ESP32-C6: выводы чипа и GPIO

Какие выводы свободны

Даташит делит выводы по приоритету на свободные, с оговорками и занятые. Для корпуса QFN40:

Для корпуса QFN32 (ESP32-C6FH4 и FH8):

С оговорками — это выводы с особой ролью:

• GPIO4, 5, 8, 9, 15 — strapping-выводы: режим загрузки, фронты SDIO, источник JTAG.
• GPIO4–7 — JTAG (MTMS, MTDI, MTCK, MTDO); отлаживать можно и через USB Serial/JTAG, тогда эти выводы свободны.
• GPIO12 и GPIO13 — USB D− и D+, по умолчанию у контроллера USB Serial/JTAG.
• GPIO16 и GPIO17 — UART0: сообщения загрузчика и прошивка через UART.
• GPIO27 (только QFN40) — вывод VDD_SPI, питание внешней флеш-памяти; как GPIO — только при отдельном питании памяти.

Выводы GPIO18–23, на которые выведен интерфейс ведомого SDIO, даташит относит к свободным.

Таблица выводов

В таблице — все GPIO с номерами выводов в обоих корпусах (прочерк — в этом корпусе вывода нет) и, если вывод называется не GPIOn, его имя в даташите. Каналы АЦП и выводы LP сверены с заголовками ESP-IDF.

Флеш-память

У ESP32-C6 в корпусе QFN40 флеш-память внешняя: она подключается к выводам SPICS0, SPIQ, SPIWP, SPIHD, SPICLK и SPID — это GPIO24–26 и GPIO28–30, — и даташит запрещает использовать их для чего-то ещё. Питание памяти — вывод VDD_SPI, GPIO27: на него подаётся напряжение шины VDDPST2 через внутреннее сопротивление около 3 Ом. У вариантов в корпусе QFN32 флеш-память внутри, и её выводы наружу не выведены.

Strapping-выводы

Пять выводов при сбросе читаются как перемычки настройки, а после сброса работают как обычные GPIO. Уровни нужно удерживать не меньше 3 мс после появления высокого уровня на CHIP_PU:

Подробнее — на странице «Strapping-выводы ESP32».

Питание выводов и токи

GPIO0–7 питаются от шины VDDPST1 — это выводы домена LP, — остальные от VDDPST2, а выводы внешней флеш-памяти — от VDD_SPI. Рекомендованное напряжение всех шин — 3,0–3,6 В. Высокий уровень на входе — от 0,75 VDD, низкий — до 0,25 VDD, выше VDD + 0,3 В подавать нельзя: 5 В выводы не допускают. Внутренние подтяжки — около 45 кОм.

Сила выхода по умолчанию — 20 мА, у GPIO12 и GPIO13 — 40 мА. При наибольшей силе вывод отдаёт около 40 мА при напряжении не ниже 2,64 В и принимает около 28 мА при 0,495 В. Предельный суммарный выходной ток всех выводов — 1000 мА.

АЦП

У ESP32-C6 один АЦП на семь каналов: ADC1_CH0–6 на GPIO0–6. По даташиту после калибровки погрешность составляет ±12 мВ в диапазонах 0–1000 и 0–1300 мВ, ±23 мВ в диапазоне 0–1900 мВ и ±40 мВ в диапазоне 0–3300 мВ при наибольшем ослаблении; измерения сделаны при выключенном Wi-Fi. Эти цифры относятся к чипам с кодом даты не раньше 212023 на экране или 2321 на этикетке; для более ранних даташит предлагает запросить данные у Espressif. Как выбирать ослабление и делитель — в статье «АЦП ESP32».

Какие выводы доступны на модуле — на странице «ESP32-C6-WROOM-1: выводы модуля». Выводы других чипов — на страницах ESP32, ESP32-S3, ESP32-C3 и ESP32-H2.