ESP32型号终极指南：深入剖析ESP32、S3与ESP32-P4，选型推荐与避坑技巧！

2024年12月26日2024年12月26日 lingshun

哈啰！各位手残党注意啦！是不是经常被各种 ESP32 搞得头昏脑胀？别担心，今天我就来帮大家理清 ESP32 系列的各种疑难杂症，让你不再选型困难！😎

痛点分析 你是不是也觉得 ESP32 型号多到眼花撩乱？不知道哪个适合自己的专案？性能、功耗、价格，各种因素交织在一起，让人无从下手？别怕，这篇文章就是你的救星！💪

ESP32 系列大比拼

首先，我们来看看 ESP32 系列都有哪些成员，以及它们各自的优缺点：

ESP32 (原版)
- 优点：功能全面，拥有丰富的周边设备，例如 GPIO、I2C、SPI、UART、ADC、DAC、PWM.
- 缺点：功耗相对较高，某些应用场景下可能不够节能.
- 适用场景：适合对性能要求较高、需要多种介面的应用，例如智能家居控制中心、多功能感测器节点等。
ESP32-S3
- 优点：在原版 ESP32 的基础上进行了升级，增加了 AI 加速功能，提升了处理能力，同时 功耗也有所降低. 具有 USB OTG 功能.
- 缺点：价格可能稍高。
- 适用场景：适合需要 AI 计算、高速数据传输的应用，例如人脸识别、语音辨识、高速数据记录仪等。
ESP32-P4
- 优点：采用 双核 RISC-V 处理器，提供 更强大的计算能力和灵活性. 支持 低功耗模式.
- 缺点：目前资料较少，开发门槛可能稍高。
- 适用场景：适合对实时性要求较高、需要复杂计算的应用，例如机器人控制、高性能数据采集等。

ESP32 vs ESP32-S3 vs ESP32-P4 详细参数对比

	ESP32-D0WDQ6	ESP32-S3	ESP32-P4NRW16	ESP32-P4NRW32
release	2016	2020	2024	2024
Series	ESP32	ESP32-S3	ESP32-P4	ESP32-P4
CPU	Xtensa® dual-core 32-bit LX6	Xtensa® dual-core 32-bit LX7	32-bit RISC-V single-core processor	32-bit RISC-V single-core processor
Core	2	2	2	2
Freq. (MHz)	240	240	400	400
Package (mm)	QFN48 (6*6)	QFN56 (7*7)	QFN10*10	QFN10*10
Dimensions (mm)	6*6	7*7	10*10	10*10
Voltage (V)	2.3 ~ 3.6	3.0 ~ 3.6	3.0 ~ 3.6	3.0 ~ 3.6
Temp. (°C)	-40 °C ~ 125 °C	-40 °C ~ 105 °C	-40 °C ~ 85 °C	-40 °C ~ 85 °C
Status	NRND	Mass Production	Sample	Sample
ECO	ECO V1	standard version
Support IDF	v1.x	v0.x
Wi-Fi	IEEE 802.11b/g/n; 2.4 GHz; HT20/40; up to 150 Mbps	IEEE 802.11b/g/n; 2.4 GHz; HT20/40; up to 150 Mbps	N/A	N/A
Wi-Fi 6	N/A	N/A	N/A	N/A
Thread	N/A	N/A	N/A	N/A
Bluetooth	BR/EDR + Bluetooth LE v4.2	Bluetooth LE v5.0	N/A	N/A
SRAM (KB)	520	512	768	768
ROM (KB)	448	384	128	128
RTC SRAM (KB)	16	16	32	32
Flash (MB)	0, Quad	0, Quad	0	0
PSRAM (MB)	0, Quad	0, Quad	16	32
Flash voltage(V)	3.3	3.3	3.3	3.3
ADC	2*12-bit ADC, 18 channels	2*12-bit ADC, 20 channels	2*12-bit ADC, 14 channels	2*12-bit ADC, 14 channels
DAC	2*8-bit DAC	0	0	0
Touch	10	14	14	14
Temp Sensor	0	1	1	1
GPIO	34	45	55	55
Swapping GPIO	0, 2, 5, 12, 15	0, 3, 45, 46
GPIO for flash/PSRAM	6, 7, 8, 9, 10, 11 /	27, 28, 29, 30, 31, 32 /	/	/
UART	3	3	6	6
SPI	4	4	5	5
SDIO HOST	1	2	1	1
SDIO SLAVE	1	0	1	1
I2C	2	2	3	3
I2S	2	2	4	4
RMT	1*8 channels	1*8 channels
LED PWM	2*8 channels	1*8 channels
MCPWM	2	2
USB OTG	0	1	2	2
Hall	1	0	0	0
Ethernet	1	0	1	1
TWAI	1	1	3	3
JTAG	YES	YES
Camera	1*DV P 8/16-bit	1*DV P 8/16-bit	1*DV P 8/16-bit	1*DV P 8/16-bit
TOF	N/A	N/A	N/A	N/A
BT Certification		BT SIG
Wi-Fi Certification
Green Certification	RoHS/REACH	RoHS/REACH
Eco Certification
Zigbee Certification
Thread Certification

选型推荐

那么，到底应该怎么选呢？别急，我来给你一些建议：

根据应用需求
- 如果你的专案只需要基本的感测器数据采集和简单的控制，那么原版 ESP32 就足够了。
- 如果你的专案需要处理一些 AI 计算或者需要高速数据传输，那么 ESP32-S3 是更好的选择。
- 如果你的专案对性能要求极高，需要双核处理和灵活的 RISC-V 架构，那么 ESP32-P4 是你的不二之选。
考虑功耗要求
- 如果你的专案需要长时间使用电池供电，那么 ESP32-S3 和 ESP32-P4 的低功耗模式可能更适合你。
考虑开发难度
- 如果你是新手，原版 ESP32 的开发资料和社群资源更丰富，更容易上手。
- 如果你对 RISC-V 架构比较熟悉，并且希望尝试最新的技术，那么 ESP32-P4 可以给你带来更多乐趣。
考虑预算
- 原版 ESP32 的价格相对较低，适合对成本比较敏感的专案。
- ESP32-S3 和 ESP32-P4 的价格可能稍高，但它们的性能也更强大。

关键点深入解析

GPIO 控制：ESP32 系列的 GPIO 功能非常强大，可以通过 IO MUX 进行灵活的配置. 每个 GPIO 都可以配置为输入或输出，并且可以连接到各种周边设备.
低功耗模式：ESP32 系列都支持低功耗模式，但不同的型号实现方式略有不同。例如，ESP32 可以使用 ULP 协处理器 进行低功耗操作. ESP32-S3 也有自己的低功耗管理机制.
时钟系统：ESP32 系列的时钟系统非常复杂，需要根据具体应用选择合适的时钟源。例如，Wi-Fi 和蓝牙必须在 APB_CLK 时钟源选择 PLL_CLK 下才能工作.
安全世界与非安全世界：ESP32-S3 支持将资源分为安全世界和非安全世界，这对于需要保护敏感数据的应用非常有用.
指令集扩展：ESP32-S3 提供多种指令集扩展，包括 FFT（快速傅立叶变换） 专用指令和 GPIO 控制指令，可以加速特定运算.