 时，屏蔽输入的 XTAL_CLK 时钟信号。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 时钟毛刺检测。 3.5 数字外设 3.5.1 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 GPIO 交换矩阵特性 • GPIO 交换矩阵是外设输入输出信号和 GPIO 管脚之间的全交换矩阵； • 175 个数字外设输入信号可以选择任意一个 GPIO 管脚的输入信号； • 每个 GPIO 管脚的输出信号可以来自 184 个数字外设输出信号的任意一个； • 支持输入信号经 GPIO SYNC 模块同步至 APB 时钟总线； • 支持输入信号滤波； • 支持 Sigma Delta 调制输出 (SDM)； • 支持 GPIO 简单输入输出。 IO MUX 特性 • 为每个 GPIO 管脚提供一个寄存器 IO_MUX_GPIOn_REG，每个管脚可配置成： – GPIO 功能，连接 GPIO 交换矩阵； – 直连功能，旁路 GPIO 交换矩阵。 • 支持快速信号如 SPI、JTAG、UART 等可以旁路 GPIO 交换矩阵以实现更好的高频数字特性。所以高速信 号会直接通过 IO MUX 输入和输出。 RTC IO MUX 特性 • 控制 22 个 RTC GPIO 管脚的低功耗特性； • 控制 22 个 RTC GPIO 管脚的模拟功能； • 将 22 个 RTC 输入输出信号引入 RTC 系统。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 IO MUX 和 GPIO 交换矩阵 (GPIO, IO MUX)。 乐鑫信息科技 31 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 3.5.2 串行外设接口 (SPI) ESP32-S3 共有四个 SPI（SPI0，SPI1，SPI2 和 SPI3） 。SPI0 和 SPI1 可以配置成 SPI 存储器模式，SPI2 和 SPI3 可以配置成通用 SPI 模式。 • SPI 存储器 (SPI Memory) 模式 SPI 存储器模式（SPI0 和 SPI1）用于连接 SPI 接口的外部存储器。SPI 存储器模式下数据传输长度以字节 为单位，最高支持八线 SDR/DDR（单数据采样沿/双数据采样沿）读写操作。时钟频率可配置，最高支持 OPI 120 MHz SDR/DDR 模式。 • SPI2 通用 SPI (GP­SPI) 模式 SPI2 既可以配置成主机模式，又可以配置成从机模式。主机模式支持双线全双工和单线、双线、四线或 八线半双工通信；从机模式支持双线全双工和单线、双线或四线半双工通信。通用 SPI 的主机时钟频率可 配置；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 DMA 通道。 – 在双线全双工通信模式下，主机的时钟最高频率为 80 MHz，从机的时钟最高频率为 60 MHz。仅支 持 SDR 读写操作，支持 SPI 传输的四种时钟模式。 – 在主机单线、双线、四线或八线半双工通信模式下，最高支持 80 MHz SDR 或 40 MHz DDR 读写操 作，支持 SPI 传输的四种时钟模式。 – 在从机单线、双线或四线半双工通信模式下，仅支持 SDR 读写操作，时钟频率最高为 60 MHz，也 支持 SPI 传输的四种时钟模式。 • SPI3 通用 SPI (GP­SPI) 模式 SPI3 既可以配置成主机模式，又可以配置成从机模式，具有双线全双工和单线、双线或四线半双工通信 功能，仅支持 SDR 读写操作。通用 SPI 的主机时钟频率可配置；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 DMA 通道。 – 在双线全双工通信模式下，主机的时钟频率最高为 80 MHz，从机的时钟频率最高为 60 MHz。支持 SPI 传输的四种时钟模式。 – 在单线、双线或四线半双工通信模式下，主机的时钟频率最高为 80 MHz，支持 SPI 传输的四种时钟 模式；从机的时钟频率最高为 60 MHz，也支持 SPI 传输的四种时钟模式。 通常情况下，ESP32-S3 和 flash 芯片的数据端口连接关系是： 表 12: ESP32­S3 系列和外部 flash 芯片的连接关系 外部 flash 数据端口 芯片管脚 乐鑫信息科技 SPI 单线模式 SPI 双线模式 SPI 四线模式 SPI 八线模式 SPID (SPID) DI IO0 IO0 IO0 SPIQ (SPIQ) DO IO1 IO1 IO1 SPIWP (SPIWP) WP# — IO2 IO2 SPIHD (SPIHD) HOLD# — IO3 IO3 GPIO33 — — — IO4 GPIO34 — — — IO5 GPIO35 — — — IO6 GPIO36 — — — IO7 GPIO37 — — — DQS 32 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 3.5.3 LCD 接口 ESP32-S3 支持 8 位 ~16 位并行 RGB、I8080、MOTO6800 接口，支持的时钟频率小于 40 MHz。支持 RGB565、YUV422、YUV420、YUV411 之间的互相转换。 3.5.4 摄像头接口 ESP32-S3 支持 8 位 ~16 位 DVP 图像传感器接口，支持的时钟频率小于 40 MHz。支持 RGB565、YUV422、 YUV420、YUV411 之间的互相转换。 3.5.5 UART 控制器 ESP32-S3 有三个 UART（通用异步收发器）控制器，即 UART0、UART1、UART2，支持异步通信（RS232 和 RS485）和 IrDA，通信速率可达到 5 Mbps。UART 控制器具有如下特性： • 支持三个可预分频的时钟源 • 可编程收发波特率 • 三个 UART 的发送 FIFO 以及接收 FIFO 共享 1024 x 8-bit RAM • 全双工异步通信 • 支持输入信号波特率自检功能 • 支持 5/6/7/8 位数据长度 • 支持 1/1.5/2/3 个停止位 • 支持奇偶校验位 • 支持 AT_CMD 特殊字符检测 • 支持 RS485 协议 • 支持 IrDA 协议 • 支持 GDMA 高速数据通信 • 支持 UART 唤醒模式 • 支持软件流控和硬件流控 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 UART 控制器 (UART)。 3.5.6 I2C 接口 ESP32-S3 有两个 I2C 总线接口，根据用户的配置，总线接口可以用作 I2C 主机或从机模式。I2C 接口支 持： • 标准模式 (100 Kbit/s) • 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 • 7 位寻址模式和 10 位寻址模式 • 双地址（从机地址和从机寄存器地址）寻址模式 用户可以通过 I2C 硬件提供的指令抽象层更方便地控制 I2C 接口。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 I2C 控制器 (I2C)。 乐鑫信息科技 33 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 3.5.7 I2S 接口 ESP32-S3 有两个标准 I2S 接口，可以以主机或从机模式，在全双工或半双工模式下工作，并且可被配置为 I2S 串行 8/16/24/32 位的收发数据模式，支持频率从 10 kHz 到 40 MHz 的 BCK 时钟。 I2S 接口有专用的 DMA 控制器。支持 TDM PCM，TDM MSB 对齐，TDM LSB 对齐，TDM Phillips，PDM 接 口。 3.5.8 红外遥控 红外遥控 (RMT) 支持红外控制信号的发射和接收，具有以下特性： • 四个通道支持发送 • 四个通道支持接收 • 可编程配置多个通道同时发送 • RMT 的八个通道共享 384 x 32-bit 的 RAM • 发送脉冲支持载波调制 • 接收脉冲支持滤波和载波解调 • 乒乓发送模式 • 乒乓接收模式 • 发射器支持持续发送 • 发送通道 3 支持 DAM 访问 • 接收通道 7 支持 DAM 访问 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 红外遥控 (RMT)。 3.5.9 脉冲计数控制器 脉冲计数器 (PCNT) 通过多种模式捕捉脉冲并对脉冲边沿计数，具有以下特性： • 四个脉冲计数控制器（单元） ，各自独立工作，计数范围是 1 ~ 65535 • 每个单元有两个独立的通道，共用一个脉冲计数控制器 • 所有通道均有输入脉冲信号（如 sig_ch0_un）和相应的控制信号（如 ctrl_ch0_un） • 滤波器独立工作，过滤每个单元输入脉冲信号（sig_ch0_un 和 sig_ch1_un）控制信号（ctrl_ch0_un 和 ctrl_ch1_un）的毛刺 • 每个通道参数如下： 1. 选择在输入脉冲信号的上升沿或下降沿计数 2. 在控制信号为高电平或低电平时可将计数模式配置为递增、递减或停止计数 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 脉冲计数控制器 (PCNT)。 3.5.10 LED PWM 控制器 LED PWM 控制器可以用于生成八路独立的数字波形，具有如下特性： • 波形的周期和占空比可配置，在信号周期为 1 ms 时，占空比精确度可达 14 位 • 多种时钟源选择，包括：APB 总线时钟、外置主晶振时钟 • 可在 Light-sleep 模式下工作 乐鑫信息科技 34 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 • 支持硬件自动步进式地增加或减少占空比，可用于 LED RGB 彩色梯度发生器 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 LED PWM 控制器 (LEDC)。 3.5.11 USB 2.0 OTG 全速接口 ESP32-S3 带有一个集成了收发器的全速 USB OTG 外设，符合 USB 2.0 规范，支持以下特性： 通用特性 • 支持全速和低速速率 • 主机协商协议 (HNP) 和会话请求协议 (SRP)，均可作为 A 或 B 设备 • 动态 FIFO (DFIFO) 大小 • 支持多种存储器访问模式 – Scatter/Gather DMA 模式 – 缓冲 (Buffer) DMA 模式 – Slave 模式 • 可选择集成收发器或外部收发器 • 当仅使用集成收发器时，可通过时分复用技术，和 USB Serial/JTAG 控制器共用集成收发器 • 当集成收发器和外部收发器同时投入使用时，支持 USB OTG 和 USB Serial/JTAG 控制器两外设各自挑选 不同的收发器使用 设备模式 (Device mode) 特性 • 端点 0 永远存在（双向控制，由 EP0 IN 和 EP0 OUT 组成） • 6 个附加端点 (1 ~ 6)，可配置为 IN 或 OUT • 最多 5 个 IN 端点同时工作（包括 EP0 IN） • 所有 OUT 端点共享一个 RX FIFO • 每个 IN 端点都有专用的 TX FIFO 主机模式 (Host mode) 特性 • 8 个通道（管道） – 由 IN 与 OUT 两个通道组成的一个控制管道，因为 IN 和 OUT 必须分开处理。仅支持控制传输类型。 – 其余 7 个管道可被配置为 IN 或 OUT，支持批量、同步、中断中的任意传输类型。 • 所有通道共用一个 RX FIFO、一个非周期性 TX FIFO、和一个周期性 TX FIFO。每个 FIFO 大小可配置。 3.5.12 USB Serial/JTAG 控制器 ESP32-S3 集成了一个 USB Serial/JTAG 控制器，具有以下特性： • USB 全速标准 • 可配置为使用 ESP32-S3 内部 USB PHY 或通过 GPIO 交换矩阵使用外部 PHY • 固定功能。包含连接的 CDC-ACM（通信设备类抽象控制模型）和 JTAG 适配器功能 • 共 2 个 OUT 端点、3 个 IN 端点和 1 个控制端点 EP_0，可实现最大 64 字节的数据载荷 • 包含内部 PHY，基本无需其他外部组件连接主机计算机 • CDC-ACM 的虚拟串行功能在大多数现代操作系统上可实现即插即用 乐鑫信息科技 35 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 • JTAG 接口可使用紧凑的 JTAG 指令实现与 CPU 调试内核的快速通信 • CDC-ACM 支持主机控制芯片复位和进入下载模式 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 USB Serial/JTAG 控制器 (USB_SERIAL_JTAG)。 3.5.13 电机控制 PWM (MCPWM) ESP32-S3 包含两个 MCPWM，可以用于驱动数字马达和智能灯。每个 MCPWM 外设都包含一个时钟分频器 （预分频器） 、三个 PWM 定时器、三个 PWM 操作器和一个捕捉模块。PWM 定时器用于生成定时参考。PWM 操作器将根据定时参考生成所需的波形。通过配置，任一 PWM 操作器可以使用任一 PWM 定时器的定时参考。 不同的 PWM 操作器可以使用相同的 PWM 定时器的定时参考来产生 PWM 信号。此外，不同的 PWM 操作器 也可以使用不同的 PWM 定时器的值来生成单独的 PWM 信号。不同的 PWM 定时器也可进行同步。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 电机控制 PWM (MCPWM)。 3.5.14 SD/MMC 主机控制器 ESP32-S3 集成一个 SD/MMC 主机控制器，支持以下特性： • SD 卡 3.0 和 3.01 版本 • SDIO 3.0 版本 • CE-ATA 1.1 版本 • 多媒体卡（MMC 4.41 版本、eMMC 4.5 版本和 4.51 版本） • 高达 80 MHz 的时钟输出 • 3 种数据总线模式： – 1位 – 4 位（可支持两个 SD/SDIO/MMC 4.41 卡，以及一个以 1.8 V 电压工作的 SD 卡） – 8位 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 SD/MMC 主机控制器 (SDHOST)。 3.5.15 TWAI® 控制器 双线车载串口 (Two-wire Automotive Interface, TWAI) 协议是一种多主机、多播的通信协议，具有检测错误、发 送错误信号以及内置报文优先仲裁等功能。ESP32-S3 带有一个 TWAI 控制器，支持以下特性： • 兼容 ISO 11898-1 协议（CAN 规范 2.0） • 标准帧格式（11 位 ID）和扩展帧格式（29 位 ID） • 1 Kbit/s 到 1 Mbit/s 比特率 • 多种操作模式： – 工作模式 – 监听模式 – 自检模式（传输无需确认） • 64 字节接收 FIFO • 数据接收过滤器（支持单过滤器和双过滤器模式） • 错误检测与处理： 乐鑫信息科技 36 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 – 错误计数器 – 可配置的错误中断阈值 – 错误代码记录 – 仲裁丢失记录 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 双线汽车接口 (TWAI®)。 3.6 射频和 Wi­Fi ESP32-S3 射频包含以下主要模块： • 2.4 GHz 接收器 • 2.4 GHz 发射器 • 偏置 (Bias) 和线性稳压器 • Balun 和收发切换器 • 时钟生成器 3.6.1 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，ESP32-S3 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。 3.6.2 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，ESP32-S3 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。 3.6.3 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。 乐鑫信息科技 37 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 3.6.4 Wi­Fi 射频和基带 ESP32-S3 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 和 40 MHz 带宽 • 802.11n MCS32 • 802.11n 0.4 µs 保护间隔 • 数据率高达 150 Mbps • 接收 STBC（单空间流） • 可调节的发射功率 • 天线分集：ESP32-S3 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。 3.6.5 Wi­Fi MAC ESP32-S3 完全遵循 802.11 b/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。 ESP32-S3 Wi-Fi MAC 自行支持的底层协议功能如下： • 4 × 虚拟 Wi-Fi 接口 • 同时支持基础结构型网络 (Infrastructure BSS) Station 模式、SoftAP 模式和 Station + SoftAP 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 • TXOP • 无线多媒体 (WMM) • GCMP、CCMP、TKIP、WAPI、WEP 和 BIP • 自动 Beacon 监测（硬件 TSF） • 802.11mc FTM 3.6.6 联网特性 乐鑫提供的固件支持 TCP/IP 联网、ESP-WIFI-MESH 联网或其他 Wi-Fi 联网协议，同时也支持 TLS 1.2。 3.7 低功耗蓝牙 ESP32-S3 包含了一个低功耗蓝牙 (Bluetooth Low Energy) 子系统，集成了硬件链路层控制器、射频/调制解调 器模块和功能齐全的软件协议栈。低功耗蓝牙子系统支持 Bluetooth 5 和 Bluetooth mesh。 3.7.1 低功耗蓝牙射频和物理层 ESP32-S3 低功耗蓝牙射频和物理层支持以下特性： • 1 Mbps PHY • 2 Mbps PHY，用于提高传输速度和数据吞吐量 乐鑫信息科技 38 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 • Coded PHY，用于提高接收灵敏度和传输距离（125 Kbps 和 500 Kbps） • 无需外部 PA，支持 Class 1 发射功率 • 硬件实现 Listen Before Talk (LBT) • 天线分集 (Antenna diversity)：支持带有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。 3.7.2 低功耗蓝牙链路层控制器 ESP32-S3 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 • 多连接，支持中心设备 (Central) 和外围设备 (Peripheral) 同时运行 • 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 3.8 定时器 3.8.1 通用定时器 ESP32-S3 内置 4 个 54 位通用定时器，具有 16 位分频器和 54 位可自动重载的向上/向下计时器。 定时器具有如下功能： • 16 位时钟预分频器，分频系数为 2 到 65536 • 54 位时基计数器可配置成递增或递减 • 可读取时基计数器的实时值 • 暂停和恢复时基计数器 • 可配置的报警产生机制 • 计数器值重新加载（报警时自动重新加载或软件控制的即时重新加载） • 电平触发中断 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 定时器组 (TIMG)。 乐鑫信息科技 39 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 3.8.2 系统定时器 ESP32-S3 内置 52 位系统定时器，该系统定时器包含两个 52 位的时钟计数器和三个报警比较器，具有以下功 能： • 时钟计数器的频率固定为 16 MHz • 根据不同的报警值可产生三个独立的中断 • 两种报警模式：单次特定报警值报警和周期性报警 • 支持设置 52 位的单次特定报警值和 26 位的周期性报警值 • 从 Deep-sleep 或 Light-sleep 唤醒后读取 RTC 计数器中的睡眠时间 • 支持配置成当 CPU 暂停或处于 OCD 模式时，时钟计数器也暂停 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 系统定时器 (SYSTIMER)。 3.8.3 看门狗定时器 ESP32-S3 中有三个看门狗定时器：两个定时器组中各一个（称作主系统看门狗定时器，缩写为 MWDT） ，RTC 模块中一个（称作 RTC 看门狗定时器，缩写为 RWDT）。 在引导加载 flash 固件期间，RWDT 和定时器组 0 中的 MWDT 会自动使能，以检测引导过程中发生的错误，并 恢复运行。 看门狗定时器具有如下特性： • 四个阶段，每个阶段都可配置超时时间。每阶段都可单独配置、使能和关闭。 • 如在某个阶段发生超时，MWDT 会采取中断、CPU 复位和内核复位三种超时动作中的一种，RWDT 会采 取中断、CPU 复位、内核复位和系统复位四种超时动作中的一种。 • 保护 32 位超时计数器 • 防止 RWDT 和 MWDT 的配置被误改。 • flash 启动保护：如果在预定时间内 SPI flash 的引导过程没有完成，看门狗会重启整个主系统。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 看门狗定时器。 3.8.4 XTAL32K 看门狗定时器 XTAL32K 看门狗定时器的中断及唤醒 XTAL32K 看门狗定时器监控到 XTAL32K_CLK 停振时，将发起停振中断 RTC_XTAL32K_DEAD_INT（中断描述 详见 《ESP32-S3 技术参考手册》） ，如果 CPU 处于 Light-sleep 和 Deep-sleep 状态，将唤醒 CPU。 BACKUP32K_CLK XTAL32K 看门狗定时器监控到 XTAL32K_CLK 停振后，将使用 RTC_CLK 的分频时钟 BACKUP32K_CLK (频率 约为 32 kHz ) 替代 XTAL32K_CLK 作为 RTC 的 SLOW_CLK 维持系统继续正常工作。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 XTAL32K 看门狗定时器 (XTWDT)。 3.9 加密/安全组件 3.9.1 片外存储器加密与解密 ESP32-S3 芯片集成了符合 XTS-AES 标准的片外存储器加密与解密模块，支持以下特性： • 通用 XTS-AES 算法，符合 IEEE Std 1619-2007 乐鑫信息科技 40 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 • 手动加密过程需要软件参与 • 高速的自动加密过程，无需软件参与 • 高速的自动解密过程，无需软件参与 • 寄存器配置、eFuse 参数、启动 (boot) 模式共同决定加解密功能 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 片外存储器加密与解密 (XTS_AES)。 3.9.2 安全启动 安全启动功能确保只启动已签名（具有 RSA-PSS 签名）的固件，此功能的可信度是根植于硬件逻辑。 3.9.3 HMAC 加速器 如 RFC 2104 中所述，HMAC 模块通过 hash 算法和密钥计算得到数据信息的信息认证码 (MAC)。ESP32-S3 的 HMAC 加速器支持以下特性： • 标准 HMAC-SHA-256 算法 • HMAC 计算的 hash 结果仅支持特定的硬件外设访问（下行模式） • 兼容挑战-应答身份验证算法 • 生成数字签名外设所需的密钥（下行模式） • 重启软禁用的 JTAG（下行模式） 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 HMAC 加速器 (HMAC)。 3.9.4 数字签名 数字签名技术在密码学算法层面上用于验证消息的真实性和完整性。ESP32-S3 的数字签名 (DS) 模块支持以下 特性： • RSA 数字签名支持密钥长度最大为 4096 位 • 私钥数据已加密，并且只能由 DS 读取 • SHA-256 摘要用于保护私钥数据免遭攻击者篡改 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 数字签名 (DS)。 3.9.5 World 控制器 ESP32-S3 可以将芯片的硬件和软件资源分为安全世界 (Secure World) 和非安全世界 (Non-secure World)，从而 有效防止破坏或获取设备信息。两个世界之间由 World 控制器进行切换，其支持以下特性： • 控制 CPU 在安全世界与非安全世界中的相互切换 • 控制 15 个 DMA 外设在安全世界与非安全世界中的相互切换 • 记录 CPU 的世界切换信息 • 屏蔽 CPU 的 NMI 中断 3.9.6 SHA 加速器 ESP32-S3 内置 SHA（安全哈希算法）硬件加速器可快速完成 SHA 运算，其支持以下特性： • 支持 FIPS PUB 180-4 规范的全部运算标准 – SHA-1 运算 乐鑫信息科技 41 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 – SHA-224 运算 – SHA-256 运算 – SHA-384 运算 – SHA-512 运算 – SHA-512/224 运算 – SHA-512/256 运算 – SHA-512/t 运算 • 提供两种工作模式 – Typical SHA 工作模式 – DMA-SHA 工作模式 • 允许插入 (interleaved) 功能（仅限 Typical SHA 工作模式） • 允许中断功能（仅限 DMA-SHA 工作模式） 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 SHA 加速器 (SHA)。 3.9.7 AES 加速器 ESP32-S3 内置 AES（高级加密标准）硬件加速器，可使用 AES 算法快速完成数据的加解密运算，支持以下特 性： • Typical AES 工作模式 – AES-128/AES-256 加解密运算 • DMA-AES 工作模式 – AES-128/AES-256 加解密运算 – 块（加密）模式 * ECB (Electronic Codebook) * CBC (Cipher Block Chaining) * OFB (Output Feedback) * CTR (Counter) * CFB8 (8-bit Cipher Feedback) * CFB128 (128-bit Cipher Feedback) – 中断发生 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 AES 加速器 (AES)。 3.9.8 RSA 加速器 RSA 加速器可为多种运用于“RSA 非对称式加密演算法”的高精度计算提供硬件支持。ESP32-S3 的 RSA 加速 器具有以下特性： • 大数模幂运算（支持两个加速选项） • 大数模乘运算 • 大数乘法运算 乐鑫信息科技 42 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 • 多种运算子长度 • 中断功能 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 RSA 加速器 (RSA)。 3.9.9 随机数发生器 ESP32-S3 的随机数发生器可通过物理过程而非算法生成真随机数，所有生成的随机数在特定范围内出现的概 率完全一致。 详细信息请参考 《ESP32-S3 技术参考手册》中的章节 随机数发生器 (RNG)。 3.10 外设管脚分配 表 13: 外设和传感器管脚分配 接口 ADC 触摸传感器 乐鑫信息科技 信号 管脚 ADC1_CH0 GPIO1 ADC1_CH1 GPIO2 ADC1_CH2 GPIO3 ADC1_CH3 GPIO4 ADC1_CH4 GPIO5 ADC1_CH5 GPIO6 ADC1_CH6 GPIO7 ADC1_CH7 GPIO8 ADC1_CH8 GPIO9 ADC1_CH9 GPIO10 ADC2_CH0 GPIO11 ADC2_CH1 GPIO12 ADC2_CH2 GPIO13 ADC2_CH3 GPIO14 ADC2_CH4 XTAL_32K_P ADC2_CH5 XTAL_32K_N ADC2_CH6 GPIO17 ADC2_CH7 GPIO18 ADC2_CH8 GPIO19 ADC2_CH9 GPIO20 TOUCH1 GPIO1 TOUCH2 GPIO2 TOUCH3 GPIO3 TOUCH4 GPIO4 TOUCH5 GPIO5 TOUCH6 GPIO6 TOUCH7 GPIO7 TOUCH8 GPIO8 TOUCH9 GPIO9 TOUCH10 GPIO10 TOUCH11 GPIO11 43 反馈文档意见 功能 两个 12 位 SAR ADC 电容式触摸传感器 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 接口 JTAG 信号 管脚 TOUCH12 GPIO12 TOUCH13 GPIO13 TOUCH14 GPIO14 MTDI MTDI MTCK MTCK MTMS MTMS MTDO MTDO 功能 软件调试 JTAG U0RXD_in U0CTS_in U0DSR_in U0TXD_out U0RTS_out U0DTR_out U1RXD_in U1CTS_in UART U1DSR_in 任意 GPIO 管脚 U1TXD_out 三个 UART 设备，支持硬 件流控制和 DMA U1RTS_out U1DTR_out U2RXD_in U2CTS_in U2DSR_in U2TXD_out U2RTS_out U2DTR_out I2CEXT0_SCL_in/_out I2C I2CEXT0_SDA_in/_out 任意 GPIO 管脚 I2CEXT1_SCL_in/_out 两个 I2C 设备，支持主机 或从机模式 I2CEXT1_SDA_in/_out LED PWM 乐鑫信息科技 任意 GPIO 管脚 LEDC_LS_SIG_out0~7 44 反馈文档意见 八路独立通道 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 接口 信号 管脚 功能 I2S0O_BCK_in I2S0_MCLK_in I2S0O_WS_in I2S0I_SD_in I2S0I_SD1_in I2S0I_SD2_in I2S0I_SD3_in I2S0I_BCK_in I2S0I_WS_in I2S1O_BCK_in I2S1_MCLK_in I2S1O_WS_in I2S1I_SD_in I2S I2S1I_BCK_in 任意 GPIO 管脚 I2S1I_WS_in 用于串行立体声数据的输 入输出。 I2S0O_BCK_out I2S0_MCLK_out I2S0O_WS_out I2S0O_SD_out I2S0O_SD1_out I2S0I_BCK_out I2S0I_WS_out I2S1O_BCK_out I2S1_MCLK_out I2S1O_WS_out I2S1O_SD_out I2S1I_BCK_out I2S1I_WS_out LCD_PCLK LCD_DC LCD_V_SYNC LCD_H_SYNC LCD_H_ENABLE 用于发送 8 ~16 位 LCD LCD_DATA_out0~15 LCD_CAMERA 任意 GPIO 管脚 LCD_CS CAM_CLK 接口数据的发送和 8 ~16 位摄像头接口数据的接收。 CAM_V_SYNC CAM_H_SYNC CAM_H_ENABLE CAM_PCLK CAM_DATA_in0~15 红外遥控器 乐鑫信息科技 RMT_SIG_in0~3 任意 GPIO 管脚 RMT_SIG_out0~3 45 反馈文档意见 四路 IR 收发器，支持不同 波形标准。 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 接口 SPI0/1 信号 管脚 功能 SPICLK_out_mux SPICLK SPICS0_out SPICS0 SPICS1_out SPICS1 SPID_in/_out SPID SPIQ_in/_out SPIQ 支持 SPI、Dual SPI、 SPIWP_in/_out SPIWP Quad SPI、Octal SPI、 SPIHD_in/_out SPIHD QPI 和 OPI，可以连接片 SPID4_in/_out GPIO33 外 flash 和 RAM。 SPID5_in/_out GPIO34 SPID6_in/_out GPIO35 SPID7_in/_out GPIO36 SPIDQS_in/_out GPIO37 支持以下功能： FSPICLK_in/_out_mux • SPI、Dual SPI、 Quad SPI、Octal FSPICS0_in/_out SPI、QPI 和 OPI 的 主机模式，SPI、 FSPICS1~5_out Dual SPI、Quad SPI FSPID_in/_out SPI2 和 QPI 的从机模式； FSPIQ_in/_out 任意 GPIO 管脚 • 可以连接片外 flash、 RAM 和其他 SPI 设 备 FSPIWP_in/_out • SPI 传输的四种时钟 FSPIHD_in/_out 模式； • 可配置的 SPI 频率； FSPIIO4~7_in/_out • 64 字节缓存或 DMA 数据缓存。 FSPIDQS_out 支持以下功能： SPI3_CLK_in/_out_mux • SPI、Dual SPI、 SPI3_CS0_in/_out Quad SPI 和 QPI 的 SPI3_CS1_out SPI3 主机和从机模式； SPI3_CS2_out 任意 GPIO 管脚 • SPI 传输的四种时钟 SPI3_D_in/_out 模式； SPI3_Q_in/_out • 可配置的 SPI 频率； SPI3_WP_in/_out • 64 字节缓存或 DMA 数据缓存。 SPI3_HD_in/_out PCNT_SIG_CH0_in0~3 脉冲计数器 脉冲计数器通过七种模式 PCNT_SIG_CH1_in0~3 任意 GPIO 管脚 PCNT_CTRL_CH0_in0~3 数。 PCNT_CTRL_CH1_in0~3 乐鑫信息科技 捕捉脉冲并对脉冲边沿计 46 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 接口 USB OTG USB Serial/ JTAG 控制器 信号 管脚 功能 D- GPIO19（内部 PHY 使用） D+ GPIO20（内部 PHY 使用） VP MTMS（外部 PHY 使用） 全速 USB OTG（USB VM MTDI（外部 PHY 使用） OTG 支持使用芯片内部集 RCV GPIO21（外部 PHY 使用） 成的全速 PHY，也支持使 OEN MTDO（外部 PHY 使用） VPO MTCK（外部 PHY 使用） VMO GPIO38（外部 PHY 使用） D- GPIO19（内部 PHY 使用） D+ GPIO20（内部 PHY 使用） 编程 flash 及 CPU 调试 VP MTMS（外部 PHY 使用） （USB Serial/JTAG 控制器 VM MTDI（外部 PHY 使用） 支持使用芯片内部集成的 OEN MTDO（外部 PHY 使用） 全速 PHY，也支持使用外 VPO MTCK（外部 PHY 使用） 接全速 PHY） VMO GPIO38（外部 PHY 使用） 用外接全速 PHY） SDHOST_CCLK_out_1~2 SDHOST_RST_N_1~2 SDHOST_CCMD_OD_PULLUP_EN_N SDIO_TOHOST_INT_out SDHOST_CCMD_in/_out_1 SDHOST_CCMD_in/_out_2 SDHOST_CDATA_in/_out_10 SDHOST_CDATA_in/_out_11 SDHOST_CDATA_in/_out_12 SDHOST_CDATA_in/_out_13 SDHOST_CDATA_in/_out_14 SDHOST_CDATA_in/_out_15 SD/MMC SDHOST_CDATA_in/_out_16 主机控制器 SDHOST_CDATA_in/_out_17 任意 GPIO 管脚 支持 V3.0.1 标准 SD 内存 卡 SDHOST_CDATA_in/_out_20 SDHOST_CDATA_in/_out_21 SDHOST_CDATA_in/_out_22 SDHOST_CDATA_in/_out_23 SDHOST_CDATA_in/_out_24 SDHOST_CDATA_in/_out_25 SDHOST_CDATA_in/_out_26 SDHOST_CDATA_in/_out_27 SDHOST_DATA_STROBE_1~2 SDHOST_CARD_DETECT_N_1~2 SDHOST_CARD_WRITE_PRT_1~2 SDHOST_CARD_INT_N_1~2 乐鑫信息科技 47 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 3 功能描述 接口 信号 管脚 功能 PWM0_SYNC0~2_in PWM0_F0~2_in PWM0_CAP0~2_in PWM1_SYNC0~2_in PWM1_F0~2_in PWM1_CAP0~2_in MCPWM PWM0_out0a 2 个 MCPWM 的输入输出 PWM0_out0b 管脚，包括 PWM 波形的 PWM0_out1a 任意 GPIO 管脚 PWM0_out1b 差分输出，待检测的故障 输入信号，待捕获的输入 PWM0_out2a 信号和 PWM 定时器的外 PWM0_out2b 接同步信号 PWM1_out0a PWM1_out0b PWM1_out1a PWM1_out1b PWM1_out2a PWM1_out2b TWAI_RX ® TWAI 控制器 兼容 ISO 11898-1 协议 TWAI_TX 任意 GPIO 管脚 TWAI_BUS_OFF_ON 持 1 Mbit/s 速率 TWAI_CLKOUT 乐鑫信息科技 （CAN 规范 2.0），最高支 48 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 4. 电气特性 4.1 绝对最大额定值 超出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，不涉及器件的功能性操作。 表 14: 绝对最大额定值 符号 参数 最小值 最大值 电源管脚电压 –0.3 3.6 Ioutput * IO 输出总电流 — 1500 mA TST ORE 存储温度 –40 150 °C VDDA, VDD3P3, VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SPI 单位 V * 芯片的 IO 输出总电流的测条件为 25 °C 环境温度，VDD3P3_RTC, VDD3P3_CPU, VDD_SPI 三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。 4.2 建议工作条件 表 15: 建议工作条件 符号 参数 VDDA, VDD3P3, VDD3P3_RTC VDD_SPI（作为输入电源）1 VDD3P3_CPU IV DD 3 2, 3 最小值 典型值 最大值 电源管脚电压 3.0 3.3 3.6 V — 1.8 3.3 3.6 V 电源管脚电压 3.0 3.3 3.6 V 外部电源的供电电流 0.5 — — A ESP32-S3 105 ESP32-S3FN8 TA 环境温度 ESP32-S3R2 单位 85 –40 — 85 ESP32-S3R8 65 ESP32-S3R8V 65 °C 1 更多信息请参考章节 2.7 电源管理。 2 写 eFuse 时，VDD3P3_CPU 应不超过 3.3 V。 3 在使用 VDD_SPI 为外设供电的使用场景中，VDD3P3_CPU 还应满足外设的使用要求，详见表 16。 4 使用单电源供电时，输出电流需要达到 500 mA 及以上。 乐鑫信息科技 49 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 4.3 VDD_SPI 输出特性 表 16: VDD_SPI 输出特性 符号 参数 典型值 单位 RSP I 3.3 V 模式导通电阻 7.5 Ω ISP I 1.8 V 模式输出电流 40 mA 在实际使用情况下，当 VDD_SPI 为 3.3 V 输出模式的时候，VDD3P3_CPU 需要考虑到 RSP I 的影响。比如在接 3.3 V flash 的情况下需满足以下条件： VDD3P3_CPU > VDD_flash_min + I_flash_max*RSP I 其中，VDD_flash_min 为 flash 的最低工作电压，I_flash_max 为 flash 的最大工作电流。 更多信息请参考章节 2.7 电源管理。 4.4 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 表 17: 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 符号 参数 最小值 CIN 管脚电容 — 高电平输入电压 VIH 典型值 0.75 × VDD 最大值 2 1 单位 — pF 1 — VDD + 0.3 V 1 VIL 低电平输入电压 –0.3 — 0.25 × VDD IIH 高电平输入电流 — — 50 nA 低电平输入电流 — — 50 nA — — IIL VOH VOL 2 2 高电平输出电压 0.8 × VDD 低电平输出电压 1 V V 1 — — 0.1 × VDD V — 40 — mA — 28 — mA 1 IOH IOL 高电平拉电流 (VDD = 3.3 V, VOH >= 2.64 V, PAD_DRIVER = 3) 低电平灌电流 (VDD1= 3.3 V, VOL = 0.495 V, PAD_DRIVER = 3) RP U 内部弱上拉电阻 — 45 — kΩ RP D 内部弱下拉电阻 — 45 — kΩ — VDD1+ 0.3 V — 0.25 × VDD1 V VIH_nRST VIL_nRST 芯片复位释放电压（CHIP_PU 应满足电压 范围） 0.75 × VDD1 芯片复位电压（CHIP_PU 应满足电压范 围） 1 VDD 是 I/O 的供电电源。 2 VOH 和 VOL 为负载是高阻条件下的测试值。 –0.3 4.5 ADC 特性 表 18: ADC 特性 符号 参数 1 最小值 最大值 单位 DNL（差分非线性） ADC 外接 100 nF 电容；输入为 DC 信号； –4 4 LSB INL（积分非线性） 环境温度 25 °C；Wi-Fi 关闭 –8 8 LSB 采样速度 — — 100 乐鑫信息科技 50 反馈文档意见 kSPS 2 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 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 描述 总误差 最小值 最大值 单位 ATTEN0，有效测量范围 0 ~ 950 -5 5 mV ATTEN1，有效测量范围 0 ~ 1250 -6 6 mV ATTEN2，有效测量范围 0 ~ 1750 -10 10 mV ATTEN3，有效测量范围 0 ~ 3100 -50 50 mV 4.6 功耗特性 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。 表 20: W­Fi RF 功耗 工作模式 1 描述 TX Active（射频工作） RX 1 峰值 (mA) 802.11b, 1 Mbps, @21 dBm 340 802.11g, 54 Mbps, @19 dBm 291 802.11n, HT20, MCS7, @18.5 dBm 283 802.11n, HT40, MCS7, @18 dBm 286 802.11b/g/n, HT20 88 802.11n, HT40 91 CPU 工作模式：主频 80 MHz，单核执行 32 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态。 请注意表 21 提供的数据仅适用于 ESP32-S3 型号芯片，即不带有 SiP flash 或 SiP PSRAM 的芯片。 表 21: 不同功耗模式下的功耗（除 Modem­sleep） 功耗模式 描述 Light-sleep — Deep-sleep Power off 乐鑫信息科技 典型值 单位 240 µA RTC 存储器处于工作状态，RTC 外设处于工作状态 8 µA RTC 存储器处于工作状态，RTC 外设处于关闭状态 7 µA CHIP_PU 管脚拉低，芯片处于关闭状态 1 µA 51 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 电气特性 4 表 22: Modem­sleep 模式下的功耗 典型值1 典型值2 主频 功耗模式 (MHz) 40 80 Modem-sleep 160 240 描述 (mA) (mA) WAITI（双核均处于空闲 idle 状态） 13.2 18.8 单核执行 32 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态 16.2 21.8 双核执行 32 位数据访问指令 18.7 24.4 单核执行 128 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态 19.9 25.4 双核执行 128 位数据访问指令 23.0 28.8 WAITI 22.0 36.1 单核执行 32 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态 28.4 42.6 双核执行 32 位数据访问指令 33.1 47.3 单核执行 128 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态 35.1 49.6 双核执行 128 位数据访问指令 41.8 56.3 WAITI 27.6 42.3 单核执行 32 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态 39.9 54.6 双核执行 32 位数据访问指令 49.6 64.1 单核执行 128 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态 54.4 69.2 双核执行 128 位数据访问指令 66.7 81.1 WAITI 32.9 47.6 单核执行 32 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态 51.2 65.9 双核执行 32 位数据访问指令 66.2 81.3 单核执行 128 位数据访问指令，另外一个核处于空闲状态 72.4 87.9 双核执行 128 位数据访问指令 91.7 107.9 1 所有外设和外设时钟处于关闭状态时的典型值。 2 所有外设和外设时钟处于工作状态时的典型值。 3 实际情况下，外设在不同工作状态下电流会有所差异。 4.7 可靠性认证 表 23: 可靠性认证 测试项目 测试条件 HTOL（高温工作寿命） 125 °C，1000 小时 ESD（静电放电敏感度) 闩锁测试 (Latch-up) 测试标准 JESD22-A108 1 JS-001 2 JS-002 HBM（人体放电模式） ± 2000 V CDM（充电器件模式） ± 1000 V 过电流 ± 200 mA JESD78 过电压 1.5 × VDDmax 烘烤：125 °C，24 小时 预处理测试 浸泡：三级（30 °C，60% RH，192 小时） 回流焊：260 + 0 °C，20 秒，三次 TCT（温度循环测试） uHAST（无偏压高加速温 湿度应力试验） HTSL（高温贮存寿命） J-STD-020、JESD47、 JESD22-A113 –65 °C / 150 °C，500 次循环 JESD22-A104 130 °C，85% RH，96 小时 JESD22-A118 150 °C，1000 小时 JESD22-A103 见下页 乐鑫信息科技 52 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 表 23 – 接上页 测试项目 测试条件 测试标准 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。 4.8 Wi­Fi 射频 表 24: Wi­Fi 频率 参数 工作信道中心频率 最小值 典型值 最大值 (MHz) (MHz) (MHz) 2412 — 2484 4.8.1 Wi­Fi 射频发射器 (TX) 规格 表 25: 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 (dBm) (dBm) (dBm) 802.11b, 1 Mbps — 21.0 — 802.11b, 11 Mbps — 21.0 — 802.11g, 6 Mbps — 20.5 — 802.11g, 54 Mbps — 19.0 — 802.11n, HT20, MCS0 — 19.5 — 802.11n, HT20, MCS7 — 18.5 — 802.11n, HT40, MCS0 — 19.5 — 802.11n, HT40, MCS7 — 18.0 — 速率 表 26: 发射 EVM 测试 最小值 典型值 标准限值 (dB) (dB) (dB) 速率 802.11b, 1 Mbps, @21 dBm — –24.5 –10 802.11b, 11 Mbps, @21 dBm — –24.5 –10 802.11g, 6 Mbps, @20.5 dBm — –21.5 –5 802.11g, 54 Mbps, @19 dBm — –28.0 –25 802.11n, HT20, MCS0, @19.5 dBm — –23.0 –5 802.11n, HT20, MCS7, @18.5 dBm — –29.5 –27 802.11n, HT40, MCS0, @19.5 dBm — –23.0 –5 802.11n, HT40, MCS7, @18 dBm — –29.5 –27 4.8.2 Wi­Fi 射频接收器 (RX) 规格 乐鑫信息科技 53 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 表 27: 接收灵敏度 最小值 典型值 最大值 (dBm) (dBm) (dBm) 802.11b, 1 Mbps — –98.4 — 802.11b, 2 Mbps — –95.4 — 802.11b, 5.5 Mbps — –93.0 — 802.11b, 11 Mbps — –88.6 — 802.11g, 6 Mbps — –93.2 — 802.11g, 9 Mbps — –91.8 — 802.11g, 12 Mbps — –91.2 — 802.11g, 18 Mbps — –88.6 — 802.11g, 24 Mbps — –86.0 — 802.11g, 36 Mbps — –82.4 — 802.11g, 48 Mbps — –78.2 — 802.11g, 54 Mbps — –76.5 — 802.11n, HT20, MCS0 — –92.6 — 802.11n, HT20, MCS1 — –91.0 — 802.11n, HT20, MCS2 — –88.2 — 802.11n, HT20, MCS3 — –85.0 — 802.11n, HT20, MCS4 — –81.8 — 802.11n, HT20, MCS5 — –77.4 — 802.11n, HT20, MCS6 — –75.8 — 802.11n, HT20, MCS7 — –74.2 — 802.11n, HT40, MCS0 — –90.0 — 802.11n, HT40, MCS1 — –88.0 — 802.11n, HT40, MCS2 — –85.2 — 802.11n, HT40, MCS3 — –82.0 — 802.11n, HT40, MCS4 — –79.0 — 802.11n, HT40, MCS5 — –74.4 — 802.11n, HT40, MCS6 — –72.8 — 802.11n, HT40, MCS7 — –71.4 — 最小值 典型值 最大值 (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 — 0 — 802.11n, HT40, MCS0 — 5 — 802.11n, HT40, MCS7 — 0 — 速率 表 28: 最大接收电平 速率 乐鑫信息科技 54 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 表 29: 接收邻道抑制 速率 最小值 典型值 最大值 (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 — 802.11n, HT40, MCS0 — 25 — 802.11n, HT40, MCS7 — 11 — 最小值 典型值 最大值 (MHz) (MHz) (MHz) 2402 — 2480 4.9 低功耗蓝牙射频 表 30: 低功耗蓝牙频率 参数 工作信道中心频率 4.9.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 规格 表 31: 发射器特性 ­ 低功耗蓝牙 1 Mbps 参数 射频发射功率 载波频率偏移和漂移 调制特性 带内杂散发射 描述 最小值 射频功率控制范围 典型值 最大值 单位 –25.00 0 20.00 增益控制步长 — 3.00 — dB |fn |n=0, 1, 2, ..k 最大值 — 2.50 — kHz |f0 − fn | 最大值 — 2.00 — kHz |fn − fn−5 | 最大值 — 1.39 — kHz |f1 − f0 | — 0.80 — kHz ∆ f 1avg — 249.00 — kHz — 198.00 — kHz ∆ f 2avg /∆ f 1avg — 0.86 — — ± 2 MHz 偏移 — –37.00 — dBm ± 3 MHz 偏移 — –42.00 — dBm > ± 3 MHz 偏移 — –44.00 — dBm ∆ f 2max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f 2max ） dBm 表 32: 发射器特性 ­ 低功耗蓝牙 2 Mbps 参数 射频发射功率 描述 最小值 射频功率控制范围 增益控制步长 典型值 最大值 –25.00 0 20.00 — 3.00 — 单位 dBm dB 见下页 乐鑫信息科技 55 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 表 32 – 接上页 参数 载波频率偏移和漂移 调制特性 带内杂散发射 描述 最小值 典型值 最大值 单位 |fn |n=0, 1, 2, ..k 最大值 — 2.50 — kHz |f0 − fn | 最大值 — 1.90 — kHz |fn − fn−5 | 最大值 — 1.40 — kHz |f1 − f0 | — 1.10 — kHz ∆ f 1avg — 499.00 — kHz — 416.00 — kHz ∆ f 2avg /∆ f 1avg — 0.89 — — ± 4 MHz 偏移 — –43.80 — dBm ± 5 MHz 偏移 — –45.80 — dBm > ± 5 MHz 偏移 — –47.00 — dBm ∆ f 2max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f 2max ） 表 33: 发射器特性 ­ 低功耗蓝牙 125 Kbps 参数 射频发射功率 载波频率偏移和漂移 调制特性 描述 最小值 射频功率控制范围 最大值 单位 –25.00 0 20.00 增益控制步长 — 3.00 — dB |fn |n=0, 1, 2, ..k 最大值 — 0.80 — kHz |f0 − fn | 最大值 — 0.98 — kHz |fn − fn−3 | — 0.30 — kHz |f0 − f3 | — 1.00 — kHz ∆ f 1avg — 248.00 — kHz — 222.00 — kHz ± 2 MHz 偏移 — –37.00 — dBm ± 3 MHz 偏移 — –42.00 — dBm > ± 3 MHz 偏移 — –44.00 — dBm ∆ f 1max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f 1max ） 带内杂散发射 典型值 dBm 表 34: 发射器特性 ­ 低功耗蓝牙 500 Kbps 参数 射频发射功率 载波频率偏移和漂移 调制特性 描述 最小值 射频功率控制范围 乐鑫信息科技 最大值 单位 –25.00 0 20.00 增益控制步长 — 3.00 — dB |fn |n=0, 1, 2, ..k 最大值 — 0.70 — kHz |f0 − fn | 最大值 — 0.90 — kHz |fn − fn−3 | — 0.85 — kHz |f0 − f3 | — 0.34 — kHz ∆ f 2avg — 213.00 — kHz — 196.00 — kHz ± 2 MHz 偏移 — –37.00 — dBm ± 3 MHz 偏移 — –42.00 — dBm > ± 3 MHz 偏移 — –44.00 — dBm ∆ f 2max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f 2max ） 带内杂散发射 典型值 56 反馈文档意见 dBm ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 4.9.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 规格 表 35: 接收器特性 ­ 低功耗蓝牙 1 Mbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @30.8% PER — — –97.5 — dBm 最大接收信号 @30.8% PER — — 8 — dBm 共信道抑制比 C/I F = F0 MHz — 9 — dB F = F0 + 1 MHz — –3 — dB F = F0 – 1 MHz — –3 — dB F = F0 + 2 MHz — –28 — dB F = F0 – 2 MHz — –30 — dB F = F0 + 3 MHz — –31 — dB F = F0 – 3 MHz — –33 — dB F > F0 + 3 MHz — –32 — dB F > F0 – 3 MHz — –36 — dB — — –32 — dB F = Fimage + 1 MHz — –39 — dB F = Fimage – 1 MHz — –31 — dB 30 MHz ~ 2000 MHz — –9 — dBm 2003 MHz ~ 2399 MHz — –19 — dBm 2484 MHz ~ 2997 MHz — –16 — dBm 3000 MHz ~ 12.75 GHz — –5 — dBm — — –31 — dBm 最小值 典型值 最大值 单位 邻道选择性抑制比 C/I 镜像频率 邻道镜像频率干扰 带外阻塞 互调 表 36: 接收器特性 ­ 低功耗蓝牙 2 Mbps 参数 描述 灵敏度 @30.8% PER — — –93.5 — dBm 最大接收信号 @30.8% PER — — 3 — dBm 共信道干扰 C/I F = F0 MHz — 10 — dB F = F0 + 2 MHz — –8 — dB F = F0 – 2 MHz — –5 — dB F = F0 + 4 MHz — –31 — dB F = F0 – 4 MHz — –33 — dB F = F0 + 6 MHz — –37 — dB F = F0 – 6 MHz — –37 — dB F > F0 + 6 MHz — –40 — dB F > F0 – 6 MHz — –40 — dB — — –31 — dB F = Fimage + 2 MHz — –37 — dB F = Fimage – 2 MHz — –8 — dB 30 MHz ~ 2000 MHz — –16 — dBm 2003 MHz ~ 2399 MHz — –20 — dBm 2484 MHz ~ 2997 MHz — –16 — dBm 邻道选择性抑制比 C/I 镜像频率 邻道镜像频率干扰 带外阻塞 见下页 乐鑫信息科技 57 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 4 电气特性 表 36 – 接上页 参数 互调 描述 最小值 典型值 最大值 单位 3000 MHz ~ 12.75 GHz — –16 — dBm — — –30 — dBm 最小值 典型值 最大值 单位 表 37: 接收器特性 ­ 低功耗蓝牙 125 Kbps 参数 描述 灵敏度 @30.8% PER — — –104.5 — dBm 最大接收信号 @30.8% PER — — 8 — dBm 共信道抑制比 C/I F = F0 MHz — 6 — dB F = F0 + 1 MHz — –6 — dB F = F0 – 1 MHz — –5 — dB F = F0 + 2 MHz — –32 — dB F = F0 – 2 MHz — –39 — dB F = F0 + 3 MHz — –35 — dB F = F0 – 3 MHz — –45 — dB F > F0 + 3 MHz — –35 — dB F > F0 – 3 MHz — –48 — dB — — –35 — dB F = Fimage + 1 MHz — –49 — dB F = Fimage – 1 MHz — –32 — dB 最小值 典型值 最大值 单位 邻道选择性抑制比 C/I 镜像频率 邻道镜像频率干扰 表 38: 接收器特性 ­ 低功耗蓝牙 500 Kbps 参数 描述 灵敏度 @30.8% PER — — –101 — 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 F = F0 + 1 MHz — –5 — dB F = F0 – 1 MHz — –5 — dB F = F0 + 2 MHz — –28 — dB F = F0 – 2 MHz — –36 — dB F = F0 + 3 MHz — –36 — dB F = F0 – 3 MHz — –38 — dB F > F0 + 3 MHz — –37 — dB F > F0 – 3 MHz — –41 — dB — — –37 — dB F = Fimage + 1 MHz — –44 — dB F = Fimage – 1 MHz — –28 — dB 邻道选择性抑制比 C/I 镜像频率 邻道镜像频率干扰 乐鑫信息科技 58 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 5 封装信息 5. 封装信息 Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 1 Pin 2 Pin 3 图 8: QFN56 (7×7 mm) 封装 说明： • 从封装俯视图看，芯片管脚从 Pin 1 位置开始按逆时针方向进行编号。 • 有关卷带、载盘和产品标签的信息，请参阅 《乐鑫芯片包装信息》。 乐鑫信息科技 59 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 6 相关文档和资源 6. 相关文档和资源 相关文档 • 《ESP32-S3 技术参考手册》 – 提供 ESP32-S3 芯片的存储器和外设的详细使用说明。 • 《ESP32-S3 硬件设计指南》 – 提供基于 ESP32-S3 芯片的产品设计规范。 • 证书 http://espressif.com/zh-hans/support/documents/certificates • 文档更新和订阅通知 http://espressif.com/zh-hans/support/download/documents 开发者社区 • ESP-IDF 及 GitHub 上的其它开发框架 http://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。 http://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。 http://blog.espressif.com/ • SDK 和演示、App、工具、AT 等下载资源 http://espressif.com/zh-hans/support/download/sdks-demos 产品 • ESP32-S3 系列芯片 – ESP32-S3 全系列芯片。 http://espressif.com/zh-hans/products/socs?id=ESP32-S3 • ESP32-S3 系列模组 – ESP32-S3 全系列模组。 http://espressif.com/zh-hans/products/modules?id=ESP32-S3 • ESP32-S3 系列开发板 – ESP32-S3 全系列开发板。 http://espressif.com/zh-hans/products/devkits?id=ESP32-S3 • 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。 http://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 http://espressif.com/zh-hans/contact-us/sales-questions 乐鑫信息科技 60 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 修订历史 修订历史 日期 版本 发布说明 • 在 Deep-sleep 模式中添加唤醒源 • 在表 19 中添加 ADC 校准结果 • 在表 22 中增加外设全开时的典型值 • 在表 10 中增加 VDD_SPI 的默认配置信息 • 在章节 3 中增加更多模块/外设的描述 2022-01 v1.0 • 更新图 1 • 更新 JEDEC 说明 • 更新章节 4.6 内的 Wi-Fi 数据 • 更新 ESP32-S3R8 和 ESP32-S3R8V 环境温度 • 更新表 21 中 Deep-sleep 模式的描述 • 修正部分措辞 2021-10-12 v0.6.1 更新文字描述 • 更新为芯片版本 revision 1，交换了 pin 53 和 pin 54（XTAL_P 和 XTAL_N） • 更新图 1 • 在产品特性章节增加 CoreMark 得分 2021-09-30 v0.6 • 更新章节 2.8 • 在表 14 中增加 IO 输出总电流的数据 • 增加表 22 Modem-sleep 模式下的功耗数据 • 更新章节 4.6、4.8、4.9 中的数据 • 修正全文多处措辞 • 更新封面、页脚、水印以说明当前及之前版本的技术规格书针对芯片版本 re2021-07-19 v0.5.1 vision 0 • 修正几处笔误 2021-07-09 乐鑫信息科技 v0.5 预发版本 61 反馈文档意见 ESP32-S3 系列芯片技术规格书 v1.0 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。 www.espressif.com 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 © 2022 乐鑫信息科技（上海）股份有限公司。保留所有权利。