ESP8266

ESP8266

ESP8266- IC
メーカー	エスプレッシフシステム
タイプ	32ビットマイクロコントローラ
CPU	Tensilica Diamond Standard 106Micro (別名 L106) @ 80 MHz (デフォルト) または 160 MHz
メモリ	32 KiB 命令、80 KiB ユーザーデータ
入力	16 GPIO ピン
力	3.3V DC
後継	ESP32

ESP8266は、中国上海の Espressif Systems ^{[1]が製造した、} TCP/IPネットワーキングソフトウェアとマイクロコントローラ機能を内蔵した低コストのWi-Fiマイクロコントローラです。

このチップは、サードパーティメーカーのAi-Thinkerが製造したESP-01モジュールを介して、2014年8月に英語圏のメーカーコミュニティで普及しました。この小さなモジュールにより、マイクロコントローラーはWi-Fiネットワークに接続し、ヘイズスタイルのコマンドを使用して簡単なTCP/IP接続を行うことができます。ただし、当初はチップとそれが受け入れるコマンドに関する英語のドキュメントはほとんどありませんでした。^[2]非常に低価格で、モジュールに外部コンポーネントがほとんどないことから、最終的には大量購入時に非常に安価になる可能性があることが示唆され、多くのハッカーがモジュール、チップ、ソフトウェアを調査し、中国語のドキュメントを翻訳することに興味を持ちました。^[3]

ESP8285は1MiBのフラッシュメモリを内蔵した同様のチップであり、Wi-Fi経由で接続できるシングルチップデバイスの設計を可能にします。^[4]

これらのマイクロコントローラ チップは、 ESP32ファミリのデバイスに引き継がれました。

• プロセッサ: Tensilica Diamond Standard 106Microに基づくL106 32ビットRISCマイクロプロセッサコア、80または160MHzで動作^[5]
• 記憶: ^[6]
  • 32 KiB 命令 RAM
  • 32 KiB 命令キャッシュ RAM
  • 80 KiB ユーザーデータ RAM
  • 16 KiB ETS システムデータ RAM
• 外部 QSPI フラッシュ: 最大 16 MiB をサポート (通常 512 KiB ～ 4 MiB が含まれます)
• IEEE 802.11 b/g/n Wi-Fi
  • TRスイッチ、バラン、LNA、パワーアンプ、マッチングネットワークを統合
  • WEPまたはWPA/WPA2認証、またはオープンネットワーク
• 17個のGPIOピン^[7]
• シリアル ペリフェラル インターフェース バス(SPI)
• I²C（ソフトウェア実装）^[8]
• DMA を備えたI²Sインターフェース (GPIO とピンを共有)
• 専用ピン上のUARTに加え、GPIO2で送信専用UARTを有効にすることができます。
• 10ビットADC（逐次比較型ADC）

一般的な ESP-01 モジュールのピン配置は次のとおりです。

1. GND、グランド（0V）
2. GPIO 2、汎用入出力2番
3. GPIO 0、汎用入出力番号0
4. RX、受信データ入力、GPIO3も
5. VCC、電圧（+3.3 V、最大3.6 Vまで対応可能）
6. RST、リセット
7. CH_PD、チップパワーダウン
8. TX、送信データ出力、GPIO1

2014年10月、Espressif Systemsはチップを直接プログラミングするためのソフトウェア開発キット（SDK）をリリースし、別のマイクロコントローラが不要になりました。 ^[9]それ以来、Espressifからは多くの公式SDKがリリースされており、Espressifは2つのバージョンのSDKを維持しています。1つはFreeRTOSベース、もう1つはコールバックベースです。^[10]

Espressifの公式SDKの代替として、Max Filippovが管理するGNU Compiler Collection (GCC)ツールチェーンをベースにしたオープンソースのESP-Open-SDK ^{[11]があります。 [12]}もう1つの代替案は、Mikhail Grigorevによる「非公式開発キット」です。^{[13] [14]}

その他の SDK には、主にオープンソースの次のものがあります。

• Arduino  — C++ ベースのファームウェア。このコアを使用すると、ESP8266 CPU とその Wi-Fi コンポーネントを他の Arduino デバイスと同様にプログラムできます。ESP8266 Arduino Core は GitHub から入手できます。
• ESP8266 BASIC —モノのインターネット(IoT)向けに特別にカスタマイズされたオープンソースのBASICライクなインタープリター。自己ホスティング型のブラウザベースの開発環境。
• ESP Easy  —ホームオートメーション愛好家によって開発されました。
• ESPHome — ESPHome は、シンプルでありながら強力な構成ファイルを使用して ESP8266/ESP32 を制御し、ホームオートメーション システムを通じてリモートで制御するシステムです。
• Tasmota - ホームオートメーション用のオープンソースファームウェア。
• ESP-Open-RTOS — オープンソースの FreeRTOS ベースの ESP8266 ソフトウェア フレームワーク。
• ESP-Open-SDK — ESP8266/ESP8285 チップ用の無料かつオープンな (可能な限り) 統合 SDK。
• Espruino  — 積極的にメンテナンスされている JavaScript SDK とファームウェアで、Node.jsを厳密にエミュレートします。ESP8266 を含むいくつかの MCU をサポートします。
• ESPurna — オープンソースの ESP8285/ESP8266 ファームウェア。
• Forthright — Jones Forth を ESP8266 マイクロコントローラに移植しました。
• MicroPython — MicroPython (組み込みデバイス向けの Python 実装) を ESP8266 プラットフォームに移植したものです。
• Moddable SDK — ESP8266 用の JavaScript 言語とライブラリのサポートが含まれています
• Mongoose OS  — コネクテッド製品向けのオープンソースオペレーティングシステム。ESP8266とESP32をサポート。CまたはJavaScriptで開発可能。^[15]
• NodeMCU  — Luaベースのファームウェア。
• PlatformIO — Arduino コードとライブラリをベースにしたクロスプラットフォーム IDE と統合デバッガー。
• Punyforth — ESP8266 用の Forth にインスパイアされたプログラミング言語。
• Sming — 優れたパフォーマンスと複数のネットワーク機能を備えた、積極的に開発されている非同期 C/C++ フレームワーク。
• uLisp — RAM の量が制限されたプロセッサ上で実行するように特別に設計されたLispプログラミング言語のバージョン。
• ZBasic for ESP8266 — Microsoft の広く使用されている Visual Basic 6 のサブセットで、ZX マイクロコントローラ ファミリと ESP8266 の制御言語として採用されています。
• Zerynth — ESP8266 ^[16]やその他のマイクロコントローラをPythonで プログラミングするためのIoTフレームワーク。
• IOTBAH - Espressif ESP8266 用のオペレーティング システム (OS) です
• EspOS Web サーバー、簡単な IoT ソリューション。

これは、Espressif 社が製造した ESP8266 ベースのモジュール シリーズです。

上記の表 (および次の 2 つの表) の「アクティブ ピン」には、外部デバイスを ESP8266 MCU に接続できる GPIO ピンと ADC ピンが含まれます。「ピッチ」は ESP8266 モジュールのピン間のスペースで、デバイスをブレッドボードで使用するかどうかを知る上で重要です。また、「フォーム ファクタ」では、モジュールのパッケージングが「2 × 9 DIL」と説明されています。これは、DIP IC のピンのように、9 本のピンが 2 列に「デュアル イン ライン」で配置されていることを意味します。多くの ESP-xx モジュールには、点滅するようにプログラムしてアクティビティを示すことができる小さなオンボード LED が含まれています。ESP-xx ボードには、トレース アンテナ、オンボード セラミック アンテナ、外部 Wi-Fi アンテナを接続できる外部コネクタなど、いくつかのアンテナ オプションがあります。Wi-Fi 通信は多くの RFI (無線周波数干渉) を生成するため、FCC などの政府機関は、他のデバイスとの干渉を最小限に抑えるためにシールドされた電子機器を好みます。 ESP-xx モジュールの一部は、FCC 承認シールが押印された金属製の箱に収められています。先進国と先進国市場では、FCC 承認とシールドされた Wi-Fi デバイスが求められる可能性があります。^{[引用が必要]}

これは、サードパーティメーカーのAi-ThinkerがESP8266を使用して製造した最初のモジュールシリーズであり、現在でも最も広く入手可能です。^[20]これらは総称して「ESP-xxモジュール」と呼ばれています。実用的な開発システムを形成するには、追加のコンポーネント、特にシリアルTTL-USBアダプタ（USB-UARTブリッジと呼ばれることもあります）と外部3.3ボルト電源が必要です。初心者のESP8266開発者は、 USB-UARTブリッジとMicro-USBコネクタを備え、3.3ボルト電源レギュレータがボードに組み込まれているNodeMCUなどの大型のESP8266 Wi-Fi開発ボードを検討することをお勧めします。プロジェクトの開発が完了すると、これらのコンポーネントは不要になり、これらの安価なESP-xxモジュールは、生産ライン向けの低電力で小型のオプションです。

注の列では、フラッシュ メモリのサイズは、表内の特定のモジュールとそれ以下のすべてのモジュールに適用されます。単一のモジュールに適用される例外は () で示されます。

以前の ESP-xx モジュールよりもこれらのボードの多くに人気がある理由は、オンボードの USB-UART ブリッジ (Silicon Labs の CP2102 や WCH CH340G など) と Micro-USB コネクタが搭載され、3.3 ボルトのレギュレータと組み合わされてボードへの電源とホスト (ソフトウェア開発) コンピュータ (一般にコンソールと呼ばれる) への接続の両方が提供されるため、開発プラットフォームとして使いやすいからです。以前の ESP-xx モジュールでは、これら 2 つのアイテム (USB-シリアル アダプタとレギュレータ) を別途購入し、ESP-xx 回路に配線する必要がありました。NodeMCU などの最新の ESP8266 ボードは扱いやすく、GPIO ピンの数も多くなっています。ここにリストされているボードのほとんどは ESP-12E モジュールに基づいていますが、数か月ごとに新しいモジュールが導入されているようです。

2020年、EspressifはESP8266とピン互換の新しいチップESP32-C3を発表しました。これは、最大160MHzのクロック速度を備えたシングルコアRISC-V 32ビットCPUに基づいています。400KiBのSRAMと384KiBのROMストレージスペースが組み込まれています。^[45]

• ESP32 – Espressifの後継製品
• モノのインターネット
• MCU（マイクロコントローラユニット）

• Arduino IDE 用 ESP8266 コア

ウィキメディア・コモンズには、 ESP8266に関連するメディアがあります。