ESP32-S3-WROOM-1(N8R8)

ESP32-S3-WROOM-1 ESP32-S3-WROOM-1U 技术规格书 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n) + Bluetooth® 5 (LE) 模组 内置 ESP32-S3 系列芯片，Xtensa® 双核 32 位 LX7 处理器 Flash 最大可选 16 MB，PSRAM 最大可选 8 MB 36 个 GPIO，丰富的外设 板载 PCB 天线或外部天线连接器 ESP32-S3-WROOM-1 ESP32-S3-WROOM-1U 版本 1.2 乐鑫信息科技 版权 © 2023 www.espressif.com 1 模组概述 1 模组概述 说明： 点击链接或扫描二维码确保您使用的是最新版本的文档： https://www.espressif.com/documentation/esp32-s3-wroom-1_wroom-1u_datasheet_cn.pdf 1.1 特性 口、GDMA、TWAI® 控制器（兼容 ISO 11898-1） 、 ADC、触摸传感器、温度传感器、定时器和看门 狗 CPU 和片上存储器 • 内置 ESP32-S3 系列芯片，Xtensa® 双核 32 位 LX7 微处理器 (支持单精度浮点运算单元)，支持 说明： 高达 240 MHz 的时钟频率 * 有关模组外设的详细信息，请参考 • 384 KB ROM 《ESP32-S3 系列芯片技术规格书》。 • 512 KB SRAM • 16 KB RTC SRAM 模组集成元件 • 最大 8 MB PSRAM • 40 MHz 集成晶振 • 最大 16 MB Quad SPI flash Wi-Fi • 802.11 b/g/n 天线选型 • 802.11n 模式下数据速率高达 150 Mbps • 板载 PCB 天线 (ESP32-S3-WROOM-1) • 帧聚合 (TX/RX A-MPDU, TX/RX A-MSDU) • 通过连接器连接外部天线 • 0.4 µs 保护间隔 (ESP32-S3-WROOM-1U) • 工作信道中心频率范围：2412 ~ 2484 MHz 工作条件 蓝牙 • 工作电压/供电电压：3.0 ~ 3.6 V • 低功耗蓝牙 (Bluetooth LE)：Bluetooth 5、Bluetooth • 工作环境温度： mesh – 65 °C 版模组：–40 ~ 65 °C • 速率支持 125 Kbps、500 Kbps、1 Mbps、2 Mbps – 85 °C 版模组：–40 ~ 85 °C • 广播扩展 (Advertising Extensions) – 105 °C 版模组：–40 ~ 105 °C • 多广播 (Multiple Advertisement Sets) 认证 • 信道选择 (Channel Selection Algorithm #2) • Wi-Fi 与蓝牙共存，共用同一个天线 • RF 认证：见 证书 • 环保认证：RoHS/REACH 外设 • GPIO、SPI、LCD、Camera 接口、UART、I2C、I2S、 测试 红外遥控、脉冲计数器、LED PWM、USB 1.1 OTG、 USB Serial/JTAG 控制器、MCPWM、SDIO 主机接 • HTOL/HTSL/uHAST/TCT/ESD 乐鑫信息科技 2 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 1 模组概述 1.2 描述 ESP32-S3-WROOM-1 和 ESP32-S3-WROOM-1U 是两款通用型 Wi-Fi + 低功耗蓝牙 MCU 模组，搭载 ESP32-S3 系列芯片。除具有丰富的外设接口外，模组还拥有强大的神经网络运算能力和信号处理能力，适用于 AIoT 领域 的多种应用场景，例如唤醒词检测和语音命令识别、人脸检测和识别、智能家居、智能家电、智能控制面板、智 能扬声器等。 ESP32-S3-WROOM-1 采用 PCB 板载天线，ESP32-S3-WROOM-1U 采用连接器连接外部天线。两款模组均有 多种型号可供选择，具体见表 1 和 2。其中，ESP32-S3-WROOM-1-H4 和 ESP32-S3-WROOM-1U-H4 的工作 环境温度为–40 ~ 105 °C，内置 ESP32-S3R8 的模组工作环境温度为–40 ~ 65 °C，其他型号的工作环境温度均 为–40 ~ 85 °C。请注意，针对 R8 系列模组 (内置 8 线 PSRAM)，若开启 PSRAM ECC 功能，模组最大环境温度 可以提高到 85 °C，但是 PSRAM 的可用容量将减少 1/16。 表 1: ESP32-S3-WROOM-1 系列型号对比1 环境温度3 模组尺寸4 (°C) (mm) Flash2 PSRAM ESP32-S3-WROOM-1-N4 4 MB (Quad SPI) - –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1-N8 8 MB (Quad SPI) - –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1-N16 16 MB (Quad SPI) - –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1-H4 4 MB (Quad SPI) - –40 ~ 105 ESP32-S3-WROOM-1-N4R2 4 MB (Quad SPI) 2 MB (Quad SPI) –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1-N8R2 8 MB (Quad SPI) 2 MB (Quad SPI) –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1-N16R2 16 MB (Quad SPI) 2 MB (Quad SPI) –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1-N4R8 4 MB (Quad SPI) 8 MB (Octal SPI) –40 ~ 65 ESP32-S3-WROOM-1-N8R8 8 MB (Quad SPI) 8 MB (Octal SPI) –40 ~ 65 ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 16 MB (Quad SPI) 8 MB (Octal SPI) –40 ~ 65 订购代码 1 18.0 × 25.5 × 3.1 本表格中的注释内容与表 2 一致。 表 2: ESP32-S3-WROOM-1U 系列型号对比 环境温度3 模组尺寸4 (°C) (mm) Flash PSRAM2 4 MB (Quad SPI) - –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1U-N8 8 MB (Quad SPI) - –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1U-N16 16 MB (Quad SPI) - –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1U-H4 4 MB (Quad SPI) - –40 ~ 105 ESP32-S3-WROOM-1U-N4R2 4 MB (Quad SPI) 2 MB (Quad SPI) –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1U-N8R2 8 MB (Quad SPI) 2 MB (Quad SPI) –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1U-N16R2 16 MB (Quad SPI) 2 MB (Quad SPI) –40 ~ 85 ESP32-S3-WROOM-1U-N4R8 4 MB (Quad SPI) 8 MB (Octal SPI) –40 ~ 65 ESP32-S3-WROOM-1U-N8R8 8 MB (Quad SPI) 8 MB (Octal SPI) –40 ~ 65 ESP32-S3-WROOM-1U-N16R8 16 MB (Quad SPI) 8 MB (Octal SPI) –40 ~ 65 订购代码 ESP32-S3-WROOM-1U-N4 2 该模组使用封装在芯片中的 PSRAM。 3 环境温度指乐鑫模组外部的推荐环境温度。 4 更多关于模组尺寸的信息，请参考章节 7.1 模组尺寸。 18.0 × 19.2 × 3.2 两款模组采用的是 ESP32-S3 系列 * 芯片。ESP32-S3 系列芯片搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器（支持单精 乐鑫信息科技 3 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 1 模组概述 度浮点运算单元），工作频率高达 240 MHz。CPU 电源可被关闭，利用低功耗协处理器监测外设的状态变化或 某些模拟量是否超出阈值。 ESP32-S3 集成了丰富的外设，包括模组接口：SPI、LCD、Camera 接口、UART、I2C、I2S、红外遥控、脉冲计数 器、LED PWM、USB Serial/JTAG 控制器、MCPWM、SDIO host、GDMA、TWAI® 控制器（兼容 ISO 11898-1） 、 ADC、触摸传感器、温度传感器、定时器和看门狗，和多达 45 个 GPIO。此外，ESP32-S3 还有一个全速 USB 2.0 On-The-Go (OTG) 接口用于 USB 通信。 说明： * 关于 ESP32-S3 的更多信息请参考 《ESP32-S3 系列芯片技术规格书》。 1.3 应用 • 通用低功耗 IoT 传感器集线器 • 智慧楼宇 • 通用低功耗 IoT 数据记录器 • 工业自动化 • 摄像头视频流传输 • 智慧农业 • OTT 电视盒/机顶盒设备 • 音频设备 • USB 设备 • 健康/医疗/看护 • 语音识别 • Wi-Fi 玩具 • 图像识别 • 可穿戴电子产品 • Mesh 网络 • 零售 & 餐饮 • 家庭自动化 乐鑫信息科技 4 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 目录 目录 1 模组概述 2 1.1 特性 2 1.2 描述 3 1.3 应用 4 2 功能框图 9 3 管脚定义 10 3.1 管脚布局 10 3.2 管脚定义 10 3.3 Strapping 管脚 13 3.3.1 芯片启动模式控制 14 3.3.2 VDD_SPI 电压控制 14 3.3.3 ROM 日志打印控制 14 3.3.4 JTAG 信号源控制 15 4 电气特性 16 4.1 绝对最大额定值 16 4.2 建议工作条件 16 4.3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 16 4.4 功耗特性 17 4.5 4.6 4.4.1 Active 模式下的 RF 功耗 17 4.4.2 其他功耗模式下的功耗 17 Wi-Fi 射频 19 4.5.1 Wi-Fi 射频标准 19 4.5.2 Wi-Fi 射频发射器 (TX) 规格 19 4.5.3 Wi-Fi 射频接收器 (RX) 规格 20 低功耗蓝牙射频 21 4.6.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 规格 21 4.6.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 规格 23 5 模组原理图 26 6 外围设计原理图 28 7 模组尺寸和 PCB 封装图形 29 7.1 模组尺寸 29 7.2 推荐 PCB 封装图 30 7.3 外部天线连接器尺寸 32 8 产品处理 33 8.1 存储条件 33 8.2 静电放电 (ESD) 33 乐鑫信息科技 5 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 目录 8.3 炉温曲线 8.3.1 33 回流焊温度曲线 33 8.4 超声波振动 34 9 相关文档和资源 35 修订历史 乐鑫信息科技 36 6 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 表格 表格 1 ESP32-S3-WROOM-1 系列型号对比 3 2 ESP32-S3-WROOM-1U 系列型号对比 3 3 管脚定义 11 4 Strapping 管脚默认配置 13 5 Strapping 管脚的时序参数说明 13 6 芯片启动模式控制 14 7 VDD_SPI 电压控制 14 8 JTAG 信号源控制 15 9 绝对最大额定值 16 10 建议工作条件 16 11 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 16 12 射频功耗 17 13 Modem-sleep 模式下的功耗 18 14 低功耗模式下的功耗 18 15 Wi-Fi 射频标准 19 16 频谱模板和 EVM 符合 802.11 标准时的发射功率 19 17 发射 EVM 测试 19 18 接收灵敏度 20 19 最大接收电平 21 20 接收邻道抑制 21 21 低功耗蓝牙频率 21 22 发射器特性 - 低功耗蓝牙 1 Mbps 21 23 发射器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps 22 24 发射器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps 22 25 发射器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps 23 26 接收器特性 - 低功耗蓝牙 1 Mbps 23 27 接收器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps 24 28 接收器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps 24 29 接收器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps 25 乐鑫信息科技 7 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 插图 插图 1 ESP32-S3-WROOM-1 功能框图 9 2 ESP32-S3-WROOM-1U 功能框图 9 3 管脚布局（顶视图） 10 4 Strapping 管脚的时序参数图 14 5 ESP32-S3-WROOM-1 原理图 26 6 ESP32-S3-WROOM-1U 原理图 27 7 外围设计原理图 28 8 ESP32-S3-WROOM-1 模组尺寸 29 9 ESP32-S3-WROOM-1U 模组尺寸 29 10 ESP32-S3-WROOM-1 推荐 PCB 封装图 30 11 ESP32-S3-WROOM-1U 推荐 PCB 封装图 31 12 外部天线连接器尺寸图 32 13 回流焊温度曲线 33 乐鑫信息科技 8 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 2 功能框图 2 功能框图 ESP32-S3-WROOM-1 40 MHz Crystal 3V3 EN Antenna RF Matching ESP32-S3 ESP32-S3R2 ESP32-S3R8 GPIOs SPICS0 SPICLK SPID SPIQ SPIHD SPIWP VDD_SPI PSRAM(opt.) (QSPI/OSPI) QSPI Flash 图 1: ESP32-S3-WROOM-1 功能框图 ESP32-S3-WROOM-1U 40 MHz Crystal 3V3 EN Antenna ESP32-S3 ESP32-S3R2 ESP32-S3R8 RF Matching GPIOs SPICS0 SPICLK SPID SPIQ SPIHD SPIWP VDD_SPI PSRAM(opt.) (QSPI/OSPI) QSPI Flash 图 2: ESP32-S3-WROOM-1U 功能框图 乐鑫信息科技 9 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 3 管脚定义 3 管脚定义 3.1 管脚布局 管脚布局图显示了模组上管脚的大致位置。按比例绘制的实际布局请参考图 7.1 模组尺寸。 ESP32-S3-WROOM-1U 没有禁止布线区 (Keepout Zone)，管脚布局和 ESP32-S3-WROOM-1 一样。 Keepout Zone GND 35 IO42 IO7 7 GND 41 GND GND 34 IO41 IO15 8 GND GND GND 33 IO40 IO16 9 32 IO39 IO17 10 31 IO38 IO18 11 30 IO37 IO8 12 29 IO36 IO19 13 28 IO35 IO20 14 27 IO0 26 GND IO45 GND 25 6 IO48 IO6 24 RXD0 IO47 36 23 5 IO21 IO5 22 TXD0 IO14 37 21 4 IO13 IO4 20 IO2 IO12 38 19 3 IO11 EN 18 IO1 IO10 39 17 2 IO9 3V3 16 GND IO46 40 15 1 IO3 GND 图 3: 管脚布局（顶视图） 3.2 管脚定义 模组共有 41 个管脚，具体描述参见表 3 管脚定义。 管脚名称释义、管脚功能释义、以及外设管脚分配请参考 《ESP32-S3 系列芯片技术规格书》。 乐鑫信息科技 10 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 3 管脚定义 表 3: 管脚定义 类型 a 功能 名称 序号 GND 1 P 接地 3V3 2 P 供电 高电平：芯片使能； EN 3 I 低电平：芯片关闭； 注意不能让 EN 管脚浮空。 IO4 4 I/O/T RTC_GPIO4, GPIO4, TOUCH4, ADC1_CH3 IO5 5 I/O/T RTC_GPIO5, GPIO5, TOUCH5, ADC1_CH4 IO6 6 I/O/T RTC_GPIO6, GPIO6, TOUCH6, ADC1_CH5 IO7 7 I/O/T RTC_GPIO7, GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6 IO15 8 I/O/T RTC_GPIO15, GPIO15, U0RTS, ADC2_CH4, XTAL_32K_P IO16 9 I/O/T RTC_GPIO16, GPIO16, U0CTS, ADC2_CH5, XTAL_32K_N IO17 10 I/O/T RTC_GPIO17, GPIO17, U1TXD, ADC2_CH6 IO18 11 I/O/T RTC_GPIO18, GPIO18, U1RXD, ADC2_CH7, CLK_OUT3 IO8 12 I/O/T RTC_GPIO8, GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7, SUBSPICS1 IO19 13 I/O/T RTC_GPIO19, GPIO19, U1RTS, ADC2_CH8, CLK_OUT2, USB_D- IO20 14 I/O/T RTC_GPIO20, GPIO20, U1CTS, ADC2_CH9, CLK_OUT1, USB_D+ IO3 15 I/O/T RTC_GPIO3, GPIO3, TOUCH3, ADC1_CH2 IO46 16 I/O/T GPIO46 IO9 17 I/O/T RTC_GPIO9, GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, FSPIHD, SUBSPIHD IO10 18 I/O/T IO11 19 I/O/T IO12 20 I/O/T IO13 21 I/O/T IO14 22 I/O/T IO21 23 I/O/T RTC_GPIO21, GPIO21 IO47 24 I/O/T SPICLK_P_DIFF, GPIO47, SUBSPICLK_P_DIFF IO48 25 I/O/T SPICLK_N_DIFF, GPIO48, SUBSPICLK_N_DIFF IO45 26 I/O/T GPIO45 RTC_GPIO10, GPIO10, TOUCH10, ADC1_CH9, FSPICS0, FSPIIO4, SUBSPICS0 RTC_GPIO11, GPIO11, TOUCH11, ADC2_CH0, FSPID, FSPIIO5, SUBSPID RTC_GPIO12, GPIO12, TOUCH12, ADC2_CH1, FSPICLK, FSPIIO6, SUBSPICLK RTC_GPIO13, GPIO13, TOUCH13, ADC2_CH2, FSPIQ, FSPIIO7, SUBSPIQ RTC_GPIO14, GPIO14, TOUCH14, ADC2_CH3, FSPIWP, FSPIDQS, SUBSPIWP 27 I/O/T RTC_GPIO0, GPIO0 IO35 b 28 I/O/T SPIIO6, GPIO35, FSPID, SUBSPID IO36 b 29 I/O/T SPIIO7, GPIO36, FSPICLK, SUBSPICLK IO37 b 30 I/O/T SPIDQS, GPIO37, FSPIQ, SUBSPIQ IO38 31 I/O/T GPIO38, FSPIWP, SUBSPIWP IO39 32 I/O/T MTCK, GPIO39, CLK_OUT3, SUBSPICS1 IO40 33 I/O/T MTDO, GPIO40, CLK_OUT2 IO41 34 I/O/T MTDI, GPIO41, CLK_OUT1 IO0 见下页 乐鑫信息科技 11 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 3 管脚定义 表 3 – 接上页 a 名称 序号 类型 IO42 35 I/O/T MTMS, GPIO42 RXD0 36 I/O/T U0RXD, GPIO44, CLK_OUT2 TXD0 37 I/O/T U0TXD, GPIO43, CLK_OUT1 IO2 38 I/O/T RTC_GPIO2, GPIO2, TOUCH2, ADC1_CH1 IO1 39 I/O/T RTC_GPIO1, GPIO1, TOUCH1, ADC1_CH0 GND 40 P 接地 EPAD 41 P 接地 a 功能 P：电源；I：输入；O：输出；T：可设置为高阻。加粗字体为管脚的默认功能。管脚 28 ∼ 30 的 默认功能由 eFuse 位决定。 b 在带有 OSPI PSRAM（即内置芯片为 ESP32-S3R8）的模组中，管脚 IO35、IO36、IO37 用于连 接至模组内部集成的 OSPI PSRAM，不可用于其他功能。 乐鑫信息科技 12 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 3 管脚定义 3.3 Strapping 管脚 说明： 以下内容摘自 《ESP32-S3 系列芯片技术规格书》 > 章节 Strapping 管脚。芯片的 Strapping 管脚与模组管脚的对应关 系，可参考章节 5 模组原理图。 模组每次上电或复位时，都需要一些初始配置参数，如加载模组的启动模式、flash 存储器的电压等。这些参数 通过 strapping 管脚控制。复位放开后，strapping 管脚和普通 IO 管脚功能相同。 模组复位时，strapping 管脚在复位时控制以下参数： • 芯片启动模式 – GPIO0 和 GPIO46 • VDD_SPI 电压 – GPIO45 • ROM 代码日志打印 – GPIO46 • JTAG 信号源 – GPIO3 GPIO0、GPIO45 和 GPIO46 在芯片复位时连接芯片内部的弱上拉/下拉电阻。如果 strapping 管脚没有外部连接 或者连接的外部线路处于高阻抗状态，这些电阻将决定 strapping 管脚的默认值。 表 4: Strapping 管脚默认配置 Strapping 管脚 默认配置 值 GPIO0 上拉 1 GPIO3 浮空 – GPIO45 下拉 0 GPIO46 下拉 0 要改变 strapping 管脚的值，可以连接外部下拉/上拉电阻。如果 ESP32-S3 用作主机 MCU 的从设备，strapping 管脚的电平也可通过主机 MCU 控制。 所有 strapping 管脚都有锁存器。系统复位时，锁存器采样并存储相应 strapping 管脚的值，一直保持到芯片掉 电或关闭。锁存器的状态无法用其他方式更改。因此，strapping 管脚的值在芯片工作时一直可读取，并可在芯 片复位后作为普通 IO 管脚使用。 Strapping 管脚的时序参数包括 建立时间和 保持时间。更多信息，详见表 5 和图 4。 表 5: Strapping 管脚的时序参数说明 参数 tSU tH 乐鑫信息科技 说明 最小值 (ms) 建立时间，即拉高 CHIP_PU 激活芯片前，电源轨达到稳定所需的 时间 保持时间，即 CHIP_PU 已拉高、strapping 管脚变为普通 IO 管脚 开始工作前，可读取 strapping 管脚值的时间 13 反馈文档意见 0 3 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 3 管脚定义 tSU tH VIL_nRST CHIP_PU VIH Strapping pin 图 4: Strapping 管脚的时序参数图 3.3.1 芯片启动模式控制 复位释放后，GPIO0 和 GPIO46 共同决定启动模式。详见表 6 芯片启动模式控制。 表 6: 芯片启动模式控制 启动模式 GPIO0 GPIO46 默认配值 1 (上拉) 0 (下拉) SPI Boot（默认） 1 任意值 Download Boot 0 0 无效组合 1 0 1 1 该组合会触发意外行为，应当避免。 3.3.2 VDD_SPI 电压控制 电压有两种控制方式，具体取决于 EFUSE_VDD_SPI_FORCE 的值。 表 7: VDD_SPI 电压控制 EFUSE_VDD_SPI_FORCE GPIO45 0 0 1 1 忽略 eFuse 1 电压 VDD_SPI 电源 2 3.3 V VDD3P3_RTC 通过 RSP I 供电 1.8 V Flash 稳压器 0 1.8 V Flash 稳压器 1 3.3 V VDD3P3_RTC 通过 RSP I 供电 忽略 1 eFuse：EFUSE_VDD_SPI_TIEH 2 请参考 《ESP32-S3 系列芯片技术规格书》 > 章节 电源管理 3.3.3 ROM 日志打印控制 系统启动过程中，ROM 代码日志可打印至： •（默认）UART 和 USB 串口/JTAG 控制器。 • USB 串口/JTAG 控制器。 乐鑫信息科技 14 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 3 管脚定义 • UART。 通过配置寄存器和 eFuse 可分别关闭 UART 和 USB 串口/JTAG 控制器的 ROM 代码日志打印功能。详细信息请 参考 《ESP32-S3 技术参考手册》 > 章节 芯片 Boot 控制。 3.3.4 JTAG 信号源控制 在系统启动早期阶段，GPIO3 可用于控制 JTAG 信号源。该管脚没有内部上下拉电阻，strapping 的值必须由不 处于高阻抗状态的外部电路控制。 如表 8 所示，GPIO3 与 EFUSE_DIS_PAD_JTAG、EFUSE_DIS_USB_JTAG 和 EFUSE_STRAP_JTAG_SEL 共同控 制 JTAG 信号源。 表 8: JTAG 信号源控制 eFuse 1a eFuse 2b eFuse 3c GPIO3 0 0 0 忽略 1 USB 串口/JTAG 控制器 0 JTAG 管脚 MTDI、MTCK、MTMS 和 MTDO 1 USB 串口/JTAG 控制器 0 1 忽略 忽略 JTAG 管脚 MTDI、MTCK、MTMS 和 MTDO 1 0 忽略 忽略 USB 串口/JTAG 控制器 1 1 忽略 忽略 JTAG 关闭 a eFuse 1：EFUSE_DIS_PAD_JTAG b eFuse 2：EFUSE_DIS_USB_JTAG c eFuse 3：EFUSE_STRAP_JTAG_SEL 乐鑫信息科技 JTAG 信号源 15 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 4 电气特性 4.1 绝对最大额定值 超出表 9 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，不涉及器件在这些或其它条件下超 出表 10 建议工作条件 技术规格指标的功能性操作。长时间暴露在绝对最大额定条件下可能会影响模组的可靠 性。 表 9: 绝对最大额定值 符号 参数 最小值 最大值 VDD33 TST ORE 单位 电源管脚电压 –0.3 3.6 V 存储温度 –40 105 °C 4.2 建议工作条件 表 10: 建议工作条件 符号 参数 最小值 典型值 最大值 VDD33 IV DD 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 65 °C 版 TA 环境温度 单位 65 85 °C 版 –40 — 85 105 °C 版 °C 105 4.3 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 表 11: 直流电气特性 (3.3 V, 25 °C) 符号 参数 CIN 管脚电容 最小值 — 高电平输入电压 VIH 0.75 × VDD 1 典型值 最大值 单位 2 — 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 45 — kΩ 45 — kΩ — 1 V 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 — RP D 内部弱下拉电阻 — VIH_nRST 乐鑫信息科技 芯片复位释放电压（EN 管脚应满足电压范围） 0.75 × VDD 16 反馈文档意见 1 VDD + 0.3 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 表 11 – 接上页 符号 参数 VIL_nRST 最小值 芯片复位电压（EN 管脚应满足电压范围） 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量值。 –0.3 典型值 — 最大值 单位 0.25 × VDD 1 V 4.4 功耗特性 4.4.1 Active 模式下的 RF 功耗 因使用了先进的电源管理技术，模组可以在不同的功耗模式之间切换。关于不同功耗模式的描述，详见 《ESP32-S3 系列芯片技术规格书》 的 低功耗管理章节。 表 12: 射频功耗 工作模式 描述 TX Active（射频工作） RX 1 峰值 (mA) 802.11b, 1 Mbps, @20.5 dBm 355 802.11g, 54 Mbps, @18 dBm 297 802.11n, HT20, MCS7, @17.5 dBm 286 802.11n, HT40, MCS7, @17 dBm 285 802.11b/g/n, HT20 95 802.11n, HT40 97 以上功耗数据是基于 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。 2 测量 RX 功耗数据时，外设处于关闭状态，CPU 处于空闲状态。 说明： 以下内容摘自 《ESP32-S3 系列芯片技术规格书》 的 其他功耗模式下的功耗章节。 4.4.2 其他功耗模式下的功耗 请注意，若模组内置芯片封装内有 PSRAM，功耗数据可能略高于下表数据。 乐鑫信息科技 17 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 电气特性 4 表 13: Modem-sleep 模式下的功耗 典型值1 典型值2 频率 工作模式 说明 (MHz) 40 80 160 Modem-sleep3 240 (mA) (mA) WAITI（双核均空闲） 13.2 18.8 单核执行 32 位数据访问指令，另一个核空闲 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，另一个核空闲 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，另一个核空闲 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，另一个核空闲 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，另一个核空闲 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，另一个核空闲 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，另一个核空闲 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，另一个核空闲 72.4 87.9 双核执行 128 位数据访问指令 91.7 107.9 1 所有外设时钟关闭时的典型值。 2 所有外设时钟打开时的典型值。实际情况下，外设在不同工作状态下电流会有所差异。 3 Modem-sleep 模式下，Wi-Fi 设有时钟门控。该模式下，访问 flash 时功耗会增加。若 flash 速率为 80 Mbit/s， SPI 2 线模式下 flash 的功耗为 10 mA。 表 14: 低功耗模式下的功耗 工作模式 说明 1 Light-sleep Deep-sleep 关闭 1 典型值 (µA) VDD_SPI 和 Wi-Fi 掉电，所有 GPIO 设置为高阻状态 240 RTC 存储器和 RTC 外设上电 8 RTC 存储器上电，RTC 外设掉电 7 CHIP_PU 管脚拉低，芯片关闭 1 Light-sleep 模式下，SPI 相关管脚上拉。封装内有 PSRAM 的芯片请在典型值的 基础上添加相应的 PSRAM 功耗：8 MB 8 线 PSRAM (3.3 V) 为 140 µA；8 MB 8 线 PSRAM (1.8 V) 为 200 µA；2 MB 4 线 PSRAM 为 40 µA。 乐鑫信息科技 18 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 4.5 Wi-Fi 射频 4.5.1 Wi-Fi 射频标准 表 15: Wi-Fi 射频标准 名称 描述 工作信道中心频率范围 1 2412 ~ 2484 MHz Wi-Fi 协议 IEEE 802.11b/g/n 11b: 1, 2, 5.5, 11 Mbps 20 MHz 数据速率 11g: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps 11n: MCS0-7, 72.2 Mbps (Max) 40 MHz 11n: MCS0-7, 150 Mbps (Max) PCB 天线，外部天线连接器 2 天线类型 1 工作信道中心频率范围应符合国家或地区的规范标准。软件可以配置工作信道中心频率范围 2 用外部天线连接器的模组输出阻抗为 50 �，不使用外部天线连接器的模组可无需关注输出阻抗。 4.5.2 Wi-Fi 射频发射器 (TX) 规格 根据产品或认证的要求，您可以配置发射器目标功率。默认功率详见表 16 频谱模板和 EVM 符合 802.11 标准时 的发射功率。 表 16: 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 — 20.5 — 802.11b, 11 Mbps — 20.5 — 802.11g, 6 Mbps — 20.0 — 802.11g, 54 Mbps — 18.0 — 802.11n, HT20, MCS 0 — 19.0 — 802.11n, HT20, MCS 7 — 17.5 — 802.11n, HT40, MCS 0 — 18.5 — 802.11n, HT40, MCS 7 — 17.0 — 速率 表 17: 发射 EVM 测试 速率 最小值 典型值 标准限值 (dB) (dB) (dB) 802.11b, 1 Mbps, @20.5 dBm — –24.5 –10 802.11b, 11 Mbps, @20.5 dBm — –24.5 –10 802.11g, 6 Mbps, @20 dBm — –23.0 –5 802.11g, 54 Mbps, @18 dBm — –29.5 –25 802.11n, HT20, MCS 0, @19 dBm — –24.0 –5 802.11n, HT20, MCS 7, @17.5 dBm — –30.5 –27 802.11n, HT40, MCS 0, @18.5 dBm — –25.0 –5 见下页 乐鑫信息科技 19 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 表 17 – 接上页 速率 最小值 典型值 标准限值 (dB) (dB) (dB) 802.11n, HT40, MCS 7, @17 dBm — –30.0 –27 4.5.3 Wi-Fi 射频接收器 (RX) 规格 表 18: 接收灵敏度 最小值 典型值 最大值 (dBm) (dBm) (dBm) 802.11b, 1 Mbps — –98.2 — 802.11b, 2 Mbps — –95.6 — 802.11b, 5.5 Mbps — –92.8 — 802.11b, 11 Mbps — –88.5 — 802.11g, 6 Mbps — –93.0 — 802.11g, 9 Mbps — –92.0 — 802.11g, 12 Mbps — –90.8 — 802.11g, 18 Mbps — –88.5 — 802.11g, 24 Mbps — –85.5 — 802.11g, 36 Mbps — –82.2 — 802.11g, 48 Mbps — –78.0 — 802.11g, 54 Mbps — –76.2 — 802.11n, HT20, MCS 0 — –93.0 — 802.11n, HT20, MCS 1 — –90.6 — 802.11n, HT20, MCS 2 — –88.4 — 802.11n, HT20, MCS 3 — –84.8 — 802.11n, HT20, MCS 4 — –81.6 — 802.11n, HT20, MCS 5 — –77.4 — 802.11n, HT20, MCS 6 — –75.6 — 802.11n, HT20, MCS 7 — –74.2 — 802.11n, HT40, MCS 0 — –90.0 — 802.11n, HT40, MCS 1 — –87.5 — 802.11n, HT40, MCS 2 — –85.0 — 802.11n, HT40, MCS 3 — –82.0 — 802.11n, HT40, MCS 4 — –78.5 — 802.11n, HT40, MCS 5 — –74.4 — 802.11n, HT40, MCS 6 — –72.5 — 802.11n, HT40, MCS 7 — –71.2 — 速率 乐鑫信息科技 20 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 表 19: 最大接收电平 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, MCS 0 — 5 — 802.11n, HT20, MCS 7 — 0 — 802.11n, HT40, MCS 0 — 5 — 802.11n, HT40, MCS 7 — 0 — 最小值 典型值 最大值 (dB) (dB) (dB) 速率 表 20: 接收邻道抑制 速率 802.11b, 1 Mbps — 35 — 802.11b, 11 Mbps — 35 — 802.11g, 6 Mbps — 31 — 802.11g, 54 Mbps — 14 — 802.11n, HT20, MCS 0 — 31 — 802.11n, HT20, MCS 7 — 13 — 802.11n, HT40, MCS 0 — 19 — 802.11n, HT40, MCS 7 — 8 — 最小值 典型值 最大值 (MHz) (MHz) (MHz) 2402 — 2480 4.6 低功耗蓝牙射频 表 21: 低功耗蓝牙频率 参数 工作信道中心频率 4.6.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 规格 表 22: 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 描述 最小值 射频功率控制范围 典型值 最大值 单位 –24.00 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 — 1.40 — kHz dBm 见下页 乐鑫信息科技 21 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 表 22 – 接上页 参数 调制特性 带内杂散发射 描述 最小值 典型值 最大值 单位 |f1 − f0 | — 1.00 — 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 ） 表 23: 发射器特性 - 低功耗蓝牙 2 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 –24.00 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 — 1.40 — kHz |f1 − f0 | — 1.00 — kHz ∆ f 1avg — 499.00 — kHz — 416.00 — kHz ∆ f 2avg /∆ f 1avg — 0.89 — — ± 4 MHz 偏移 — –42.00 — dBm ± 5 MHz 偏移 — –44.00 — dBm > ± 5 MHz 偏移 — –47.00 — dBm ∆ f 2max 最小值 （至少 99.9% 的 ∆ f 2max ） dBm 表 24: 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 乐鑫信息科技 最大值 单位 –24.00 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 — 1.00 — 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 22 反馈文档意见 dBm ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 表 25: 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 最大值 单位 –24.00 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 — 1.00 — 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 dBm 4.6.2 低功耗蓝牙射频接收器 (RX) 规格 表 26: 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 — — –96.5 — dBm 最大接收信号 @30.8% PER — — 8 — dBm 共信道抑制比 C/I F = F0 MHz — 8 — dB F = F0 + 1 MHz — 4 — dB F = F0 – 1 MHz — 4 — dB F = F0 + 2 MHz — –23 — dB F = F0 – 2 MHz — –23 — dB F = F0 + 3 MHz — –34 — dB F = F0 – 3 MHz — –34 — dB F > F0 + 3 MHz — –36 — dB F > F0 – 3 MHz — –37 — dB — — –36 — dB F = Fimage + 1 MHz — –39 — dB F = Fimage – 1 MHz — –34 — dB 30 MHz ~ 2000 MHz — –12 — dBm 2003 MHz ~ 2399 MHz — –18 — dBm 2484 MHz ~ 2997 MHz — –16 — dBm 3000 MHz ~ 12.75 GHz — –10 — dBm — — –29 — 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 互调 乐鑫信息科技 23 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 表 27: 接收器特性 - 低功耗蓝牙 2 Mbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @30.8% PER — — –92 — dBm 最大接收信号 @30.8% PER — — 3 — dBm 共信道干扰 C/I F = F0 MHz — 8 — dB F = F0 + 2 MHz — 4 — dB F = F0 – 2 MHz — 4 — dB F = F0 + 4 MHz — –27 — dB F = F0 – 4 MHz — –27 — dB F = F0 + 6 MHz — –38 — dB F = F0 – 6 MHz — –38 — dB F > F0 + 6 MHz — –41 — dB F > F0 – 6 MHz — –41 — dB — — –27 — dB F = Fimage + 2 MHz — –38 — dB F = Fimage – 2 MHz — 4 — dB 30 MHz ~ 2000 MHz — –15 — dBm 2003 MHz ~ 2399 MHz — –21 — dBm 2484 MHz ~ 2997 MHz — –21 — dBm 3000 MHz ~ 12.75 GHz — –9 — dBm — — –29 — 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 28: 接收器特性 - 低功耗蓝牙 125 Kbps 参数 描述 灵敏度 @30.8% PER — — –103.5 — 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 — 1 — dB F = F0 – 1 MHz — 2 — dB F = F0 + 2 MHz — –26 — dB F = F0 – 2 MHz — –26 — dB F = F0 + 3 MHz — –36 — dB F = F0 – 3 MHz — –39 — dB F > F0 + 3 MHz — –42 — dB F > F0 – 3 MHz — –43 — dB — — –42 — dB F = Fimage + 1 MHz — –43 — dB F = Fimage – 1 MHz — –36 — 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 24 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 4 电气特性 表 29: 接收器特性 - 低功耗蓝牙 500 Kbps 参数 描述 最小值 典型值 最大值 单位 灵敏度 @30.8% PER — — –100 — 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 — 1 — dB F = F0 – 1 MHz — 0 — dB F = F0 + 2 MHz — –24 — dB F = F0 – 2 MHz — –24 — dB F = F0 + 3 MHz — –37 — dB F = F0 – 3 MHz — –39 — dB F > F0 + 3 MHz — –38 — dB F > F0 – 3 MHz — –42 — dB — — –38 — dB F = Fimage + 1 MHz — –42 — dB F = Fimage – 1 MHz — –37 — 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 25 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 5 模组原理图 乐鑫信息科技 5 模组原理图 模组内部元件的电路图。 5 4 3 2 1 C4 D VDD33 R1 1uF 10nF GND GND 2.0nH(0.1nH) GND C10 C GND RF_ANT 1 2 L2 GND TBD L3 C11 C12 TBD TBD TBD PCB_ANT GND GND C5 TBD B GND CHIP_PU GPIO0 GPIO1 GPIO2 GPIO3 GPIO4 GPIO5 GPIO6 GPIO7 GPIO8 GPIO9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 LNA_IN VDD3P3 VDD3P3 CHIP_PU GPIO0 GPIO1 GPIO2 GPIO3 GPIO4 GPIO5 GPIO6 GPIO7 GPIO8 GPIO9 The values of L3, C5, C11, L2 and C12 vary with the actual PCB board. NC: No component. VDD33 VDD33 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 U1 GND ESP32-S3 ESP32-S3R2 ESP32-S3R8 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 GPIO37 GPIO36 GPIO35 R16 R15 R10 0 0 0 R14 R13 0 0 ESP32-S3-WROOM-1(pin-out) GPIO47 GPIO48 SPID SPIQ SPICLK SPICS0 SPIWP SPIHD C13 C14 VDD_SPI 0.1uF 1uF GND C 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 0.1uF GPIO37 GPIO36 GPIO35 GPIO34 GPIO33 SPICLK_P SPICLK_N SPID SPIQ SPICLK SPICS0 SPIWP SPIHD VDD_SPI GPIO1 GPIO2 U0TXD U0RXD GPIO42 GPIO41 GPIO40 GPIO39 GPIO38 GPIO37 GPIO36 GPIO35 GPIO0 VDD_SPI SPICS0 1 SPICLK 6 SPIHD 7 /CS DI CLK /HOLD U2 GND DO /WP 5 SPID 2 SPIQ 3 SPIWP B FLASH-3V3 GND GPIO15 GPIO16 GPIO17 GPIO18 GPIO19 GPIO20 GPIO21 C15 0.1uF GPIO10 GPIO11 GPIO12 GPIO13 GPIO14 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 GND LNA_IN 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 8 GND 0.1uF EPAD GND IO1 IO2 TXD0 RXD0 IO42 IO41 IO40 IO39 IO38 IO37 IO36 IO35 IO0 GND 3V3 EN IO4 IO5 IO6 IO7 IO15 IO16 IO17 IO18 IO8 IO19 IO20 GPIO3 GPIO46 GPIO9 GPIO10 GPIO11 GPIO12 GPIO13 GPIO14 GPIO21 GPIO47 GPIO48 GPIO45 GND ANT1 0.1uF VDDA VDDA XTAL_P XTAL_N GPIO46 GPIO45 U0RXD U0TXD MTMS MTDI VDD3P3_CPU MTDO MTCK GPIO38 1uF C9 GPIO10 GPIO11 GPIO12 GPIO13 GPIO14 VDD3P3_RTC XTAL_32K_P XTAL_32K_N GPIO17 GPIO18 GPIO19 GPIO20 GPIO21 SPICS1 10uF C8 57 C7 GND C6 26 反馈文档意见 GND L1 GPIO46 GPIO45 U0RXD 499 U0TXD GPIO42 GPIO41 GPIO40 GPIO39 GPIO38 CHIP_PU GPIO4 GPIO5 GPIO6 GPIO7 GPIO15 GPIO16 GPIO17 GPIO18 GPIO8 GPIO19 GPIO20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 R4 VDD33 GND ESP32-S3-WROOM-1 IO3 IO46 IO9 IO10 IO11 IO12 IO13 IO14 IO21 IO47 IO48 IO45 C2 0 R3 C3 D1 ESD 10K(NC) GND 40MHz(±10ppm) The value of R4 varies with the actual PCB board. VDD33 GND U3 The values of C1 and C4 vary with the selection of the crystal. VDD33 VDD33 VDD TBD 2 XIN 1 TBD GND C1 D GND 4 GND Y1 GND XOUT 4 GND 3 GND GND A A 图 5: ESP32-S3-WROOM-1 原理图 Title Size A4 Date: 5 4 3 2 Page Name Rev V1.3 Friday, March 04, 2022 Sheet Confidential and Proprietary 2 1 of 2 5 4 3 2 1 5 C4 D VDD33 3 R1 1uF 10nF GND GND L1 GND 2.0nH(0.1nH) GND C10 C RF_ANT L2 GND TBD ANT1 C11 C12 CONN TBD TBD 27 GND GND GND The values of C11, L2 and C12 vary with the actual PCB board. NC: No component. LNA_IN CHIP_PU GPIO0 GPIO1 GPIO2 GPIO3 GPIO4 GPIO5 GPIO6 GPIO7 GPIO8 GPIO9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 LNA_IN VDD3P3 VDD3P3 CHIP_PU GPIO0 GPIO1 GPIO2 GPIO3 GPIO4 GPIO5 GPIO6 GPIO7 GPIO8 GPIO9 VDD33 VDD33 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 GND ESP32-S3 ESP32-S3R2 ESP32-S3R8 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 GPIO37 GPIO36 GPIO35 R16 R15 R10 0 0 0 R14 R13 0 0 ESP32-S3-WROOM-1U(pin-out) GPIO47 GPIO48 SPID SPIQ SPICLK SPICS0 SPIWP SPIHD C13 C14 VDD_SPI 0.1uF 1uF GND C 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 0.1uF GPIO37 GPIO36 GPIO35 GPIO34 GPIO33 SPICLK_P SPICLK_N SPID SPIQ SPICLK SPICS0 SPIWP SPIHD VDD_SPI GPIO1 GPIO2 U0TXD U0RXD GPIO42 GPIO41 GPIO40 GPIO39 GPIO38 GPIO37 GPIO36 GPIO35 GPIO0 VDD_SPI SPICS0 1 SPICLK 6 SPIHD 7 /CS DI CLK /HOLD U2 GND DO /WP 5 SPID 2 SPIQ 3 SPIWP B FLASH-3V3 GND C15 0.1uF GPIO15 GPIO16 GPIO17 GPIO18 GPIO19 GPIO20 GPIO21 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 U1 GPIO10 GPIO11 GPIO12 GPIO13 GPIO14 反馈文档意见 3 1 2 GND 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 8 GND 0.1uF EPAD GND IO1 IO2 TXD0 RXD0 IO42 IO41 IO40 IO39 IO38 IO37 IO36 IO35 IO0 GND 3V3 EN IO4 IO5 IO6 IO7 IO15 IO16 IO17 IO18 IO8 IO19 IO20 GPIO3 GPIO46 GPIO9 GPIO10 GPIO11 GPIO12 GPIO13 GPIO14 GPIO21 GPIO47 GPIO48 GPIO45 GND 0.1uF VDDA VDDA XTAL_P XTAL_N GPIO46 GPIO45 U0RXD U0TXD MTMS MTDI VDD3P3_CPU MTDO MTCK GPIO38 1uF C9 GPIO10 GPIO11 GPIO12 GPIO13 GPIO14 VDD3P3_RTC XTAL_32K_P XTAL_32K_N GPIO17 GPIO18 GPIO19 GPIO20 GPIO21 SPICS1 10uF C8 57 C7 GND C6 B GPIO46 GPIO45 U0RXD 499 U0TXD GPIO42 GPIO41 GPIO40 GPIO39 GPIO38 CHIP_PU GPIO4 GPIO5 GPIO6 GPIO7 GPIO15 GPIO16 GPIO17 GPIO18 GPIO8 GPIO19 GPIO20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 R4 VDD33 GND ESP32-S3-WROOM-1U IO3 IO46 IO9 IO10 IO11 IO12 IO13 IO14 IO21 IO47 IO48 IO45 C2 0 R3 C3 D1 ESD 10K(NC) GND 40MHz(±10ppm) The value of R4 varies with the actual PCB board. VDD33 GND U3 The values of C1 and C4 vary with the selection of the crystal. VDD33 VDD33 VDD TBD 2 XIN 1 TBD GND C1 D GND 4 GND Y1 GND XOUT 4 GND GND A A 图 6: ESP32-S3-WROOM-1U 原理图 Title Size A4 Page Name Rev V1.4 Confidential and Proprietary 注意由于模组的 flash 的工作电压默认为 3.3 V（VDD_SPI 输出） ，所以模组内部 IO45 的上拉电阻 R1 默认不上件。同时，请注意在使用 IO45 Friday, March 04, 2022 2 时确保模组上电时外部 of 2 Date: Sheet 5 电路不会将 IO45 拉高。 4 3 2 1 模组原理图 乐鑫信息科技 GND 6 外围设计原理图 6 外围设计原理图 模组与外围器件（如电源、天线、复位按钮、JTAG 接口、UART 接口等）连接的应用电路图。 VDD33 GND GND VDD33 JP1 0.1uF GND 1 R2 NC GND 2 GND C4 12pF(NC) X1 32.768KHz(NC) GND C7 JP3 1 2 1 2 12pF(NC) EN IO4 IO5 IO6 X1: ESR = Max. 70 KΩ IO7 IO15 R3 0(NC) IO16 R5 0(NC) IO17 IO18 IO8 IO19 IO20 C2 USB_DUSB_D+ USB OTG C6 TBD TBD TBD R6 R4 0 0 C5 NC: No component. GND TMS TDI TDO TCK 1 2 3 4 UART JP2 1 2 3 4 GND 1 2 3 4 JTAG JP4 2 1 2 1 Boot Option SW1 U1 R7 TBD C8 GNDGND 1 2 3 4 IO1 IO2 RXD0 TXD0 IO42 IO41 IO40 IO39 IO38 IO37 IO36 IO35 IO0 IO3 IO46 IO9 IO10 IO11 IO12 IO13 IO14 IO21 IO47 IO48 IO45 22uF GND R1 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 C3 IO3 IO46 IO9 IO10 IO11 IO12 IO13 IO14 IO21 IO47 IO48 IO45 C1 ESP32-S3-WROOM-1/ESP32-S3-WROOM-1U 41 EPAD 40 1 GND GND 2 39 IO1 38 3 3V3 EN IO2 4 37 TXD0 36 5 IO4 IO5 RXD0 6 35 IO42 34 7 IO6 IO7 IO41 8 33 IO40 32 9 IO15 IO39 31 10 IO16 IO38 30 11 IO17 IO37 29 12 IO18 IO36 28 13 IO8 IO35 27 14 IO19 IO20 IO0 0 EN 0.1uF GND 图 7: 外围设计原理图 • EPAD 可以不焊接到底板，但是焊接到底板的 GND 可以获得更好的散热特性。如果您想将 EPAD 焊接到 底板，请确保使用适量焊膏，避免过量焊膏造成模组与底板距离过大，影响管脚与底板之间的贴合。 • 为确保 ESP32-S3 芯片上电时的供电正常，EN 管脚处需要增加 RC 延迟电路。RC 通常建议为 R = 10 kΩ， C = 1 µF，但具体数值仍需根据模组电源的上电时序和芯片的上电复位时序进行调整。ESP32-S3 芯片的 上电复位时序图可参考 《ESP32-S3 系列芯片技术规格书》 > 章节 电源。 5 4 乐鑫信息科技 3 28 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 2 7 模组尺寸和 PCB 封装图形 ESP32-S3-WROOM-1 Dimensions 7 模组尺寸和 PCB 封装图形 Unit: mm 7.1 模组尺寸 ESP32-S3-WROOM-1 Dimensions 18±0.15 3.1±0.15 0.8 6 Unit: mm 3.1±0.15 0.8 0.9 0.5 15.8 Top View 13.97 40 x 0.45 3.7 3.7 7.5 3.7 0.9 10.29 0.9 0.5 2.015 1.27 3.7 40 x 0.85 7.5 0.9 10.29 1.05 1 40 x 0.9 17.6 Ø 0. 5 1.27 13.97 40 x 0.45 40 x 0.9 1.05 15.8 17.6 Ø 0. 5 40 x Ø0.55 40 x Ø0.55 1.5 25.5±0.15 16.51 1.5 40 x 0.9 25.5±0.15 16.51 6 40 x 0.9 1.27 18±0.15 Bottom View Side View 1.27 2.015 40 x 0.85 1 Top View Side View ESP32-S3-WROOM-1U Dimensions Bottom View 图 8: ESP32-S3-WROOM-1 模组尺寸 ESP32-S3-WROOM-1U Dimensions Unit: mm 18±0.15 3.2±0.15 0.8 3 Unit: mm 3.2±0.15 0.8 Top View 0.9 2.015 1.27 3.7 40 x 0.85 7.5 Bottom View Side View 图 9: ESP32-S3-WROOM-1U 模组尺寸 Side View 7.5 10.29 40 x 0.9 0. 5 13.97 1.08 40 x 0.45 1.1 13.1 17.5 15.65 13.97 1.08 40 x 0.45 3.7 3.7 0.9 40 x Ø0.55 0.9 0.5 10.29 40 x 0.9 1.1 2.46 13.1 Ø 0. 5 10.75 17.5 15.65 Top View 说明： 2.46 3 40 x Ø0.55 Ø 19.2±0.15 19.2±0.15 16.51 16.51 40 x 0.9 1.5 40 x1.5 0.9 1.27 1.27 18±0.15 3.7 0.9 0.5 10.75 1.27 2.015 40 x 0.85 Bottom View 有关卷带、载盘和产品标签的信息，请参阅 《乐鑫模组包装信息》。。 乐鑫信息科技 29 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 7 模组尺寸和 PCB 封装图形 7.2 推荐 PCB 封装图 本章节提供以下资源供您参考： • 推荐 PCB 封装图，标有 PCB 设计所需的全部尺寸。详见图 10 ESP32-S3-WROOM-1 推荐 PCB 封装图 和 图 11 ESP32-S3-WROOM-1U 推荐 PCB 封装图。 • 推荐 PCB 封装图的源文件，用于测量图 10 和 11 中未标注的尺寸。您可用 Autodesk Viewer 查看 ESP32-S3-WROOM-1 和 ESP32-S3-WROOM-1U 的封装图源文件。 • ESP32-S3-WROOM-1 的 3D 模型。请确保下载的 3D 模型为.STEP 格式（注意，部分浏览器可能会加.txt 后缀）。 Unit: mm Via for thermal pad Copper Antenna Area 40 x1.5 40 25.5 0.9 0.5 7.50 1.27 10.29 1.5 0.5 3.7 0.9 3.7 40 x0.9 1 16.51 6 7.49 18 15 26 0.5 1.27 2.015 2.015 17.5 图 10: ESP32-S3-WROOM-1 推荐 PCB 封装图 乐鑫信息科技 30 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 7 模组尺寸和 PCB 封装图形 Unit: mm Via for thermal pad Copper 18 40 x1.5 40 1.19 7.5 15 0.5 1.27 19.2 10.29 0.90 3.7 40 x0.9 0.9 0.5 3.7 1.5 0.5 16.51 1 26 1.27 2.015 2.015 17.5 图 11: ESP32-S3-WROOM-1U 推荐 PCB 封装图 乐鑫信息科技 31 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 7 模组尺寸和 PCB 封装图形 7.3 外部天线连接器尺寸 ESP32-S3-WROOM-1U 采用图 12 外部天线连接器尺寸图 所示的第一代外部天线连接器，该连接器兼容： • 广濑 (Hirose) 的 U.FL 系列连接器 • I-PEX 的 MHF I 连接器 • 安费诺 (Amphenol) 的 AMC 连接器 Unit: mm 图 12: 外部天线连接器尺寸图 乐鑫信息科技 32 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 8 产品处理 8 产品处理 8.1 存储条件 密封在防潮袋 (MBB) 中的产品应储存在 < 40 °C/90%RH 的非冷凝大气环境中。 模组的潮湿敏感度等级 MSL 为 3 级。 真空袋拆封后，在 25±5 °C、60%RH 下，必须在 168 小时内使用完毕，否则就需要烘烤后才能二次上线。 8.2 静电放电 (ESD) • 人体放电模式 (HBM)：±2000 V • 充电器件模式 (CDM)：±500 V 8.3 炉温曲线 8.3.1 回流焊温度曲线 Ⴥଶ (℃) 建议模组只过一次回流焊。 શ꧊Ⴥଶ 235 ~ 250℃ 250 ࢧၞ‫܄‬ !217℃ 60 ~ 90s ᶼᅾ௤Ⴥ‫܄‬ 150 ~ 200℃ 60 ~ 120s 217 200 ‫܄ܩٯ‬ -1 ~ -5℃/s ᆄള෸ᳵ > 30s ‫܋‬Ⴥ‫܄‬ 1 ~ 3℃/s 100 50 25 ෸ᳵ (s) 0 0 50 100 150 200 250 ‫܋‬Ⴥ‫ — ܄‬Ⴥଶғ25 ~ 150℃ ෸ᳵғ60 ~ 90s ‫܋‬Ⴥෑሲғ1 ~ 3℃/s ᶼᅾ௤Ⴥ‫ — ܄‬Ⴥଶғ150 ~ 200℃ ෸ᳵғ60 ~ 120s ࢧၞᆄള‫ — ܄‬Ⴥଶғ>217℃ ෸ᳵғ60 ~ 90sҔશ꧊Ⴥଶғ235 ~ 250℃ ෸ᳵғ30 ~ 70s ‫ — ܄ܩٯ‬Ⴥଶғશ꧊Ⴥଶ ~ 180℃ ᴳჅෑሲ-1 ~ -5℃/s ᆄා — Ჟᱷᱞ‫ݳ‬ᰂ෫᱌ᆄා (SAC305) 图 13: 回流焊温度曲线 乐鑫信息科技 33 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 8 产品处理 8.4 超声波振动 请避免将乐鑫模组暴露于超声波焊接机或超声波清洗机等超声波设备的振动中。超声波设备的振动可能与模组 内部的晶振产生共振，导致晶振故障甚至失灵，进而致使模组无法工作或性能退化。 乐鑫信息科技 34 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 9 相关文档和资源 9 相关文档和资源 相关文档 • 《ESP32-S3 技术规格书》 – 提供 ESP32-S3 芯片的硬件技术规格。 • 《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。 • 《ESP32-S3 系列芯片勘误表》 – 描述 ESP32-S3 系列芯片的已知错误。 • 证书 https://espressif.com/zh-hans/support/documents/certificates • ESP32-S3 产品/工艺变更通知 (PCN) https://espressif.com/zh-hans/support/documents/pcns?keys=ESP32-S3 • ESP32-S3 公告 – 提供有关安全、bug、兼容性、器件可靠性的信息 https://espressif.com/zh-hans/support/documents/advisories?keys=ESP32-S3 • 文档更新和订阅通知 https://espressif.com/zh-hans/support/download/documents 开发者社区 • 《ESP32-S3 ESP-IDF 编程指南》 – ESP-IDF 开发框架的文档中心。 • ESP-IDF 及 GitHub 上的其它开发框架 https://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。 https://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。 https://blog.espressif.com/ • SDK 和演示、App、工具、AT 等下载资源 https://espressif.com/zh-hans/support/download/sdks-demos 产品 • ESP32-S3 系列芯片 – ESP32-S3 全系列芯片。 https://espressif.com/zh-hans/products/socs?id=ESP32-S3 • ESP32-S3 系列模组 – ESP32-S3 全系列模组。 https://espressif.com/zh-hans/products/modules?id=ESP32-S3 • ESP32-S3 系列开发板 – ESP32-S3 全系列开发板。 https://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。 https://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 https://espressif.com/zh-hans/contact-us/sales-questions 乐鑫信息科技 35 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 修订历史 修订历史 日期 版本 发布说明 • 更新章节 3.3 Strapping 管脚 • 更新章节 4.4 功耗特性 • 更新章节 4.6.1 低功耗蓝牙射频发射器 (TX) 规格 中射频发射功率的最小 2023-03-07 v1.2 值 • 更新章节 6 外围设计原理图 中的描述 • 在章节 7.2 推荐 PCB 封装图 中增加描述 • 更新章节 9 相关文档和资源 • 其他微小改动 2022-07-22 v1.1 • 更新表 1 和 2 • 其他微小改动 • 更新低功耗蓝牙射频数据 2022-04-21 v1.0 • 更新表 14 内的功耗数据 • 添加认证和测试信息 • 更新章节 3.3 2021-10-29 v0.6 全面更新，针对芯片版本 revision 1 2021-07-19 v0.5.1 预发布，针对芯片版本 revision 0 乐鑫信息科技 36 反馈文档意见 ESP32-S3-WROOM-1 & WROOM-1U 技术规格书 v1.2 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 © 2023 乐鑫信息科技（上海）股份有限公司。保留所有权利。