由 4D Systems 设计和制造的 gen4-ESP32 系列模块提供从 4.3 英寸到 9 英寸的显示尺寸，分辨率为 800x480，在屏幕和 ESP32-S3R8 处理器之间提供 RGB 接口。有无触摸、电阻式触摸、电容式触摸以及带盖板边框（CLB）的电容式触摸版本可供选择。ESP32-S3R8 处理器提供多个 GPIO，包括 UART、SPI、I2C、PWM 和模拟功能，同时还为 LCD 触摸屏、四路 SPI 闪存、microSD 卡和原生 USB-C 提供接口。gen4-ESP32 系列的用户接口是一个 30 针 FPC/ZIF 插座，设计用于 30 路 0.5mm 间距的 FFC 排线，可轻松简单地连接到应用或主板，或连接到配件板以实现一系列功能扩展。
4D Systems gen4-ESP32-50CT LVGL 演示
4D Systems gen4-ESP32-50CT 开发板已获得专业级 LVGL 开发板认证。这意味着用户可以创建令人印象深刻的用户界面，而无需担心性能和质量问题。
立即购买#
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规格参数#
CPU 和内存#
- SoC ESP32-S3R8（双核 Xtensa，最高 240 MHz）
- RAM 512 KB SRAM（内部）+ 8 MB 八路 SPI PSRAM（外部）
- ROM 384 KB ROM（内部）
- 闪存 16 MB 四路 SPI NOR 闪存（外部，XIP）
- GPU 无
显示屏#
- 型号 Gen4-ESP32-xx
- 分辨率 800x480
- 显示尺寸 5.0 英寸
- 接口 RGB
- 色深 16 位 RGB565
- 技术 IPS
- 亮度 475 尼特
- 触摸板 电容式
连接性#
- Wi-Fi: 802.11 b/g/n
- 蓝牙: BLE 5
- TF 插座用于 microSD 卡
- USB-C: USB2.0 FS 主机/设备
- 30 针 FPC 插座用于 GPIO/UART/SPI/I2C/PWM/模拟
其他#
- U.FL 连接器用于外部天线
- 纽扣电池座
性能#
ESP32-S3 是一款高性能微控制器，配备两个运行频率最高可达 240 MHz 的 Xtensa RISC 内核。即使没有专用 GPU，它也具有不错的图形性能。显示屏通过 ESP32-S3 的 RGB 接口连接，该接口比 SPI 接口更快，但是需要在微控制器的内存中使用帧缓冲区。由于 ESP32-S3 的内部 SRAM 不足以容纳此分辨率的完整帧缓冲区，因此帧缓冲区必须分配在外部 PSRAM 中。PSRAM 通过八路 SPI 串行端口连接到处理器，其速度远低于内部内存。这会影响性能，特别是在必须在每一帧中更新整个屏幕的情况下。
RGB 接口需要相当多的 GPIO 引脚，因此可用于连接外部硬件的 GPIO 较少。为了解决这个问题，4D Systems 在该板上添加了一个 I2C IO 扩展器。
帧率（FPS）#
自 2024 年 2 月发布 LVGL v9 以来，我们使用"基准测试演示"测试代替"音乐演示"进行开发板认证。这是一套各种基本控件测试。该基准测试比音乐演示更深入地展示了各个控件的性能。请注意，此基准测试在很大程度上取决于屏幕的分辨率，因此仅通过查看 FPS 来比较不同的显示屏可能会产生误导。
使用 LVGL 9.1.0 版本，我们测得该板的平均帧率为 22 FPS，对于这个尺寸的屏幕来说相当不错。控件演示测试的运行帧率为 14 FPS。最困难的测试是"旋转的 ARGB 图像"，仅运行在 4 FPS，以及"屏幕大小的文本"，运行在 11 FPS。
显示驱动程序配置为"直接"模式，在 PSRAM 中分配了两个全屏大小的缓冲区。基准测试使用了 VSync 同步以避免撕裂。
内存#
该板具有 8 MB 八路 SPI PSRAM，足以分配两个全屏大小的帧缓冲区。这也使得可以将一些复杂的控件（例如图表、仪表）预先渲染到内存中以实现更快的刷新。
质量#
显示屏#
这款特定的板使用 IPS 显示屏，因此视角良好，色彩鲜艳。规格中的 475 尼特亮度高于平均水平。从侧面看有一些可见的变暗，但颜色不受影响。总的来说，显示屏看起来非常清晰和细腻。
触摸板#
4D Systems gen4-ESP32-50CT 开发板配备了响应速度相当快的电容式触摸屏。在我们的评估过程中，触摸屏非常准确，我们没有发现任何问题。
坚固性#
这款板的微型 SMD 元件令人印象深刻。它有一个由塑料制成的坚固框架，其中还包括安装孔。总的来说，它似乎足够坚固，甚至可以用于工业应用。
开发#
4D Systems 为其 HMI 产品提供了自己的 IDE，名为 Workshop 4。该 IDE 完全支持基于 ESP32 的开发板，具有自己的拖放式编程环境。4D Systems 还为 Arduino 提供了显示/触摸驱动程序。
在 Arduino IDE 中配置该板相当容易，尽管 Arduino 环境有一些特殊之处。
也可以使用 Espressif 的 ESP-IDF 5.2 框架，这对于严肃的开发来说是更好的选择，尽管它最初的学习曲线更陡峭。
4D Systems 在这里提供了很多有用的信息。
该板可以通过其 USB-C 接口从 Arduino IDE 或基于 Eclipse 的 Espressif-IDE 中编程。4D Systems 还向我发送了一个 4D-UPA 通用编程器板，可用于通过 UART 对 ESP32-S3 进行编程，但我没有使用它。不幸的是，板上没有 JTAG 连接器，尽管它对于调试很有用，特别是如果 USB 端口用于自定义用途的话。
结论#
4D Systems gen4-ESP32-50CT 开发板提供了高质量、高分辨率的 IPS 屏幕，并集成了 ESP32-S3 双核处理器。ESP32-S3 可以做的不仅仅是运行 GUI，尽管其图形性能受到外部 PSRAM 速度较慢的一定限制。该板有很多 GPIO 引脚可用于连接外部硬件。
软件支持良好。4D Systems 为 Arduino 和 ESP-IDF 都提供了示例。
