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BPI-Leaf-S3板載ESP32-S3芯片，支持 2.4 GHz Wi-Fi 和低功耗藍(lán)牙 (Bluetooth? LE) 雙模無(wú)線(xiàn)通信，外圍兼容低功耗硬件設(shè)計(jì)，深度睡眠模式下功耗僅為10uA。

支持USB和外接3.7V鋰電池兩種供電方式，可實(shí)現(xiàn)雙電源下自動(dòng)切換電源功能，并支持USB充電方式。體積小巧，接口方便，上手簡(jiǎn)單，可直接應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)低功耗項(xiàng)目。

BPI-Leaf-S3開(kāi)發(fā)板在軟件方面支持ESP-IDF、Arduino、MicroPython等多種方式進(jìn)行編程開(kāi)發(fā) 。

BPI-Leaf-S3開(kāi)發(fā)板上標(biāo)記了與芯片對(duì)應(yīng)的所有IO管腳，且IO管腳順序與Espressif ESP32-S3-DevKitC-1開(kāi)發(fā)板一致，開(kāi)發(fā)者可根據(jù)實(shí)際需求，可將DevKitC-1支持的外圍設(shè)備添加到BPI-Leaf-S3上，也可將開(kāi)發(fā)板插在面包板上使用。

關(guān)鍵特性

ESP32-S3，Xtensa? 32 bit LX7

片外 PSRAM , FLASH

Ultra-low power 10uA

2.4G WIFI ，Bluetooth 5 ，Bluetooth mesh

GPIO , ADC , TOUCH , PWM , I2C , SPI , RMT , I2S , UART , LCD，CAMERA ，USB , JTAG

1* 4pin I2C連接座

1 * USB Type-C

1 * 2pin 電池連接座，支持充電

1 * 全彩色LED

BPI-Leaf-S3 與 ESP32-S3-DevKitC-1開(kāi)發(fā)板對(duì)比

開(kāi)發(fā)板	BPI-Leaf-S3	ESP32-S3-DevKitC-1
引出GPIO	36	36
3.3v管腳	2	2
5v管腳	1	1
GND管腳	4	4
全彩LED燈	1 on GPIO48	1 on GPIO48
芯片直連USB	Type-C USB接口x1	MicroUSB接口x1
UART TTL轉(zhuǎn)USB	無(wú)	CP2102-MicroUSB接口x1
外接電池連接座	3.7v鋰電池供電接口	無(wú)
電池充電	500mA充電	無(wú)
I2C 4pin連接座	1	無(wú)

BPI-Leaf-S3開(kāi)發(fā)板IO管腳數(shù)量，順序，間距都與Espressif ESP32-S3-DevKitC-1開(kāi)發(fā)板一致。

BPI-Leaf-S3開(kāi)發(fā)板不再具備傳統(tǒng)的UART TTL轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)接芯片及其USB接口，這是因?yàn)镋SP32-S3芯片的內(nèi)置USB功能已經(jīng)足夠完善，支持CDC-ACM 虛擬串口及 JTAG 適配器功能，不再需要外部的轉(zhuǎn)接芯片就可以實(shí)現(xiàn)軟件開(kāi)發(fā)調(diào)試，固件下載等功能。

相較于ESP32-S3-DevKitC-1開(kāi)發(fā)板，BPI-Leaf-S3開(kāi)發(fā)板增加了外接電池連接座并搭配了充電電路，可直接通過(guò)USB給電池充電，且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換供電，即在有接3.7v鋰電池的條件下，插拔USB不會(huì)導(dǎo)致程序中斷，適應(yīng)更多應(yīng)用場(chǎng)景。

BPI-Leaf-S3開(kāi)發(fā)板上還增加了一個(gè)I2C 4pin連接座，使開(kāi)發(fā)板連接一些I2C設(shè)備更加便捷穩(wěn)固。其實(shí)此接口并不局限于連接I2C設(shè)備，所有可以通過(guò)一根3.3v線(xiàn)，一根GND線(xiàn)，一或兩根信號(hào)線(xiàn)控制的設(shè)備都可以通過(guò)此4pin連接座與開(kāi)發(fā)板建立通信。

Espressif ESP32-S3

ESP32-S3 是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的 MCU 芯片，支持遠(yuǎn)距離模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭載 Xtensa? 32 位 LX7 雙核處理器，主頻高達(dá) 240 MHz，內(nèi)置 512 KB SRAM (TCM)，具有 45 個(gè)可編程 GPIO 管腳和豐富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM，支持用戶(hù)配置數(shù)據(jù)緩存與指令緩存。

以下是ESP32-S3芯片重要功能的描述。

支持Wi-Fi + Bluetooth 5 (LE) 無(wú)線(xiàn)連接: ESP32-S3 集成 2.4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n)，支持 40 MHz 帶寬；其低功耗藍(lán)牙子系統(tǒng)支持 Bluetooth 5 (LE) 和 Bluetooth Mesh，可通過(guò) Coded PHY 與廣播擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。它還支持 2 Mbps PHY，用于提高傳輸速度和數(shù)據(jù)吞吐量。ESP32-S3 的 Wi-Fi 和 Bluetooth LE 射頻性能優(yōu)越，在高溫下也能穩(wěn)定工作。

支持 AI 加速: ESP32-S3 MCU 增加了用于加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和信號(hào)處理等工作的向量指令 (vector instructions)。AI 開(kāi)發(fā)者們通過(guò) ESP-DSP 和 ESP-NN 庫(kù)使用這些向量指令，可以實(shí)現(xiàn)高性能的圖像識(shí)別、語(yǔ)音喚醒和識(shí)別等應(yīng)用。

豐富的 IO 接口: ESP32-S3 擁有 45 個(gè)可編程 GPIO 以及 SPI、I2S、I2C、PWM、RMT、ADC、UART、SD/MMC 主機(jī)控制器和 TWAITM 控制器等常用外設(shè)接口。其中的 14 個(gè) GPIO 可被配置為 HMI 交互的電容觸摸輸入端。此外，ESP32-S3 搭載了超低功耗協(xié)處理器 (ULP)，支持多種低功耗模式，廣泛適用于各類(lèi)低功耗應(yīng)用場(chǎng)景。

完善的安全機(jī)制: ESP32-S3 為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供了完善的安全機(jī)制和保護(hù)措施，防止各類(lèi)惡意攻擊和威脅。它支持基于 AES-XTS 算法的 flash 加密、基于 RSA 算法的安全啟動(dòng)、數(shù)字簽名和 HMAC。ESP32-S3 還新增了一個(gè)“世界控制器 (World Controller)”模塊，提供了兩個(gè)互不干擾的執(zhí)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可信執(zhí)行環(huán)境或權(quán)限分離機(jī)制。

硬件

硬件接口示意圖

硬件規(guī)格

BPI-Leaf-S3 規(guī)格表
SoC主控芯片	ESP32-S3，Xtensa? 32 位 LX7 雙核處理器
主頻	240MHz MAX
工作溫度	-40℃~+85℃
片上 ROM	384 KB
片上 SRAM	320 KB
片外 FLASH ROM	8MB
片外 PSRAM	8MB
WIFI	IEEE 802.11 b/g/n ，2.4Ghz頻帶，150Mbps
藍(lán)牙	Bluetooth 5 ，Bluetooth mesh
GPIO	BPI-Leaf-S3已引出36個(gè)可用GPIO
ADC	2 × 12 位 SAR ADC，支持 20 個(gè)模擬通道輸入
TOUCH 電容式觸摸傳感器	14
SPI	4
I2C	2，支持主機(jī)或從機(jī)模式
I2S	2，串行立體聲數(shù)據(jù)的輸入輸出
LCD	1，支持 8 位 ~16 位并行 RGB、I8080、MOTO6800 接口
CAMERA	1，支持 8 位 ~16 位 DVP 圖像傳感器接口
UART	3 ，支持異步通信（RS232 和RS485）和 IrDA
PWM	8 路獨(dú)立通道，14位精度
MCPWM	2
USB	1 × 全速USB 2.0 OTG，Type-C母口
USB Serial/JTAG 控制器	1，USB 全速標(biāo)準(zhǔn)，CDC-ACM ，JTAG
溫度傳感器	1，測(cè)量范圍為–20 °C 到 110 °C，用于監(jiān)測(cè)芯片內(nèi)部溫度
SD/MMC	1 × SDIO主機(jī)接口，具有2個(gè)卡槽，支持SD卡3.0和3.01，SDIO 3.0，CE-ATA 1.1，MMC 4.41，eMMC 4.5和4.51
TWAI? 控制器	1 ，兼容 ISO11898-1（CAN 規(guī)范 2.0）
通用 DMA 控制器	5 個(gè)接收通道和 5 個(gè)發(fā)送通道
RMT	4 通道發(fā)射，4通道接收，共享 384 x 32-bit 的 RAM
脈沖計(jì)數(shù)器	4個(gè)脈沖計(jì)數(shù)控制器（單元），每個(gè)單元有2個(gè)獨(dú)立的通道
定時(shí)器	4 × 54 位通用定時(shí)器，16 位時(shí)鐘預(yù)分頻器，1 × 52 位系統(tǒng)定時(shí)器，3 × 看門(mén)狗定時(shí)器
外部晶振	40Mhz
RTC 和低功耗管理	電源管理單元 (PMU)+ 超低功耗協(xié)處理器 (ULP)
低功耗電流	10uA
工作電壓	3.3V
輸入電壓	3.3V~5.5V
最大放電電流	[email protected] LDO
USB充電	支持
最大充電電流	500mA
可控全彩色LED	1

硬件尺寸

BPI-Leaf-S3 尺寸表
管腳間距	2.54mm
安裝孔間距	23mm/ 62.25mm
安裝孔尺寸	內(nèi)徑2mm/外徑3mm
主板尺寸	26 × 65.25(mm)/1.02 x 2.57(inches)
板厚	1.2mm

管腳間距兼容萬(wàn)能板（洞洞板、點(diǎn)陣板），面包板，便于調(diào)試應(yīng)用。

外設(shè)GPIO管腳分配

BPI-Leaf-S3 外設(shè)GPIO管腳分配
外設(shè)接口	信號(hào)	管腳
ADC	ADC1_CH0~9	GPIO 1~10
ADC2_CH0~9	GPIO 11~20
觸摸傳感器	TOUCH1~14	GPIO 1~14
JTAG	MTCK	GPIO 39
MTDO	GPIO 40
MTDI	GPIO 41
MTMS	GPIO 42
UART	默認(rèn)分配管腳，可重定義為任意GPIO
U0RXD_in	GPIO 44
U0CTS_in	GPIO 16
U0DSR_in	任意GPIO
U0TXD_out	GPIO43
U0RTS_out	GPIO 15
U0DTR_out	任意GPIO
U1RXD_in	GPIO 18
U1CTS_in	GPIO 20
U1DSR_in	任意GPIO
U1TXD_out	GPIO 17
U1RTS_out	GPIO 19
U1DTR_out	任意GPIO
U2	任意GPIO
I2C	任意GPIO
PWM	任意GPIO
I2S	任意GPIO
LCD	任意GPIO
CAMERA	任意GPIO
RMT	任意GPIO
SPI0/1	已用于FLASH與PSRAM
SPI2/3	任意GPIO
脈沖計(jì)數(shù)器	任意GPIO
USB OTG	D-	GPIO 19（內(nèi)部 PHY）
D+	GPIO 20（內(nèi)部 PHY）
VP	GPIO 42（外部 PHY）
VM	GPIO 41（外部 PHY）
RCV	GPIO21（外部 PHY）
OEN	GPIO 40（外部 PHY）
VPO	GPIO 39（外部 PHY）
VMO	GPIO38（外部 PHY）
USB Serial/JTAG	D-	GPIO 19（內(nèi)部 PHY）
D+	GPIO 20（內(nèi)部 PHY）
VP	GPIO 42（外部 PHY）
VM	GPIO 41（外部 PHY）
OEN	GPIO 40（外部 PHY）
VPO	GPIO 39（外部 PHY）
VMO	GPIO38（外部 PHY）
SD/MMC	任意GPIO
MCPWM	任意GPIO
TWAI	任意GPIO
彩色LED	GPIO 48

審核編輯：湯梓紅

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