Finish Flutter heading
This commit is contained in:
+228
-34
@@ -1,29 +1,222 @@
|
||||
#import "../PageTemplate.typ": *
|
||||
|
||||
เชื่อมต่อ Wi-Fi และ Bluetooth ในตัว เป็นชิปไมโครคอนโทรลเลอร์แบบ 32 บิต ที่มีความสามารถสูง
|
||||
พัฒนาและผลิตโดย บริษัท Espressif Systems จากประเทศจีน ส่วนประกอบหลักของบอร์ด ESP32
|
||||
ในบริบทของ Internet of Things (IoT) ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นวิธีการรวบรวมข้อมูล การตรวจจับ
|
||||
และการกระตุ้นโลกทางกายภาพในฐานะอุปกรณ์ปลายทางที่มีราคาประหยัดและเป็นที่นิยม
|
||||
|
||||
#i ESP32 คือ ไมโครคอนโทรลเลอร์ราคาประหยัดและประหยัดพลังงานที่ผสานรวมความสามารถทั้ง Wi-Fi
|
||||
และ Bluetooth ชิปเหล่านี้มีตัวเลือกการประมวลผลที่หลากหลาย รวมถึง ไมโครโปรเซสเซอร์#jb
|
||||
Tensilica Xtensa LX6 ที่มีทั้งแบบดูอัลคอร์และแบบซิงเกิลคอร์ โปรเซสเซอร์ดูอัลคอร์ Xtensa LX7 หรือ
|
||||
ไมโครโปรเซสเซอร์ RISC-V แบบซิงเกิลคอร์ นอกจากนี้ ESP32
|
||||
ยังมีส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารข้อมูลไร้สาย เช่น สวิตช์เสาอากาศในตัว บาลัน RF
|
||||
เครื่องขยายสัญญาณ ตัวรับสัญญาณเสียงรบกวนต่ำ ตัวกรอง และโมดูลจัดการพลังงาน
|
||||
#i ไมโครคอนโทรลเลอร์บางตัวอาจใช้คำแบบสี่บิตและทำงานที่ความถี่ต่ำถึง 4 kHz เพื่อการใช้พลังงานต่ำ
|
||||
(มิลลิวัตต์หรือไมโครวัตต์หลักเดียว) โดยทั่วไปแล้ว
|
||||
ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้สามารถคงการทำงานไว้ได้ในขณะที่รอเหตุการณ์ เช่น
|
||||
การกดปุ่มหรือการขัดจังหวะอื่นๆ การใช้พลังงานขณะอยู่ในโหมดสลีป (โดยที่นาฬิกา CPU
|
||||
และอุปกรณ์ต่อพ่วงส่วนใหญ่ปิดอยู่) อาจอยู่ที่ระดับนาโนวัตต์เท่านั้น#jb
|
||||
ทำให้หลายตัวเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ใช้แบตเตอรี่ได้นาน ส่วนไมโครคอนโทรลเลอร์อื่นๆ
|
||||
อาจทำหน้าที่ในบทบาทที่สำคัญต่อประสิทธิภาพ ซึ่งอาจต้องทำงานคล้ายกับตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (Digital
|
||||
Signal Processor; DSP) โดยมีความเร็วสัญญาณนาฬิกาและการใช้พลังงานที่สูงกว่า
|
||||
|
||||
#i โดยทั่วไป ESP32 จะถูกฝังอยู่บนแผงวงจรพิมพ์เฉพาะอุปกรณ์ หรือนำเสนอเป็นส่วนหนึ่งของชุดพัฒนาที่มี
|
||||
พินและขั้วต่อ GPIO หลากหลายรูป แบบ โดยมีการกำหนดค่าแตกต่างกันไปตามรุ่นและผู้ผลิต ESP32
|
||||
ออกแบบโดย Espressif Systems และผลิตโดย TSMC โดยใช้กระบวนการ 40
|
||||
นาโนเมตรเป็นรุ่นต่อยอดจากไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP8266
|
||||
== ประวัติ
|
||||
|
||||
#i นับตั้งแต่เปิดตัว ESP32 รุ่นดั้งเดิม มีการเปิดตัวและประกาศรุ่นต่างๆ มากมาย
|
||||
พวกมันรวมกันเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล ESP32 ชิปเหล่านี้มี CPU และความสามารถที่แตกต่างกัน
|
||||
แต่ทั้งหมดใช้ SDK เดียวกันและส่วนใหญ่เข้ากันได้กับโค้ด นอกจากนี้ ESP32 รุ่นดั้งเดิมยังได้รับการปรับปรุง
|
||||
และส่วนประกอบหลักของบอร์ด ESP32 คือ ไมโครโปรเซสเซอร์ LX6 32 บิตแบบคอร์เดี่ยว/คู่ Xtensa
|
||||
รองรับหน่วยจุดลอยตัวความแม่นยำเดี่ยว (FPU) ไวไฟ: 802.11b/g/n บลูทูธ: v4.2 BR/EDR และ BLE
|
||||
(แชร์วิทยุกับ Wi-Fi) GPIO จำนวน 34 ตัว ADC SAR #math.equation(
|
||||
$2 times 12$,
|
||||
alt: "2 คูณ 12",
|
||||
) บิต สูงสุด 18 ช่องและ #math.equation($2 times 8$, alt: "2 คูณ 8") บิต DAC
|
||||
#iii ไมโครโปรเซสเซอร์แบบหลายชิปตัวแรก ได้แก่ Four-Phase Systems AL1 ในปี 1969 และ#jb
|
||||
Garrett AiResearch MP944 ในปี 1970 ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้ชิป MOS LSI หลายตัว
|
||||
ส่วนไมโครโปรเซสเซอร์แบบชิปเดี่ยวตัวแรกคือ Intel 4004 ซึ่งวางจำหน่ายในปี 1971 โดยใช้ชิป MOS
|
||||
LSI เพียงตัวเดียว พัฒนาโดย Federico Faggin โดยใช้เทคโนโลยี MOS แบบซิลิคอนเกต
|
||||
ร่วมกับวิศวกรของ#jb Intel คือ Marcian Hoff และ Stan Mazor และวิศวกรของ Busicom คือ
|
||||
Masatoshi Shima ต่อมาก็มี Intel 4040 แบบ 4 บิต, Intel 8008 แบบ 8 บิต, และ Intel 8080
|
||||
แบบ 8 บิต โปรเซสเซอร์เหล่านี้ทั้งหมดต้องการชิปภายนอกหลายตัวเพื่อสร้างระบบที่ใช้งานได้
|
||||
รวมถึงชิปหน่วยความจำและชิปอินเทอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วง
|
||||
ส่งผลให้ต้นทุนของระบบโดยรวมสูงถึงหลายร้อยดอลลาร์สหรัฐ (ในทศวรรษ 1970)
|
||||
ทำให้การนำคอมพิวเตอร์มาใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กนั้นไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ
|
||||
|
||||
#iii บริษัท MOS Technology เปิดตัวไมโครโปรเซสเซอร์ราคาต่ำกว่า 100 ดอลลาร์ในปี 1975 ได้แก่รุ่น
|
||||
6501 และ 6502 จุดประสงค์หลักคือการลดอุปสรรคด้านราคา
|
||||
แต่ไมโครโปรเซสเซอร์เหล่านี้ยังคงต้องการการสนับสนุนจากภายนอก หน่วยความจำ และชิปอุปกรณ์ต่อพ่วง
|
||||
ซึ่งทำให้ต้นทุนรวมของระบบยังคงอยู่ในระดับหลายร้อยดอลลาร์
|
||||
|
||||
=== การพัฒนา
|
||||
|
||||
#iiii หนังสือเล่มหนึ่งระบุว่า Gary Boone และ Michael Cochran วิศวกรของบริษัท TI
|
||||
ประสบความสำเร็จในการสร้างไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกในปี 1971 ผลงานของพวกเขาคือ TMS 1000
|
||||
ซึ่งวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในปี 1974 ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้รวมหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว
|
||||
หน่วยความจำแบบทั้งอ่านและเขียน โปรเซสเซอร์ และนาฬิกาไว้ในชิปเดียว และมุ่งเป้าไปที่ระบบฝังตัว
|
||||
|
||||
#iiii ในช่วงต้นถึงกลางทศวรรษ 1970
|
||||
ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของญี่ปุ่นเริ่มผลิตไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับรถยนต์ ซึ่งรวมถึง MCU 4
|
||||
บิตสำหรับระบบความบันเทิงในรถยนต์ ที่ปัดน้ำฝนอัตโนมัติ ระบบล็อคอิเล็กทรอนิกส์ และแผงหน้าปัด ตลอดจน
|
||||
MCU 8 บิตสำหรับควบคุมเครื่องยนต์
|
||||
|
||||
#iiii ส่วนหนึ่งเพื่อตอบสนองต่อการมีอยู่ของชิป TMS 1000 แบบชิปเดี่ยว Intel
|
||||
จึงพัฒนาชิปประมวลผลระบบคอมพิวเตอร์บนชิปที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานด้านการควบคุม นั่นคือ#jb
|
||||
Intel 8048 โดยเริ่มจัดส่งชิ้นส่วนเชิงพาณิชย์ครั้งแรกในปี 1977 ชิปนี้รวม RAM และ ROM
|
||||
ไว้ในชิปเดียวกันกับไมโครโปรเซสเซอร์ ในบรรดาแอปพลิเคชันมากมาย
|
||||
ชิปนี้ได้ถูกนำไปใช้ในแป้นพิมพ์พีซีมากกว่าหนึ่งพันล้านเครื่องในที่สุด ในเวลานั้น Luke J. Valenter
|
||||
ประธานของ Intel
|
||||
กล่าวว่าไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในประวัติศาสตร์ของบริษัท
|
||||
และเขาได้ขยายงบประมาณของแผนกไมโครคอนโทรลเลอร์เพิ่มขึ้นกว่า 25%
|
||||
|
||||
#iiii ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ในเวลานั้นมีหลายรุ่นที่ใช้งานพร้อมกัน รุ่นหนึ่งใช้หน่วยความจำโปรแกรม
|
||||
EPROM
|
||||
โดยมีหน้าต่างควอตซ์โปร่งใสอยู่ที่ฝาปิดของตัวชิปเพื่อให้สามารถลบข้อมูลได้โดยการฉายแสงอัลตราไวโอเลต
|
||||
ชิปที่ลบได้เหล่านี้มักใช้สำหรับการสร้างต้นแบบ อีกรุ่นหนึ่งคือ ROM ที่ตั้งโปรแกรมด้วยมาสก์ หรือ PROM
|
||||
ที่ตั้งโปรแกรมได้เพียงครั้งเดียว สำหรับรุ่นหลัง บางครั้งจะใช้คำว่า#jb OTP ซึ่งย่อมาจาก "one-time
|
||||
programmable" (ตั้งโปรแกรมได้ครั้งเดียว) ในไมโครคอนโทรลเลอร์#jb OTP นั้น PROM
|
||||
มักจะเป็นชนิดเดียวกับ EPROM แต่ตัวชิปไม่มีหน้าต่างควอตซ์
|
||||
เนื่องจากไม่มีวิธีใดที่จะฉายแสงอัลตราไวโอเลตไปยัง EPROM ได้ จึงไม่สามารถลบข้อมูลได้
|
||||
เนื่องจากรุ่นที่ลบได้ต้องใช้ตัวชิปเซรามิกที่มีหน้าต่างควอตซ์ จึงมีราคาแพงกว่ารุ่น OTP อย่างมาก
|
||||
ซึ่งสามารถผลิตได้ในตัวชิปพลาสติกทึบแสงที่มีราคาถูกกว่า สำหรับรุ่นที่สามารถลบได้นั้น
|
||||
จำเป็นต้องใช้ควอตซ์แทนกระจกที่มีราคาถูกกว่า#jb เนื่องจากมีความโปร่งใสต่อแสงอัลตราไวโอเลต
|
||||
ซึ่งกระจกส่วนใหญ่ทึบแสง แต่ปัจจัยหลักที่ทำให้ต้นทุนแตกต่างกันคือตัวบรรจุภัณฑ์เซรามิกเอง
|
||||
นอกจากนี้ยังมีการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์แบบ Piggyback ด้วย
|
||||
|
||||
#afigure(
|
||||
image("Microcontroller/PIC16CxxxWIN.jpg", height: 2.5in),
|
||||
attr: [Camillo - Own work, CC BY 2.5,
|
||||
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=569240],
|
||||
alt: "ไมโครคอนโทรลเลอร์ 4 ชิ้นที่ขนาดต่างกัน แต่มีช่องให้เห็น EPROM ภายใน",
|
||||
caption: "ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ต่าง ๆ ที่มี EPROM ภายใน",
|
||||
)
|
||||
|
||||
#afigure(
|
||||
image(
|
||||
"Microcontroller/Microcomputer_with_EPROM_(piggyback).jpg",
|
||||
height: 2in,
|
||||
),
|
||||
attr: [Medvedev - Own work, CC BY-SA 3.0,
|
||||
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=33161178],
|
||||
alt: "thing",
|
||||
caption: [ไมโครคอนโทรลเลอร์ Piggyback จาก MOSTEK],
|
||||
)
|
||||
|
||||
#iiii ในปี พ.ศ. 2536 การเปิดตัวหน่วยความจำ EEPROM ทำให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ (เริ่มต้นด้วย
|
||||
Microchip PIC16C84)
|
||||
สามารถลบข้อมูลด้วยไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้แพ็คเกจราคาแพงอย่างที่จำเป็นสำหรับ EPROM
|
||||
ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างต้นแบบได้อย่างรวดเร็วและตั้งโปรแกรมในระบบได้ (เทคโนโลยี EEPROM
|
||||
มีมาก่อนหน้านี้ แต่ EEPROM รุ่นก่อนหน้านี้มีราคาแพงกว่าและทนทานน้อยกว่า
|
||||
ทำให้ไม่เหมาะสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ผลิตจำนวนมากในราคาประหยัด) ในปีเดียวกันนั้น Atmel
|
||||
ได้เปิดตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกที่ใช้หน่วยความจำ Flash ซึ่งเป็น EEPROM ชนิดพิเศษ บริษัทอื่น ๆ
|
||||
ก็ได้ดำเนินการตามมาอย่างรวดเร็ว โดยมีทั้งหน่วยความจำทั้งสองประเภท
|
||||
|
||||
#iiii ปัจจุบันไมโครคอนโทรลเลอร์มีราคาถูกและหาซื้อได้ง่ายสำหรับผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรก
|
||||
โดยมีชุมชนออนไลน์ขนาดใหญ่ที่ให้ความสนใจกับโปรเซสเซอร์บางประเภท
|
||||
|
||||
=== ปริมาณและค่าใช้จ่าย
|
||||
|
||||
#iiii ในปี 2002 ประมาณ 55% ของ CPU
|
||||
ทั้งหมดที่จำหน่ายในโลกเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์และไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิต
|
||||
|
||||
#iiii มีการขายไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตมากกว่าสองพันล้านตัวในปี 1997 และจากข้อมูลของ Semico
|
||||
พบว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตมากกว่าสี่พันล้านถูกจำหน่ายในปี 2006 ล่าสุด Semico อ้างว่าตลาด MCU
|
||||
เติบโตขึ้น 36.5% ในปี 2010 และ 12% ในปี 2011
|
||||
|
||||
#iiii บ้านทั่วไปในประเทศที่พัฒนาแล้วมีแนวโน้มที่จะมีไมโครโปรเซสเซอร์อเนกประสงค์เพียงสี่ตัว
|
||||
แต่มีไมโครคอนโทรลเลอร์ประมาณสามโหล รถยนต์ระดับกลางทั่วไปมีไมโครคอนโทรลเลอร์ประมาณ 30 ตัว
|
||||
นอกจากนี้ยังสามารถพบได้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิด เช่น เครื่องซักผ้า เตาไมโครเวฟ และโทรศัพท์
|
||||
|
||||
#iiii ต้นทุนในการผลิตอาจต่ำกว่า 0.10 เหรียญสหรัฐต่อหน่วย
|
||||
|
||||
#iiii ค่าใช้จ่ายลดลงเมื่อเวลาผ่านไป โดยไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตที่ถูกที่สุดมีจำหน่ายในราคาต่ำกว่า
|
||||
0.03 ดอลลาร์สหรัฐฯ ในปี 2018 และไมโครคอนโทรลเลอร์ 32 บิตบางรุ่นมีราคาประมาณ 1
|
||||
ดอลลาร์สหรัฐฯ สำหรับปริมาณที่ใกล้เคียงกัน
|
||||
|
||||
#iiii ในปี 2012 หลังเกิดวิกฤติทั่วโลก ยอดขายลดลงและการฟื้นตัวต่อปีที่เลวร้ายที่สุดเท่าที่เคยมีมา
|
||||
และราคาขายเฉลี่ยเมื่อเทียบเป็นรายปีลดลง 17% ซึ่งถือเป็นการลดลงครั้งใหญ่ที่สุดนับตั้งแต่ทศวรรษ 1980
|
||||
ราคาเฉลี่ยสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์อยู่ที่ 0.88 เหรียญสหรัฐฯ (0.69 เหรียญสหรัฐฯ สำหรับ 4/8 บิต,
|
||||
0.59 เหรียญสหรัฐฯ สำหรับ 16 บิต, 1.76 เหรียญสหรัฐฯ สำหรับ 32 บิต)
|
||||
|
||||
#iiii ในปี 2012 ยอดขายไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตทั่วโลกมีมูลค่าประมาณ 4 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ
|
||||
ในขณะที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ 4 บิตก็มียอดขายที่สำคัญเช่นกัน
|
||||
|
||||
#iiii ในปี 2015 ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตสามารถซื้อได้ในราคา 0.311 ดอลลาร์สหรัฐฯ#jb (1,000
|
||||
หน่วย) 16 บิตราคา 0.385 ดอลลาร์สหรัฐฯ (1,000 หน่วย) และ 32 บิตในราคา 0.378 ดอลลาร์สหรัฐฯ
|
||||
(1,000 หน่วย แต่อยู่ที่ 0.35 ดอลลาร์สหรัฐฯ สำหรับ 5,000)
|
||||
|
||||
#iiii ในปี 2018 ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตสามารถซื้อได้ในราคา 0.03 ดอลลาร์สหรัฐฯ#jb 16
|
||||
บิตในราคา 0.393 ดอลลาร์สหรัฐฯ (1,000 หน่วย แต่ราคา 0.563 ดอลลาร์สหรัฐฯ สำหรับ 100
|
||||
หน่วยหรือ 0.349 ดอลลาร์สหรัฐฯ สำหรับม้วนเต็ม 2,000 หน่วย) และ 32 บิตในราคา 0.503
|
||||
ดอลลาร์#jb สหรัฐฯ (1,000 หน่วย แต่ที่ 0.466 ดอลลาร์สหรัฐสำหรับ 5,000 หน่วย)
|
||||
|
||||
#iiii ในปี 2018 ไมโครคอนโทรลเลอร์ราคาถูกที่สูงกว่าปี 2015 ทั้งหมดมีราคาแพงกว่า
|
||||
(โดยคำนวณอัตราเงินเฟ้อระหว่างราคาปี 2018 ถึง 2015 สำหรับหน่วยเฉพาะเหล่านั้น) ที่:
|
||||
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิตสามารถซื้อได้ในราคา 0.319 ดอลลาร์สหรัฐฯ (1,000 หน่วย) หรือสูงกว่า
|
||||
2.6%
|
||||
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ 16 บิตมีราคา 0.464 ดอลลาร์สหรัฐฯ (1,000 หน่วย) หรือ 21% สูงกว่า
|
||||
- แบบ 32 บิตในราคา 0.503 ดอลลาร์สหรัฐฯ (1,000 หน่วย แต่อยู่ที่ 0.466 ดอลลาร์สหรัฐฯ สำหรับ
|
||||
5,000) หรือสูงกว่า 33%
|
||||
|
||||
=== คอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุด
|
||||
|
||||
#iiii เมื่อวันที่ 21 มิถุนายน 2018 มหาวิทยาลัยมิชิแกนได้ประกาศ "คอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลก"
|
||||
อุปกรณ์ดังกล่าวเป็น "ระบบเซ็นเซอร์ไร้สายและไร้แบตเตอรี่ขนาด 0.04 ลบ.มม. 16 nW
|
||||
พร้อมด้วยโปรเซสเซอร์ Cortex-M0+ ในตัวและการสื่อสารแบบออปติกสำหรับการวัดอุณหภูมิของเซลล์"
|
||||
"วัดด้านข้างเพียง 0.3 มม. ประมาณขนาดเมล็ดข้าว [...] นอกเหนือจาก RAM และเซลล์แสงอาทิตย์แล้ว
|
||||
อุปกรณ์#jb คอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ยังมีโปรเซสเซอร์และเครื่องส่งและตัวรับสัญญาณไร้สาย
|
||||
เนื่องจากมีขนาดเล็กเกินไปที่จะมีเสาอากาศวิทยุแบบธรรมดา อุปกรณ์จึงรับและส่งข้อมูลด้วยแสงที่มองเห็นได้
|
||||
สถานีฐานให้แสงสำหรับพลังงานและการเขียนโปรแกรม และรับข้อมูล" อุปกรณ์นี้มีขนาด 1/10 ของขนาดที่
|
||||
IBM อ้างสิทธิ์ก่อนหน้านี้ คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเป็นสถิติโลกเมื่อหลายเดือนก่อนในเดือนมีนาคม 2018 ซึ่ง#jb
|
||||
"เล็กกว่าเม็ดเกลือ" มีทรานซิสเตอร์หนึ่งล้านตัว ต้นทุนการผลิตน้อยกว่า 0.10 ดอลลาร์
|
||||
และเมื่อรวมกับเทคโนโลยีบล็อกเชนแล้ว มีไว้สำหรับการขนส่งและ "จุดยึดเข้ารหัสลับ"
|
||||
ซึ่งเป็นแอปพลิเคชันลายนิ้วมือดิจิทัล
|
||||
|
||||
== ประเภท
|
||||
|
||||
#iii ณ ปี 2008 มีผู้ขายและสถาปัตยกรรมไมโครคอนโทรลเลอร์จำนวนมาก รวมไปถึง:
|
||||
|
||||
- หน่วยประมวลผล ARM core (หลายผู้ขาย)
|
||||
- คอร์ประเภท ARM Cortex-M นั้นมีเป้าหมายเพื่อทำงานในไมโครคอนโทรลเลอร์โดยเฉพาะ
|
||||
- Microchip Technology Atmel AVR (8 บิต), AVR32 (32 บิต), และ AT91SAM (32 บิต)
|
||||
- คอร์ M8C ของ Cypress Semiconductor's ที่ถูกใช้ใน Cypress PSoC ของพวกเขา
|
||||
- Freescale ColdFire (32 บิต) และ S08 (8 บิต)
|
||||
- Freescale 68HC11 (8 บิต) และอื่น ๆ ที่มีรากฐานมาจากครอบครัว Motorola 6800
|
||||
- Intel 8051, ซึ่งนอกจาก Intel ก็ถูกผลิตโดย NXP Semiconductors, Infineon, และอื่น ๆ
|
||||
หลายรายการ
|
||||
- Infineon: 8 บิต XC800, 16 บิต XE166, 32 บิต XMC4000 (ARM based Cortex M4F), 32 บิต
|
||||
TriCore, และ 32 บิต Aurix Tricore Bit microcontrollers
|
||||
- Maxim Integrated MAX32600, MAX32620, MAX32625, MAX32630, MAX32650, MAX32640
|
||||
- MIPS
|
||||
- Microchip Technology PIC, (8 บิต PIC16, PIC18, 16 บิต dsPIC33 / PIC24), (32 บิต
|
||||
PIC32)
|
||||
- NXP Semiconductors LPC1000, LPC2000, LPC3000, LPC4000 (32 บิต), LPC900, LPC700
|
||||
(8 บิต)
|
||||
- Parallax Propeller
|
||||
- PowerPC ISE
|
||||
- Rabbit 2000 (8 บิต)
|
||||
- Renesas Electronics: RL78 16 บิต MCU; RX 32 บิต MCU; SuperH; V850 32 บิต MCU; H8;
|
||||
R8C 16 บิต MCU
|
||||
- Silicon Laboratories ไมโครคอนโทรลเลอร์ Pipelined 8 บิต 8051
|
||||
และไมโครคอนโทรลเลอร์แบบ ARM-based 32 บิต สัญญาณผสม
|
||||
- STMicroelectronics STM8 (8 บิต), ST10 (16 บิต), STM32 (32 บิต), SPC5 (automotive
|
||||
32 บิต)
|
||||
- Texas Instruments TI MSP430 (16 บิต), MSP432 (32 บิต), C2000 (32 บิต)
|
||||
- Toshiba TLCS-870 (8 บิต/16 บิต)
|
||||
|
||||
และยังมีอีกมากมาย โดยบางอย่างนั้นถูกใช้ในแอปพลิเคชันที่เจาะจงมาก
|
||||
หรือเหมือนกับหน่วยประมวลผลเฉพาะแอปพลิเคชันมากกว่าไมโครคอนโทรลเลอร์
|
||||
ตลาดไมโครคอนโทรลเลอร์นั้นกระจัดกระจายเป็นอย่างมาก และมีผู้ขาย เทคโนโลยี และตลาดมากมาย
|
||||
และผู้ขายจำนวนมากขายหลายสถาปัตยกรรม
|
||||
|
||||
== ESP32
|
||||
|
||||
#iii ESP32 คือกลุ่มไมโครคอนโทรลเลอร์ราคาประหยัดและประหยัดพลังงานที่ผสานรวมความสามารถทั้ง
|
||||
Wi-Fi และบลูทูธ ชิปเหล่านี้มีตัวเลือกการประมวลผลที่หลากหลาย รวมถึงไมโครโปรเซสเซอร์ Tensilica
|
||||
Xtensa LX6 ที่มีให้เลือกทั้งแบบ dual-core และ single-core, โปรเซสเซอร์ Xtensa LX7
|
||||
dual-core หรือไมโครโปรเซสเซอร์ RISC-V แบบ single-core นอกจากนี้ ESP32
|
||||
ยังรวมส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารข้อมูลไร้สาย เช่น สวิตช์เสาอากาศในตัว บาลัน RF
|
||||
เครื่องขยายกำลัง เครื่องรับสัญญาณรบกวนต่ำ ตัวกรอง และโมดูลการจัดการพลังงาน
|
||||
|
||||
#iii โดยทั่วไปแล้ว ESP32
|
||||
จะถูกฝังอยู่บนแผงวงจรพิมพ์เฉพาะอุปกรณ์หรือนำเสนอเป็นส่วนหนึ่งของชุดการพัฒนาที่มีพินและตัวเชื่อมต่อ GPIO
|
||||
ที่หลากหลาย โดยมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันไปตามรุ่นและผู้ผลิต ESP32 ได้รับการออกแบบโดย Espressif
|
||||
Systems และผลิตโดย TSMC โดยใช้กระบวนการ 40 นาโนเมตร มันเป็นผู้สืบทอดของไมโครคอนโทรลเลอร์
|
||||
ESP8266
|
||||
|
||||
=== Espressif Systems
|
||||
|
||||
#iiii บริษัท Espressif Systems (Shanghai) จำกัด (เอสเพรสซิฟ)
|
||||
เป็นบริษัทเซมิคอนดักเตอร์สัญชาติจีนที่จดทะเบียนในตลาดหลักทรัพย์ มีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่เซี่ยงไฮ้
|
||||
บริษัทมุ่งเน้นการพัฒนาและจำหน่ายชิปและโมดูลสื่อสารไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สายที่ใช้ใน Internet of
|
||||
things (IoT)
|
||||
|
||||
#iiii ผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดสองอย่างของ Espressif คือ ESP8266 และ ESP32
|
||||
ซึ่งเป็นรุ่นต่อจาก ESP8266 ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น เครื่องชงกาแฟและหลอดไฟ
|
||||
รวมถึงผู้ให้บริการโซลูชันเมืองอัจฉริยะและระบบอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังถูกใช้โดยผู้ที่ชื่นชอบงาน DIY
|
||||
ด้านเทคโนโลยีอีกด้วย
|
||||
|
||||
== ตารางพาร์ทิชัน (Partition Table)
|
||||
|
||||
@@ -51,7 +244,7 @@ Tensilica Xtensa LX6 ที่มีทั้งแบบดูอัลคอ
|
||||
+ Name: ชื่อของพาร์ทิชัน ห้ามซ้ำกัน ชื่อนั้นไม่สำคัญต่อระบบและต้องขนาดไม่เกิน 16 ตัวอักษร
|
||||
(ไม่มีอักขระพิเศษ)
|
||||
+ Type: ประเภทของพาร์ทัชัน สามารถเป็น data หรือ app ได้
|
||||
- app คือพาร์ทิชันที่ใช้ในการเก็บแอพลิเคชัน
|
||||
- app คือพาร์ทิชันที่ใช้ในการเก็บแอปพลิเคชัน
|
||||
- data คือพาร์ทิชันที่ใช้ในการเก็บข้อมูลทั่วไป
|
||||
+ SubType: ประเภทย่อย ระบุการใช้งานของพาร์ทิชัน app และ data
|
||||
- data
|
||||
@@ -78,10 +271,10 @@ Tensilica Xtensa LX6 ที่มีทั้งแบบดูอัลคอ
|
||||
- spiffs: กำหนดพาร์ทิชันสำหรับระบบไฟล์ SPIFFS เหมาะสำหรับไฟล์ใหญ่เช่นกันและรองรับ wear
|
||||
leveling อย่างไรก็ตาม ระบบไฟล์นี้ไม่รองรับการเข้ารหัส
|
||||
- app
|
||||
- factory: พาร์ทิชันเก็บแอพลิเคชันเริ่มต้น
|
||||
โปรแกรมบูตโหลดเดอร์จะเลือกพาร์ทิชันนี้เป็นแอพลิเคชันเริ่มต้นหากไม่มีพาร์ทิชัน OTA หรือพาร์ทิชัน
|
||||
- factory: พาร์ทิชันเก็บแอปพลิเคชันเริ่มต้น
|
||||
โปรแกรมบูตโหลดเดอร์จะเลือกพาร์ทิชันนี้เป็นแอปพลิเคชันเริ่มต้นหากไม่มีพาร์ทิชัน OTA หรือพาร์ทิชัน
|
||||
OTA นั้นว่างเปล่า หากมีการใช้พาร์ทิชัน OTA พาร์ทิชัน ota_0
|
||||
สามารถถูกใช้เป็นแอพลิเคชันเริ่มต้นได้และพาร์ทิชัน factory สามารถถูกนำออกได้
|
||||
สามารถถูกใช้เป็นแอปพลิเคชันเริ่มต้นได้และพาร์ทิชัน factory สามารถถูกนำออกได้
|
||||
- ota_0 ถึง ota_15: พาร์ทิชัน ota_x นั้นถูกใช้สำหรับอัพเดท OTA โดยฟีเจอร์ OTA
|
||||
นั้นจำเป็นต้องใช้พาร์ทิชัน OTA อย่างน้อย 2 พาร์ทิชัน (โดยปกติคือ ota_0 และ ota_1)
|
||||
และจำเป็นต้องใช้พาร์ทิชัน ota ด้วยเช่นกันในการเก็บข้อมูลเกี่ยวกับ OTA โดยสามารถมีพาร์ทิชัน
|
||||
@@ -93,7 +286,7 @@ Tensilica Xtensa LX6 ที่มีทั้งแบบดูอัลคอ
|
||||
และพาร์ทิชันแอพจะต้องจัดตำแหน่งให้มีขนาด 64 KiB (0x10000) โดยหากปล่อยให้ว่าง ค่า Offset
|
||||
จะถูกคำนวนโดยอัตโนมัติตามตำแหน่งท้ายของพาร์ทิชันก่อนหน้า รวมถึงการจัดตำแหน่งใด ๆ ที่จำเป็น
|
||||
อย่างไรก็ตาม Offset ของพาร์ทิชันแรกนั้นจะต้องเป็น 0x9000 และ 0x10000
|
||||
สำหรับพาร์ทิชันแอพลิเคชันแรก
|
||||
สำหรับพาร์ทิชันแอปพลิเคชันแรก
|
||||
+ Size: ขนาดของพาร์ทิชัน โดยค่านี้สามารถเป็นเลขทศนิยม, ตัวเลข Hex (นำหน้าด้วย 0x),
|
||||
หรือใช้ตัวอักษรต่อท้ายเพื่อบ่งบอกหน่วย K (กิโล) หรือ M (เมกา) เช่น 4096 = 4K = 0x1000
|
||||
+ Flags: ในปัจจุบันคอลัมน์นี้ใช้เพียงแค่เพื่อบ่งบอกว่าพาร์ทิชันนั้น ๆ ถูกเข้ารหัสหรือไม่
|
||||
@@ -117,17 +310,17 @@ RAM/ROM แบบมีขอบเขต littlefs ออกแบบมาเ
|
||||
|
||||
== ออกแบบ
|
||||
|
||||
#i ในระดับสูง littlefs
|
||||
#iii ในระดับสูง littlefs
|
||||
เป็นระบบไฟล์แบบบล็อกที่ใช้ไฟล์บันทึกขนาดเล็กในการจัดเก็บข้อมูลเมตาและโครงสร้าง copy-on-write
|
||||
(COW) ขนาดใหญ่ในการจัดเก็บข้อมูลไฟล์
|
||||
|
||||
#i ใน littlefs ส่วนผสมเหล่านี้ก่อตัวเป็นเค้กสองชั้น โดยที่ท่อนไม้ขนาดเล็ก (เรียกว่าคู่เมตาเดตา)#jb
|
||||
จะให้การอัปเดตเมตาเดตาอย่างรวดเร็วในทุกที่ในที่เก็บข้อมูล ในขณะที่โครงสร้าง COW
|
||||
จะจัดเก็บข้อมูลไฟล์อย่างกะทัดรัดและไม่มีค่าใช้จ่ายในการขยายการสึกหรอใด ๆ
|
||||
#iii ใน littlefs ส่วนผสมเหล่านี้ก่อตัวเป็นเค้กสองชั้น โดยที่ท่อนไม้ขนาดเล็ก
|
||||
(เรียกว่าคู่เมตาเดตา)#jb จะให้การอัปเดตเมตาเดตาอย่างรวดเร็วในทุกที่ในที่เก็บข้อมูล
|
||||
ในขณะที่โครงสร้าง COW จะจัดเก็บข้อมูลไฟล์อย่างกะทัดรัดและไม่มีค่าใช้จ่ายในการขยายการสึกหรอใด ๆ
|
||||
|
||||
#i โครงสร้างข้อมูลทั้งสองนี้สร้างขึ้นจากบล็อก ซึ่งถูกป้อนโดยตัวจัดสรรบล็อกร่วม
|
||||
โดยการจำกัดจำนวนการลบข้อมูลที่อนุญาตบนบล็อกต่อการจัดสรรแต่ละครั้ง
|
||||
ตัวจัดสรรจะปรับระดับการสึกหรอแบบไดนามิกทั่วทั้งระบบไฟล์
|
||||
#iii โครงสร้างข้อมูลทั้งสองนี้สร้างขึ้นจากบล็อก ซึ่งถูกป้อนโดยตัวจัดสรรบล็อกร่วม
|
||||
โดยการจำกัดจำนวนการลบข้อมูลที่อนุญาตบนบล็อกต่อการจัดสรรแต่ละครั้ง ตัวจัดสรรจะปรับระดับการ#jb
|
||||
สึกหรอแบบไดนามิกทั่วทั้งระบบไฟล์
|
||||
|
||||
#show raw: set par(leading: 0.4em)
|
||||
#show raw: set text(size: 8pt)
|
||||
@@ -163,7 +356,8 @@ RAM/ROM แบบมีขอบเขต littlefs ออกแบบมาเ
|
||||
| | | | | |
|
||||
'--------' '--------' '--------'
|
||||
```,
|
||||
kind: "image",
|
||||
kind: image,
|
||||
attr: [เจ้าของ LittleFS (ภายใต้สัญญาอนุญาต BSD-3-Clause)],
|
||||
supplement: "รูปที่",
|
||||
caption: [แสดงการทำงานเบื้องต้นของ LittleFS],
|
||||
)
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user