ESP32-DevKitC V4 开发板和GPIO

术语

pad: 焊盘，一个pad可以包括多个功能，和pin一致
VP VN: 正向输入端p代表positive 负向输入端negetive

概述

ESP32-DevKitC V4 是乐鑫一款基于 ESP32 的小型开发板，板上模组的绝大部分管脚均已引出，开发人员可根据实际需求，轻松通过跳线连接多种外围器件，或将开发板插在面包板上使用。

为了更好地满足不同用户需求，ESP32-DevKitC V4 还支持以下不同配置：

可选多款 ESP32 模组

ESP32-WROOM-32D
ESP32-WROOM-32U
ESP32-SOLO-1 模组
ESP32-WROVER
ESP32-WROVER-B
ESP32-WROVER-I
ESP32-WROVER-I (IPEX)

可选排针或排母

功能说明

ESP32-DevKitC V4 开发板的主要组件、接口及控制方式见下。

主要组件	基本介绍
ESP32-WROOM-32	基于 ESP32 的模组。更多详情，请见《ESP32-WROOM-32 技术规格书》。
EN	复位按键。
Boot	下载按键。按下 Boot 键并保持，同时按一下 EN 键（此时不要松开 Boot 键）进入“固件下载”模式，通过串口下载固件。
USB-to-UART 桥接器单芯片 USB-UART 桥接器，可提供高达 3 Mbps 的传输速率。	Micro USB 端口
USB 接口。	可用作电路板的供电电源，或连接 PC 和 ESP32-WROOM-32 模组的通信接口。
5V Power On LED	开发板通电后（USB 或外部 5 V），该指示灯将亮起。更多信息，请见相关文档中的原理图。
I/O	板上模组的绝大部分管脚均已引出至开发板的排针。用户可以对 ESP32 进行编程，实现 PWM、ADC、DAC、I2C、I2S、SPI 等多种功能。

管脚 D0、D1、D2、D3、CMD 和 CLK 用于 ESP32 芯片与 SPI flash 间的内部通信，集中分布在开发板两侧靠近 USB 端口的位置。通常而言，这> 些管脚最好不连，否则可能影响 SPI flash / SPI RAM 的工作。

管脚说明

ESP32-DevKitC V4开发板具有以下的功能

GPIO: 34 (GPIOs与其他函数进行多路复用，包括外接flash、UART等)
UART: 3 RX/TX UART (没有硬件握手，单纯rx tx), 1个只发TX UART
SPI: 4 SPI 接口 (1个被SPI FlashROM使用了)
I2C: 2 I2C （任何引脚上都能使用）
I2S: 2
ADC: 12-bit SAR ADC 可以用在18个引脚上
DAC: 2 8-bit DACs
pad的原理图

pad功能复用图

ESP32 芯片有34 个物理GPIO pad。每个pad 都可用作一个通用IO，或连接一个内部的外设信号。IO_MUX、RTC
IO_MUX 和GPIO 交换矩阵用于将信号从外设传输至GPIO pad。这些模块共同组成了芯片的IO 控制。
每个pad都存在利用功能，参考附图IO_MUX Pad 列表和RTC 管脚和对应GPIO pad。

GPIO可以配置成普通的输入输出，但会因为功能复用和硬件限制不能或不建议作用该GPIO

仅输入管脚

GPIO34到39是仅输入的管脚。这些引脚没有内部上拉或下拉电阻。
GPIO34
GPIO35
GPIO36
GPIO39

集成在ESP-WROOM-32上的SPI闪存

GPIO6到GPIO11在一些ESP32开发板中是公开的。但是，这些引脚连接到ESP-WROOM-32芯片上的集成SPI闪存，不建议用于其他用途。所以，不要在项目中使用这些管脚
GPIO6 (SCK/CLK)
GPIO7 (SDO/SD0)
GPIO8 (SDI/SD1)
GPIO9 (SHD/SD2)
GPIO10 (SWP/SD3)
GPIO11 (SCS/CMD)

电容式触摸GPIO

ESP32有10个内部电容式触摸传感器。它们能感应到任何带电物质的变化，比如人类皮肤。因此，他们可以检测到当用手指触摸gpio引用的变化。电容式触针也可以用来唤醒ESP32的深度睡眠。
GPIO4 (T0)
GPIO0 (T1)
GPIO2 (T2)
GPIO15 (T3)
GPIO13 (T4)
GPIO12 (T5)
GPIO14 (T6)
GPIO27 (T7)
GPIO33 (T8)
GPIO32 (T9)

模数转换器（ADC）

ESP32有18 X 12位ADC输入通道（而ESP8266只有1 X 10位ADC）。这些是可用作ADC和相应通道的GPIO

GPIO36 (ADC1_CH0)
GPIO37 (ACD1_CH1)
GPIO38 (ADC1_CH2)
GPIO39 (ADC1_CH3)
GPIO32 (ADC1_CH4)
GPIO33 (ADC1_CH5)
GPIO34 (ADC1_CH6)
GPIO35 (ADC1_CH7)
GPIO4 (ADC2_CH0)
GPIO0 (ADC2_CH1)
GPIO2 (ADC2_CH2)
GPIO15 (ADC2_CH3)
GPIO13 (ADC2_CH4)
GPIO12 (ADC2_CH5)
GPIO14 (ADC2_CH6)
GPIO27 (ADC2_CH7)
GPIO25 (ADC2_CH8)
GPIO26 (ADC2_CH9)

数模转换器（DAC）

ESP32上有2 X 8位DAC通道，用于将数字信号转换为模拟电压信号输出。
GPIO25 (DAC1)
GPIO26 (DAC2)

RTC GPIO

ESP32支持RTC GPIO。当ESP32处于深度睡眠状态时，可以使用路由到RTC低功耗子系统的GPIO。这些RTC GPIO可用于在超低功耗（ULP）处理器运行时将ESP32从深度睡眠中唤醒。

GPIO36 (RTC_GPIO0)
GPIO39 (RTC_GPIO3)
GPIO34 (RTC_GPIO4)
GPIO35 (RTC_GPIO5)
GPIO25 (RTC_GPIO6)
GPIO26 (RTC_GPIO7)
GPIO33 (RTC_GPIO8)
GPIO32 (RTC_GPIO9)
GPIO4 (RTC_GPIO10)
GPIO0 (RTC_GPIO11)
GPIO2 (RTC_GPIO12)
GPIO15 (RTC_GPIO13)
GPIO13 (RTC_GPIO14)
GPIO12 (RTC_GPIO15)
GPIO14 (RTC_GPIO16)
GPIO27 (RTC_GPIO17)

脉冲宽度调制

ESP32 LED PWM控制器有16个独立通道，可以配置为生成具有不同特性的PWM信号。所有可以作为输出的管脚都可以用作PWM管脚（GPIO34-39不能产生PWM）
要设置脉冲宽度调制信号，需要在代码中定义这些参数。
信号频率
占空比
脉宽调制通道
要输出信息的GPIO

I2C

ESP32有两个I2C通道，任何管脚都可以设置为SDA或SCL。

GPIO21 (SDA)
GPIO22 (SCL)

SPI

SPI和GPIO映射

GPIO23 (VSPI_MOSI)
GPIO19 (VSPI_MISO)
GPIO18 (VSPI_CLK)
GPIO5 (VSPI_CS)
GPIO13 (HSPI_MOSI)
GPIO12 (HSPI_MISO)
GPIO14 (HSPI_CLK)
GPIO15 (HSPI_CS)

中断

所有GPIO都可以配置为中断

Strapping pins

ESP32芯片具有以下Strapping pins
GPIO0
GPIO2
GPIO4
GPIO5(启动期间必须为高)
GPIO12(启动期间必须低)
GPIO15(启动期间必须为高)

Pins HIGH at Boot

一些GPIO在启动叵重置时将其状态更改为高或输出PWM信号。这意味着，如果输出连接到这些gpio，则在ESP32重置或引导时可能会得到意外的结果
GPIO1
GPIO3
GPIO5
GPIO5-11
GPIO14
GPIO15

启用（EN）

启用（EN）是3.3V调节器的启用引脚。它被拉起来了，所以接地使3.3V调节器失败

附图：

参考

esp32_technical_reference_manual_cn.pdf
https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/hw-reference/esp32/get-started-devkitc.html
http://www.360doc.com/content/20/0312/20/42387867_898729516.shtml