RMT ESP32: разрешение, символы и код ESP-IDF

Выберите чип, источник такта и разрешение — калькулятор повторит расчёт делителей драйвера ESP-IDF, переведёт времена WS2812 или ИК-кода NEC в такты RMT, сверит их с даташитом, посчитает несущую и выдаст код канала и кодировщика для ESP-IDF v5 и v6.

Исходные данные

Микроконтроллер

Источник такта

Сигнал

WS2812ИК NECБайты

Разрешение канала

Гц

resolution_hz, можно 10M или 1M

GPIO

Времена бита

T0H

нс

T0L

нс

T1H

нс

T1L

нс

Сброс

мкс

Светодиодов

Результат

Разрешение канала: 10 МГц; 1 такт = 100 нс
Делители: ÷ 8APB_CLK 80 МГц; у ESP32 нет делителя группы
Длительность в символе: 100 нс … 3,2767 мсот 1 до 32 767 тактов на половину символа; 0 — маркер конца
Символы bit0 / bit1: 0x00098003 / 0x00068007«0»: 3 + 9 такта, «1»: 7 + 6
Кадр ленты: 2,152 мс60 × 24 бита по 1300 нс и сброс; не чаще 464,7 кадров/с
Пауза сброса: 280 мксesp_rom_delay_us() после rmt_tx_wait_all_done(): линия остаётся низкой, символы на сброс не тратятся
Символов на кадр: 1440блок 64: драйвер подкачивает по половине, ≈ 44 прерываний на кадр

Длительность	Тактов	Получится	Допуск
T0H — единица «0»	3	300 нс	220–380 нс
T0L — ноль «0»	9	900 нс	580–1000 нс
T1H — единица «1»	7	700 нс	580–1000 нс
T1L — ноль «1»	6	600 нс	580–1000 нс

RMT ESP32

8 каналов, каждый на передачу или приём; блок памяти 64 символов по 4 байта, всего 512 слов; DMA нет.

Код ESP-IDF v5/v6

#include "driver/rmt_tx.h"
#include "driver/rmt_encoder.h"
#include "esp_rom_sys.h"

rmt_channel_handle_t tx_chan = NULL;
rmt_tx_channel_config_t tx_config = {
    .gpio_num = 18,
    .clk_src = RMT_CLK_SRC_APB,
    .resolution_hz = 10000000,   /* 1 tick = 100 ns */
    .mem_block_symbols = 64,   /* one block of ESP32 */
    .trans_queue_depth = 4,
};
ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_tx_channel(&tx_config, &tx_chan));

rmt_encoder_handle_t led_encoder = NULL;
rmt_bytes_encoder_config_t bytes_config = {
    .bit0 = { .level0 = 1, .duration0 = 3, .level1 = 0, .duration1 = 9 },
    .bit1 = { .level0 = 1, .duration0 = 7, .level1 = 0, .duration1 = 6 },
    .flags.msb_first = 1,   /* G7…G0 R7…R0 B7…B0 */
};
ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_bytes_encoder(&bytes_config, &led_encoder));
ESP_ERROR_CHECK(rmt_enable(tx_chan));

static uint8_t pixels[60 * 3];   /* G, R, B for each LED */
rmt_transmit_config_t tx = { .loop_count = 0 };   /* the line stays low after the frame */
ESP_ERROR_CHECK(rmt_transmit(tx_chan, led_encoder, pixels, sizeof(pixels), &tx));
ESP_ERROR_CHECK(rmt_tx_wait_all_done(tx_chan, portMAX_DELAY));
esp_rom_delay_us(280);   /* reset: low for the latch time before the next frame */

Расчёт выполнен по формулам и данным из источников, приведённых на этой странице, и не заменяет проверку: параметры компонентов у разных производителей и даже партий различаются. Перед применением сверяйте результат с документацией на конкретные детали.

RMT (Remote Control Transceiver) — периферия ESP32, которая выдаёт на вывод заранее записанную последовательность импульсов или записывает принятую. Изначально она задумана для ИК-пультов, но так же удобно генерирует сигнал адресных светодиодов WS2812, DShot для регуляторов и любой другой протокол, где важны длительности. Калькулятор считает то, что драйвер ESP-IDF делает при создании канала, и переводит времена протокола в такты.

Каналы и память по чипам

Канал читает символы из своего блока памяти. Если передача длиннее блока, драйвер подкачивает данные по прерыванию половинами блока; у ESP32-S3 вместо этого можно включить DMA.

Чип	Каналы	Блок	Вся память	Источники такта
ESP32	8, каждый на передачу или приём	64 символа	512 слов	APB 80 МГц, REF_TICK 1 МГц
ESP32-S2	4, каждый на передачу или приём	64 символа	256 слов	APB 80 МГц, REF_TICK 1 МГц
ESP32-S3	4 передающих и 4 приёмных	48 символов	384 слова	APB 80 МГц, RC_FAST ≈ 17,5 МГц, XTAL 40 МГц
ESP32-C3	2 передающих и 2 приёмных	48 символов	192 слова	APB 80 МГц, RC_FAST ≈ 17,5 МГц, XTAL 40 МГц
ESP32-C6	2 передающих и 2 приёмных	48 символов	192 слова	PLL_F80M 80 МГц, RC_FAST ≈ 17,5 МГц, XTAL 40 МГц
ESP32-H2	2 передающих и 2 приёмных	48 символов	192 слова	XTAL 32 МГц, RC_FAST ≈ 8,5 МГц

Число каналов и объём памяти — из технических руководств (TRM), размер блока и источники такта — из заголовков ESP-IDF v6.1 soc_caps.h и clk_tree_defs.h. Первый источник в каждой строке — RMT_CLK_SRC_DEFAULT. Частота RC_FAST в заголовке приблизительная: это внутренний RC-генератор, и драйвер берёт её откалиброванное значение. Для WS2812 и ИК надёжнее кварц или APB.

Разрешение и делители

Поле resolution_hz задаёт частоту счёта тактов канала. У ESP32 и ESP32-S2 каждый канал делит частоту источника сам, делителем от 1 до 256. У S3, C3, C6 и H2 перед каналами стоит ещё общий делитель группы. Драйвер перебирает его от 1 до 256 и берёт первое значение, при котором округлённый делитель канала помещается в 1…256 — так такт группы остаётся наибольшим:

f_\text{канал} = \left\lfloor \frac{f_\text{группа}}{N_\text{канал}} \right\rfloor, \qquad N_\text{канал} = \operatorname{round}\frac{f_\text{группа}}{f_\text{запрошено}}, \qquad f_\text{группа} = \left\lfloor \frac{f_\text{источник}}{N_\text{группа}} \right\rfloor.

Например, 100 кГц у ESP32-C3: при делителе группы 1, 2 и 3 делитель канала получается 800, 400 и 267 — больше 256, при 4 такт группы 20 МГц, а делитель канала 200. У ESP32 делителя группы нет, и 100 кГц от APB не получить: нужен REF_TICK. Если частота не делится нацело, драйвер пишет в журнал предупреждение «channel resolution loss» и работает с фактическим разрешением — длительности считайте от него.

Символ RMT

Символ — 32-битное слово rmt_symbol_word_t из двух половин: 15 бит длительности в тактах и бит уровня. Сначала выводится level0 на duration0 тактов, затем level1 на duration1:

Биты	0–14	15	16–30	31
Поле	duration0	level0	duration1	level1

Длительность — от 1 до 32 767 тактов, ноль передатчик понимает как маркер конца передачи. Отсюда два ограничения: время, которое при округлении даёт 0 тактов, обрывает передачу, а время дольше 32 767 тактов не помещается в поле. Длинную паузу разбивают на несколько символов, а разрешение выбирают так, чтобы самое длинное время протокола поместилось. У S3, C3, C6 и H2 есть и нижняя граница: по TRM ненулевой период должен быть больше $5 T_\text{APB} + 6 T_\text{rmt\_sclk}$ — при APB 80 МГц и такте группы 80 МГц это 137,5 нс. Период прямо перед маркером конца по TRM должен быть ещё длиннее — больше $10 T_\text{APB} + 19 T_\text{rmt\_sclk}$ , 362,5 нс при тех же частотах. Это правило дано в разделе о непрерывной передаче (loop_count); при разовой передаче линия после последнего бита и так остаётся низкой.

WS2812

Для лент кодировщик байтов rmt_new_bytes_encoder превращает каждый бит в символ bit0 или bit1: единица на время T0H или T1H, затем ноль. WS2812 принимает цвета в порядке G, R, B старшим битом вперёд, поэтому msb_first = 1. Калькулятор округляет времена до тактов и сверяет результат с таблицей даташита WS2812B-V5/W — той же, что в калькуляторе WS2812.

Время	Пример ESP-IDF	При 10 МГц	Даташит WS2812B-V5/W
T0H	0,3 мкс	3 такта	220–380 нс
T0L	0,9 мкс	9 тактов	580–1000 нс
T1H	0,9 мкс	9 тактов	580–1000 нс
T1L	0,3 мкс	3 такта	580–1000 нс
Сброс	50 мкс	250 + 250 тактов	больше 280 мкс

В примере ESP-IDF T1L и пауза сброса короче, чем требует даташит V5: светодиод различает 0 и 1 по длительности единицы, поэтому многие ленты такие времена принимают, но гарантии уже нет. Кнопка «В допусках даташита» ставит времена, которые укладываются в таблицу при 10 МГц. Калькулятор округляет до ближайшего такта, а пример отбрасывает дробную часть; при 10 МГц результат одинаковый. Паузу сброса код калькулятора не передаёт символами, а выдерживает задержкой после окончания передачи.

Сложнее всего с ESP32-H2: у него APB не быстрее 32 МГц, и минимальный период по TRM — 343,75 нс при любом разрешении, ведь слагаемое 5T_APB от разрешения не зависит. Даташит WS2812B допускает T0H не больше 380 нс, поэтому на H2 годится только 350–380 нс. Ещё строже правило перед маркером конца — 906,25 нс, так что для непрерывной передачи низкие участки бита на H2 нужны около 950 нс. Кнопка «В допусках даташита» на H2 ставит 350/950/700/950 нс при 8 МГц.

ИК-код NEC и несущая

Кадр NEC — начальная пачка 9 мс и пауза 4,5 мс, 32 бита и завершающая пачка; единица и ноль различаются длиной паузы. Длительности калькулятор берёт из модуля калькулятора NEC — кратные 562,5 мкс, округлённые до тактов; пример ESP-IDF вместо них берёт 560 и 1690 мкс, на 3 мкс короче, — и собирает 34 символа для кодировщика копирования. При 1 МГц они помещаются в один блок памяти.

Несущую 38 кГц формирует отдельный генератор канала, он считает такты группы. Драйвер делит их целочисленно: при такте 80 МГц период несущей — 2105 тактов, из них 694 — высокий уровень при скважности 33 %, а фактическая частота 38 004 Гц. От REF_TICK 1 МГц получится лишь 26 тактов на период и 38 461 Гц. По описанию регистров в TRM S2, S3, C3, C6 и H2 каждая половина периода несущей на такт длиннее записанного числа; на 38 кГц от 80 МГц это меньше 0,1 %, для ИК-приёмника несущественно. В TRM ESP32 текст главы 30.2.4 говорит, что несущая считает делённый такт канала, а описание регистра 30.7 — что такты APB или REF_TICK; калькулятор, как и драйвер, считает от частоты источника.

Код, который выдаёт калькулятор, рассчитан на драйвер driver/rmt_tx.h и driver/rmt_encoder.h из руководства ESP-IDF v6.1, тот же API есть в ESP-IDF v5. Как устроены сами ИК-пульты и коды, разобрано в калькуляторе NEC, а ШИМ для яркости и моторов на ESP32 — в калькуляторе LEDC.

Частые вопросы

Какое разрешение RMT выбрать для WS2812?

10 МГц, то есть такт 100 нс, как в примере ESP-IDF: допуск T0H у WS2812B — 220–380 нс, и при более грубом такте длительность после округления легко выходит за него. При 4 МГц 350 нс превращаются в 250 нс, а 600 нс — в 500 нс, что уже меньше 580 нс по даташиту. Наибольшая длительность при 10 МГц — 32 767 тактов, 3,28 мс, сброс 280 мкс помещается с запасом. У ESP32-H2 источник — кварц 32 МГц, и 10 МГц точно не получить: делитель 3 даёт 10,67 МГц, и T1L 600 нс превращается в 562,5 нс. Для H2 берите 8 или 16 МГц.

Что значит предупреждение «channel resolution loss» драйвера RMT?

Драйвер делит частоту источника целым делителем от 1 до 256, и запрошенное разрешение не получилось точно. Например, 3 МГц от APB 80 МГц дают делитель 27 и 2 962 962 Гц. Длительности тогда считайте от фактического разрешения — калькулятор показывает именно его — или выберите разрешение, на которое частота источника делится нацело.

Почему NEC с разрешением 10 МГц не работает?

Половина символа RMT — не больше 32 767 тактов, а начальная пачка NEC длится 9 мс: при 10 МГц это 90 000 тактов. Наибольшее разрешение, при котором 9 мс помещаются в одно поле, — около 3,64 МГц. Для ИК берут 1 МГц, такт 1 мкс, как в примере ESP-IDF: этого хватает с большим запасом, а несущую 38 кГц формирует отдельный генератор от такта группы.

Источники

Espressif. ESP-IDF Programming Guide v6.1: Remote Control Transceiver (RMT) — символ RMT — два 15-битных периода и два бита уровня; поля rmt_tx_channel_config_t (clk_src, resolution_hz, mem_block_symbols не меньше 64 у ESP32 и S2 и не меньше 48 у S3, C3, C6, H2); rmt_bytes_encoder_config_t (bit0, bit1, msb_first); rmt_carrier_config_t (frequency_hz, duty_cycle); пример несущей 38 кГц, 33 %; страницы для каждого чипа
Espressif. ESP-IDF v6.1, исходный код драйвера и HAL RMT — rmt_common.c — подбор делителя группы и канала (rmt_select_periph_clock, rmt_set_group_prescale), сообщение «channel resolution loss»; rmt_tx.c — несущая из такта группы целочисленным делением; esp_hal_rmt/<чип>/rmt_ll.h — число каналов TX и RX, делители до 256; soc/<чип>/soc_caps.h и clk_tree_defs.h — размер блока, источники такта, RC_FAST ≈ 17,5 и 8,5 МГц; hal/rmt_types.h — rmt_symbol_word_t (эталон тестов)
Espressif. ESP32 Technical Reference Manual, версия 5.8 — глава 30: 8 каналов, ОЗУ 512 × 32 бит блоками по 64 слова, нулевой период — маркер конца, такт APB 80 МГц или REF_TICK через 8-битный делитель
Espressif. Technical Reference Manuals ESP32-S2 v1.3, S3 v1.8, C3 v1.4, C6 v1.2, H2 v1.2 — главы RMT: S2 — 4 канала и 256 слов блоками по 64; S3 — 4 TX и 4 RX, 384 слова блоками по 48; C3, C6, H2 — 2 TX и 2 RX, 192 слова; делитель канала, 0 означает 256; правило 5·T_apb + 6·T_rmt_sclk < период у S3, C3, C6, H2; половина периода несущей — значение регистра плюс один такт
Espressif. ESP-IDF v6.1, примеры peripherals/rmt/led_strip и ir_nec_transceiver — WS2812 на 10 МГц: T0H 0,3 мкс, T0L 0,9 мкс, T1H 0,9 мкс, T1L 0,3 мкс, сброс 50 мкс; NEC на 1 МГц: 9000/4500, 560/560, 560/1690 мкс, завершающий символ с хвостом 0x7FFF, несущая 38 кГц, 33 %
Worldsemi. WS2812B-V5/W Intelligent control LED integrated light source, datasheet V6.1 — T0H 220–380 нс, T1H, T0L и T1L 580 нс – 1 мкс, сброс дольше 280 мкс, порядок G, R, B старшим битом вперёд — те же значения, что у калькулятора WS2812

Где пригодится

Встроить калькулятор на свой сайт

Скопируйте код и вставьте его в HTML страницы, статьи или вики. Виджет бесплатный, без рекламы, счётчиков и cookie. Условие одно — ссылка на GAW под рамкой остаётся на месте. Подробнее о виджетах

Открывать с текущими значениями калькулятора

<iframe src="https://gaw.ru/embed/esp32-rmt/" title="RMT ESP32: разрешение, символы и код ESP-IDF" width="100%" height="640" style="border:1px solid #e3e5e9;border-radius:8px" loading="lazy" allow="clipboard-write"></iframe>
<p style="margin:6px 0 0;font-size:14px">Калькулятор: <a href="https://gaw.ru/tools/esp32-rmt/">RMT ESP32: разрешение, символы и код ESP-IDF</a> — GAW.ru</p>

Автоподстройка высоты рамки

Если сайт разрешает скрипты, добавьте этот код один раз в любом месте страницы: рамка будет менять высоту вместе с результатом расчёта.

<script>window.addEventListener("message",function(e){if(e.origin!=="https://gaw.ru"||!e.data||e.data.type!=="gaw:embed-height")return;var f=document.querySelectorAll('iframe[src^="https://gaw.ru/embed/"]');for(var i=0;i<f.length;i++)if(f[i].contentWindow===e.source)f[i].style.height=e.data.height+"px"})</script>

Обновлено 24 октября 2026 г..

Нашли ошибку в расчёте?