芯⽚、模组、开发板的区别

看懂芯⽚技术参考⼿册、硬件设计指南

芯⽚上电时根据 Strapping 管脚进⼊的两个模式

• 运⾏模式（正常运⾏固件）
• 下载模式（烧录固件时使⽤）

ESP 各系列芯⽚的特点和功能

• ESP 产品选型⼯具

开发环境的选择和搭建

• 零代码开发项⽬：UIFlow
• 开发⼊⻔⼩项⽬：Arduino
• 开发复杂⼯程：ESP-IDF

ESP 构建系统

• IDF ⼯程结构、构建规范
  • 分区表
  • CMakeLists
  • sdkconfig
  • Kconfig
• 组件管理器、组件配置
• 程序的启动流程 (Start Flow)

编译烧录基础例程

• get-started\hello_world：最简单的打印例程
• get-started\blink：最简单的点灯例程
• wifi\getting_started\station：连接 Wi-Fi 的基础例程

读写基础外设

• 参考 IDF 中外设的例程：examples/peripherals
  • I2C、SPI、ADC、USB

使用组件

• 不朽情缘组件库 (ESP Component Registry)
• 不朽情缘组件库文档

项目整合

零配置云端连接

• ESP-RAINMAKER

AI 方案

• 深度学习开发库 ESP-DL、AI 语音方案
  ESP-SR、图像处理开发平台 ESP-WHO

Wi-Fi 组网方案

• ESP-MESH-LITE

摄像头方案

• DVP、USB

LCD 方案

• SPI (QSPI)、I80、RGB、MIPI

USB 方案

• 主机 & 设备

低功耗方案

• Light-sleep、Deep-sleep、ULP

无线通讯协议

• ESP-NOW

BLE 方案

蓝牙 Mesh 网络

Matter 方案

Zigbee 方案

OpenThread

Thread 边界路由网关方案

人体感知检测方案

• ESP-CSI

网关方案

• ESP-IoT-Bridge

理论知识

电子基础

• 欧姆定律和基尔霍夫定律
• 模拟与数字信号
  • 信号类型及特性
  • 阈值电压

电路原理

• 简单的电路图识读
• 常见电子元件的功能
  • 电阻、电容、电感
  • 二极管
  • 三极管
  • MOS管

模拟电路

• 放大器
  • 运算放大器（运放）的基本原理
  • 差分放大器、共射放大器等
• 滤波器
  • 低通滤波器、高通滤波器、带通
    滤波器、带阻滤波器
• 振荡器
  • RC 振荡器、LC 振荡器、晶体振荡器
• 电源电路
  • 稳压电路、开关电源
  • 信号处理
  • 模拟信号的调制与解调

数字电路

• 基本逻辑门
  • AND、OR、NOT、NAND、NOR、
    XOR、XNOR
  • 逻辑门的真值表和逻辑符号
• 组合逻辑电路
  • 加法器、减法器、编码器、译码
    器、多路复用器、去复用器
• 时序逻辑电路
  • 触发器 (SR、D、JK、T)
  • 寄存器、计数器、时序电路
• 门电路的工作原理
  • CMOS 和 TTL 技术
  • 逻辑电平

• 阈值电压
  • 定义及计算
  • 输入阈值电压 (VIL、VIH) 和输出阈值
    电压 (VOL、VOH)
• 噪声容限
  • 定义及计算
• 传输特性
  • 传输延迟、上升时间和下降时间
• 逻辑门的电气特性
  • 输入电容和输出电容
  • 驱动能力

实操知识

常见仪器的使用

• 万用表
  • 电压、电流、电阻的测量
• 示波器
  • 波形观测和分析
  • 信号频率、幅度的测量
• 逻辑分析仪
  • 数字信号的捕捉与分析

常见电路设计

• 单片机最小系统
  • 单片机的基本组成与工作原理
  • 最小系统电路设计
• 电源电路
  • 线性电源、开关电源
• 常见驱动电路
  • 继电器驱动、MOSFET 驱动、
    电机驱动电路、恒流驱动电路

• 常见传感器接口与电路设计
• 模拟电压电流采样
• I2C、SPI、Uart 硬件接口设
  计、电平转换

常见仿真软件与电路设计 EDA
软件使用

• 立创 EDA、Altium Designer、
  Proteus、Multisim

PCB 投板打样与 SMT

元件焊接与调试

3D 建模与打印

数据类型

• 基本数据类型
  • 整数、字符、浮点
• 标准库数据类型
  • 布尔型 (bool)、字符串
    (string)
• 指针类型
• 复合数据类型
  • 数组、结构体 (struct)、
    联合体 (union)、枚举
    (enum)
• 自定义数据类型
• 数据类型修饰符
  • 常量修饰符 (const)、 静
    态修饰符 (static)、易变
    修饰符 (volatile)

GPIO (General Purpose
Input/Output) 通用输
入/输出

• GPIO 初始化、模式、
  读取、写入

• GPIO 配置选项
  • 根据技术手册和引脚图来
    确定每个引脚的功能
• GPIO 中断
• Strapping 管脚

内存管理

• 动态内存分配和释放，如
  malloc、calloc 和 free
• 内存布局和堆栈管理

中断处理

• 理解和处理硬件中断
• 实现中断服务程序 (ISR) 来响应
  外部事件

时钟和定时器

• 使用定时器和时钟源来实现时间
  控制和定时任务
• 处理延时和定时操作

异常处理

• 处理硬件和软件异常

低功耗模式设计

• 实施功耗优化策略，用来延长电池使
  用寿命或减少能源消耗
  • Deep Sleep
  • Light Sleep

freeRTOS 任务管理

• 任务的创建和终止
• 任务的管理和调度
• 任务的资源分配和使用
• 任务间的通信方式
  • 消息队列 (Message Queue)、信号
    (Signal)、共享内存 (Shared Memory)、
    信号量 (Semaphore)、套接字
    (Socket)、互斥锁 (Mutex)、条件变量
    (Condition Variable)、屏障 (Barrier)、
    自旋锁 (Spin Lock)

驱动开发

• 驱动程序可以针对各种硬件设备编
  写，包括但不限于 传感器、执行
  器、存储设备（如闪存和 SD 卡）、
  通信接口（如UART、SPI、I2C）、
  显示屏、网络接口卡 (NIC) 等

空中升级 OTA

ESP HTTPS OTA 升级