乐鑫 ESP32-C3 功能介绍

chqboris · 2020-12-02 09:58:05

乐鑫 ESP32-C3 功能介绍

中国，上海2020年12月1日
ESP32-C3 是一款安全、低功耗、低成本的 RISC-V MCU，支持 Wi-Fi 和 Bluetooth LE 5.0。内存资源丰富，可满足各类常见的物联网产品功能需求。

乐鑫科技在 2014 和 2016 年分别推出了 ESP8266 和 ESP32 芯片。ESP8266 是单 Wi-Fi MCU，适合于简单的物联网应用场景；ESP32 同时支持 Wi-Fi 和 Bluetooth/Bluetooth LE，可满足需要高算力或强大安全性能的产品需求。两款芯片均已成功应用于数以亿计的物联网设备，成为国际市场上不可或缺的物联网芯片。
与此同时，随着物联网市场的飞速发展，用户对物联网芯片的功能定义与成本预期也愈发明晰。我们意识到，一款有竞争力的物联网芯片，必须在性能和成本之间取得良好的平衡。同时，市场上也需要多样化的物联网芯片，以满足不同用户的需求。于是，乐鑫设计开发了 ESP32-C3，满足常见的物联网产品功能需求，同时大幅度提升产品的安全性能。
ESP32-C3 的设计，我们着重考量了以下几点:

安全问题至关重要。即使是低成本的连接方案，也需要为防止常见的安全威胁而提供保护措施，以确保客户物联网产品的硬件安全和软件安全。
低功耗蓝牙 5.0 (Bluetooth LE 5.0) 可以在配网等方面提升终端用户体验，也有助于设备厂商对物联网设备进行诊断分析。
充足的内存 (400 KB SRAM + 384 KB ROM) 与低成本。对于物联网产品开发，芯片充足的可用内存与成本优势同样重要。芯片内存受限的情况下，设备的内存优化与管理对厂商来说都是极大的挑战。

ESP32-C3 搭载 RISC-V 32 位单核处理器，时钟频率高达 160 MHz，内置 400 KB SRAM，集成了 2.4 GHz Wi-Fi 和支持长距离的 Bluetooth LE 5.0，具有行业领先的射频性能和低功耗。它具有 22 个可编程 GPIO 管脚，支持 ADC、SPI、UART、I2C、I2S、RMT、TWAI 和 PWM。点此查看 ESP32-C3 技术规格书了解详细信息。

接下来，我们会详述 ESP32-C3 的几项关键优势：
安全性
对物联网设备的攻击通常指的是：

窃取敏感数据
对设备进行未授权控制
窃取设备身份，继而对设备云进行未授权访问

攻击物联网设备的方式多样：可以利用软件和协议漏洞进行远程攻击；也可以通过直接访问 flash 和“故障注入”进行物理攻击。随后，在设备上安装恶意固件作为默认固件，使攻击永久进行。
物联网设备必须提供充分的保护措施以防止各类恶意攻击。ESP32-C3 具有完善的安全机制，能够有效抵抗上述威胁：

安全启动：ESP32-C3 使用基于 RSA-3072 的标准身份验证方案，确保在设备上运行受信任的应用程序。该功能可阻止设备运行烧录在 flash 中的恶意程序。安全启动需要快速高效地进行，以满足即时启动设备（如球泡灯）的需求，ESP32-C3 的安全启动方案仅在设备启动过程中增加了不到 100 ms 的时间开销。
Flash 加密：ESP32-C3 使用基于 AES-128-XTS 算法的 flash 加密方案，确保应用程序与配置数据在 flash 中保持加密状态。flash 控制器支持执行加密的应用程序固件，这不仅为存储在 flash 中的敏感数据提供了必要保护，还防止了运行时由于固件更改造成的 TOCTTOU (time-of-check-to-time-of-use) 攻击。
数字签名和 HMAC 外设：ESP32-C3 的数字签名外设，可以通过固件不可访问的私钥生成数字签名。同样地，其 HMAC 外设也可以生成固件不可访问的加密摘要。目前，大多数物联网云服务使用基于 X.509 证书的身份验证，数字签名外设保护了定义设备身份的私钥。这样一来，即使出现软件漏洞，它也能为设备身份提供强大的保护。
世界控制器模块：ESP32-C3 新增了世界控制器模块，该模块提供了两个互不干扰的执行环境。根据配置，世界控制器使用可信执行环境 (TEE) 或权限分离机制。如果应用程序固件需要处理敏感的安全数据（如 DRM 服务），则可以利用世界控制器模块，在安全区域处理数据。

支持长距离的 Bluetooth LE 5.0
物联网设备通常使用 Wi-Fi 连接到云服务，但是只具有 Wi-Fi 功能的设备会对配网带来一定困难：它们无法向配网程序提供可靠的配置反馈；同时，iOS 和 Android 配网程序在连接网络时也会产生额外的复杂性。然而，Bluetooth LE 使设备配网变得很简单，Bluetooth LE 在本地环境中也很容易被发现并进行控制。

Bluetooth LE 协议的早期版本，传输距离比较短，不适用于在大型空间内实现本地点对点直接控制。ESP32-C3 增加了对 Bluetooth LE 5.0 协议的支持，包含 Coded PHY (Long Range) 和扩展广播 (extended advertisement) 功能。它通过引入 FEC 编解码等技术，虽然增加了数据冗余度，但是大幅度增加了设备通信距离（通常为 100 米）。此外，ESP32-C3 还支持蓝牙 Mesh (Bluetooth Mesh) 协议，这使它成为了控制本地网络设备，以及直接与其他 Bluetooth LE 5.0 传感器设备进行通信的强大候选设备之一。

充足的内存
不同的应用场景对内存的需求不尽相同，因此很难定义一颗 SoC 最合适的内存大小。根据我们的经验，在保持 Bluetooth LE 工作状态下，用户通常需要用一到两个 TLS 链接连接云端，同时还要保留合理的空间供应用程序使用。ESP32-C3 的内置 400 KB SRAM 不仅满足了这些需求，而且芯片成本也控制在合理的预算范围内。此外，ESP32-C3 具有用于指令 (IRAM) 和数据 (DRAM) 存储的动态分区，使可用内存被有效地最大化。还需注意的是，与 ESP32 相比，我们对蓝牙子系统的内存使用进行了优化，更多细节将在新版本 ESP-IDF 发布时提供。

成熟的软件支持
ESP32-C3 沿用乐鑫成熟的物联网开发框架 ESP-IDF。物联网设备所使用的软件，很大一部分都由与硬件相对独立的软件组件构成。而 ESP-IDF 已成功赋能了数以亿计的物联网设备，并历经了严格的测试和发布周期。开发人员基于 ESP-IDF 成熟的软件架构，凭借对 API 和工具的熟悉，将更容易构建 ESP32-C3 应用程序。此外，基于 ESP-IDF 的软件组件（如云代理）无需任何更改，就可以直接在 ESP32-C3 上使用。

ESP32-C3 也支持在从机模式下工作，通过 ESP-AT 和 ESP-Hosted SDK 为外部主机微控制器和微处理器提供 Wi-Fi 与 Bluetooth LE 连接功能。

ESP32-C3 成本对标 ESP8266。为简化客户端硬件设计，它还有一款内置 flash 的子型号 ESP32-C3F。此外，我们还为用户提供一系列全面通过各项认证的低成本模组，以方便用户构建物联网设备。ESP32-C3-MINI-1 模组尺寸小巧 (13×19 mm)，可支持最高工作温度 105℃。ESP32-C3-WROOM-1 模组也支持 105℃ 的最高工作温度，它还与 ESP-WROOM-02D 和 ESP-WROOM-02 模组引脚兼容，方便用户升级到 ESP32-C3。

综上所述，ESP32-C3 专为常见的物联网应用场景设计。同时，我们在持续开发新的解决方案，满足产业多样化的物联网应用需求。在此过程中，乐鑫会广泛听取和吸纳来自社区的反馈和建议，感谢所有创客朋友、合作伙伴以及客户的支持。

jiangchun9981 · 2020-12-02 10:36:52

ESP这个国产不错

资料也开源了很多

基本这个领域把国外的产品都杀绝了

yobbo · 2020-12-02 10:49:41

如果能出个spi从机的wifi模块就完美了

Blueskull · 2020-12-02 11:10:42

yobbo 说：

如果能出个spi从机的wifi模块就完美了

有啊，8285可以刷SPI从机或者UART从机固件。

yobbo · 2020-12-02 12:18:02

Blueskull 说：

yobbo 说：
如果能出个spi从机的wifi模块就完美了
有啊，8285可以刷SPI从机或者UART从机固件。

有固件地址或者说明吗? 在网上只能找到一个卖模块的支持spi从机高速传输

Blueskull · 2020-12-02 12:50:14

yobbo 说：

Blueskull 说：
yobbo 说：
如果能出个spi从机的wifi模块就完美了
有啊，8285可以刷SPI从机或者UART从机固件。
有固件地址或者说明吗? 在网上只能找到一个卖模块的支持spi从机高速传输

https://github.com/JiriBilek/WiFiSpiESP

manhere · 2020-12-02 15:32:31

开发工具严重滞后。。。

wu150 · 2020-12-03 11:52:51

这是国产吗，怎么官网感觉是国外的芯片

le062 · 2020-12-03 13:09:23

wu150 说：

这是国产吗，怎么官网感觉是国外的芯片

个人猜测：国外的技术，国内的资金，国外的开发团队，国内的人力粘合剂。

Blueskull · 2020-12-03 15:13:24

wu150 说：

这是国产吗，怎么官网感觉是国外的芯片

国内的公司，硬件国内的技术，但是ESP系列是在国外推起来的，比较注重外国人的开发习惯，所以支持和软件团队也有不少外国人。

在最早ESP还是个虾米的时候这家公司靠NodeMCU这个老外搞的开源项目出的名。后来AIThinker的模块把这玩意推给DIYer社区，之后才有人知道的这家公司。

echo · 2020-12-03 16:16:45

终于不是蛋疼的xtensa了。

raspberryman · 2020-12-03 16:42:54

echo 说：

终于不是蛋疼的xtensa了。

不说我都没注意看呢，以为是万年xtensa

wheregone · 2020-12-04 02:05:08

IAR破解不了， , WCH沁恒RISCV有个IDE， JTAG是SWD

Blueskull · 2020-12-04 10:07:34

wheregone 说：

IAR破解不了， , WCH沁恒RISCV有个IDE， JTAG是SWD

make+gcc+gdb不好吗？
顺便，SWD是ARM的专利技术，RV没有。在RV搞出来通用的单线/双线调试协议之前，你只能用JTAG。

XIVN1987 · 2020-12-04 11:11:48

Blueskull 说：

wheregone 说：
IAR破解不了， , WCH沁恒RISCV有个IDE， JTAG是SWD
make+gcc+gdb不好吗？
顺便，SWD是ARM的专利技术，RV没有。在RV搞出来通用的单线/双线调试协议之前，你只能用JTAG。

不需要通用吧，，
只要在芯片和调试器上支持双线-JTAG协议转换就行了，，调试器告诉上位机“我是JTAG”，然后把上位机传过来的JTAG命令经过转换器变成双线协议发送给芯片，，芯片内部的协议转换器将其转换成JTAG就行了

TDA2030 · 2021-01-01 20:15:19

世界控制器是什么？听起来就很厉害的样子，有了解的大神讲讲呗

EE · 2021-01-01 20:54:50

TDA2030 说：

世界控制器是什么？听起来就很厉害的样子，有了解的大神讲讲呗

AKA “地球控制器”，是宇宙控制器的精qi简gai版

XIVN1987 · 2021-01-02 18:54:25

TDA2030 说：

世界控制器是什么？听起来就很厉害的样子，有了解的大神讲讲呗

看起来类似于Cortex-M23/M33上的TrustZone

银河PUMA · 2021-06-01 10:37:38

yobbo 说：

如果能出个spi从机的wifi模块就完美了

请问是否有HI3518的视频学习资料，能否分享？百度网盘：大雄waan

海石生风 · 2021-06-02 20:27:46

@Blueskull
国内用和谐软件是种陋习！Eclipse + GCC工具链比Kail、IAR之流好用太多，国内是陋习积陈不识宝而已。

晕哥小弟 · 2021-06-03 08:41:28

现在已经更名为 ESP-C3-12F.

晕哥小弟 · 2021-06-03 08:42:44

我想问问各位大神，你们使用ESP32或者ESP8266做项目，使用arduino 开发，还是官方的IDF 。我看网上80%都是基于arduino开发。

arychen · 2021-06-03 10:25:38

现在sdk和工具完善了点了吗

6756bsdfsd · 2021-07-03 15:58:46

c3和s2不知道怎么选

echo · 2021-08-22 16:10:05

刚刚买了个ESP32-C3板子，这芯片居然还带CAN和USB。主要是芯片价格太香了，评估下做个备胎。

kekemuyu · 2021-08-23 00:44:35

echo 说：

刚刚买了个ESP32-C3板子，这芯片居然还带CAN和USB。主要是芯片价格太香了，评估下做个备胎。

usb似乎只能jtag，can有吗？

msr06rr · 2021-08-23 10:55:01

kekemuyu 说：

echo 说：
刚刚买了个ESP32-C3板子，这芯片居然还带CAN和USB。主要是芯片价格太香了，评估下做个备胎。
usb似乎只能jtag，can有吗？

有的,官方为了商标版权,改了个名字叫TWAI, 联想TWI<->I2C

echo · 2021-08-23 12:47:39

TWAI，中文名“双线汽车接口”，猛一看还挺唬人，其实就是CAN，这个貌似ESP32，ESP32-S2等都有。

kekemuyu 说：

echo 说：
刚刚买了个ESP32-C3板子，这芯片居然还带CAN和USB。主要是芯片价格太香了，评估下做个备胎。
usb似乎只能jtag，can有吗？

最近编辑记录 echo (2021-08-23 12:48:05)

rgbsky · 2022-09-14 20:05:46

带CAN和USB，还不贵，挺强悍

bigbat · 2022-09-15 16:32:38

ESP32-C3芯片主要特点是RSIC-V据说RSIC-V将是乐鑫的以后的主要方向。

landlde · 2023-03-08 22:29:39

就是ubuntu下环境搭建太费劲了！！！！！！！！不能做个整合包吗？不过还好搭建完成跑起来了

Copper · 2023-04-03 18:03:31

等着看看会不会出RISC-V双核。

wyhreg · 2023-04-05 13:17:06

性价比还不错，SRAM和FLASH可以SPI外扩。

吴助建 · 2023-04-08 12:03:37

我用过这货，还行。

xlbook · 2023-05-10 19:03:47

合宙9.9包邮的esp32c3核心板挺适合评估esp32c3的。

etuvk · 2023-05-24 16:18:44

用过esp32做的3D打印机下位机，wifi性能一般

Copper · 2023-05-31 15:27:01

etuvk 说：

用过esp32做的3D打印机下位机，wifi性能一般

“性能一般”能展开说说么？

jiabuda · 2023-06-06 20:20:01

晕哥小弟说：

我想问问各位大神，你们使用ESP32或者ESP8266做项目，使用arduino 开发，还是官方的IDF 。我看网上80%都是基于arduino开发。

据说因为arduino是类似裸机，所以性能高

但我们公司项目都是走esp-idf的，音频、tft屏、按键、蓝牙，在rtos里面会比较好处理

gary520 · 2024-10-31 23:03:16

ESP32-C3能做什么项目

WhyCan Forum(哇酷开发者社区)

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