基于 ESP32-P4 的嵌入式迷你 PC

ESP32‑P4‑PC 是 Olimex 推出的开源微型单板计算机，以 ESP32‑P4‑NRW32（RISC‑V 内核）为主控。硬件配备 4 路 USB‑HOST、HDMI、MIPI 摄像头和显示屏接口、PoE 以太网与锂电池供电；硬件遵循 CERN‑OHL‑V2‑S 协议，固件基于 ESP‑IDF 开发并采用 MIT 协议，可用于嵌入式 GUI、机器视觉和小型多媒体终端开发。

基于 ESP32-P4 的嵌入式迷你 PC封面
oshw_hqzl2026-07-10 14:55:51CERN-OHL-S v2
42
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PCBA

设计文件

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详细介绍

一、项目概述

ESP32‑P4‑PC 是 欧洲硬件厂商Olimex 推出的开源微型单板计算机，以 ESP32‑P4‑NRW32（RISC‑V 内核）为主控。硬件配备 4 路 USB‑HOST、HDMI、MIPI 摄像头和显示屏接口、PoE 以太网与锂电池供电；硬件遵循 CERN‑OHL‑V2‑S 协议，固件基于 ESP‑IDF 开发并采用 MIT 协议，可用于嵌入式 GUI、机器视觉和小型多媒体终端开发。

项目目标是把传统单片机升级为一台可以外接显示器、U 盘、摄像头、有线网络的迷你嵌入式电脑，摆脱传统 ESP32 仅做简单物联网设备的局限。

二、核心硬件配置

1. 主控芯片 ESP32‑P4‑NRW32

  1. 处理器：高性能双核 RISC‑V（HP 内核，400MHz，内置 FPU 浮点单元 + DSP 加速）+ 低功耗单核 RISC‑V（LP 内核 40MHz）；

  2. 内存存储：768KB 高速片上内存 + 32MB 叠封 PSRAM + 16MB SPI‑Flash；

  3. 芯片本身不带 Wi‑Fi 蓝牙；预留 SDIO 接口可以外接 ESP‑C6 模块扩展 Wi‑Fi‑6 和蓝牙 5.3；

  4. 硬件加速：内置 H.264 硬件编码器、JPEG 加速器、AI‑NN 神经网络运算单元，支持 1080P@30fps 视频编码；

  5. 原生外设：MIPI‑CSI、MIPI‑DSI、USB2.0、Ethernet、SDIO‑3.0、I3C、I2S 等高速接口Espressif 。

2. 板载外设（ESP32‑P4‑PC‑Rev‑B）

硬件模块

详细参数

USB

4 路独立 USB‑HOST 2.0 接口，可接 U 盘、键盘、鼠标；1 个 USB‑C 用于供电 + USB‑JTAG 调试下载

多媒体

HDMI‑1.2 视频输出；MIPI‑DSI 屏幕接口；MIPI‑CSI 摄像头接口；3.5mm 音频输出插孔；内置音频 Codec

网络

10/100M 以太网，支持选配 PoE 供电模块；脱离 USB‑C 依靠网线供电

存储

Micro‑SD 卡插槽；可以挂载大容量文件系统，运行模拟器、图形系统

供电系统

USB‑C 5V 供电；内置锂电池充电管理电路；支持 Li‑Po 电池 UPS 断电续航

扩展接口

UEXT 标准扩展接口（Olimex 通用扩展口）；20Pin‑2.54mm 标准排针引出剩余 GPIO；复位按键、BOOT 启动按键；3 个 3.3mm 安装孔；电路板尺寸 90mm ×60mmOLIMEX

3. 硬件开源详情

  1. 开源文件：Altium 格式原理图、PCB 工程文件、物料清单 BOM、装配图；

  2. 硬件开源协议：CERN‑OHL‑V2‑S（Strongly Reciprocal 强互惠版）：

    • 如果你修改 PCB 并向外部分发产品或者 PCB 工程文件，修改后的全部硬件资料也必须开源；仅自己内部使用可以不开源；

  3. 设计特点：全部高速信号做阻抗匹配；电源分区设计，区分模拟电源、数字电源、USB 电源，保证多媒体和高速通信稳定性。

三、软件工程详情四、典型应用场景

  1. 嵌入式迷你电脑：外接显示器键盘鼠标，运行精简 GUI 界面、Web 网页服务、文件服务器；

  2. 机器视觉设备：搭配 MIPI 摄像头，完成物体识别、车牌识别、人脸识别；

  3. 智能家居中控面板：MIPI‑DSI 触摸屏 + PoE 网线供电 + 锂电池断电备份；

  4. 复古游戏模拟器：基于 FabGL 库运行 DOS、8086 老式电脑游戏；

  5. 工业人机界面：20Pin GPIO 外接继电器、传感器，搭配 HDMI 显示屏做工业 HMI 终端；

  6. 便携式多媒体播放器：锂电池供电，播放 SD 卡内视频音频文件。（GitHub 仓库 SOFTWARE 文件夹）

1. 开发框架

固件基于乐鑫官方ESP‑IDF（IoT 开发框架，推荐 IDF v5.2 及 master 最新分支），全部代码使用 C 语言编写，少量汇编代码；仓库代码构成：C 语言 93.0%，汇编 4.6%，CMake 构建脚本 1.4%，其他文件 1%。

2. 仓库内置代码 p4_production_test

  1. 出厂测试固件：验证 USB、HDMI、以太网、SD 卡、MIPI 接口、音频、GPIO 全部硬件是否正常；

  2. 提供示例模板：HDMI 屏幕绘图示例、USB 键鼠读取、摄像头采集、音频播放、文件读写、以太网通信；

  3. 用户可以基于这个工程继续开发：

    • 运行 FabGL 库实现老式 PC 模拟器（DOS、复古游戏）；

    • LVGL 图形 UI 界面开发；

    • 机器视觉：MIPI‑CSI 摄像头采集画面，P4 内置 NPU 做图像识别；

    • 网络应用：HTTP 服务、MQTT 物联网程序；

  4. 软件许可证：MIT 协议，代码可以任意修改、商用、闭源发布，没有强制开源要求，商用自由度极高。

3. 配套文档（DOCUMENTS 文件夹）

  1. ESP32‑P4‑PC User‑Manual（Rev1.0，2026‑02）：引脚定义、硬件框图、供电模式、PoE 模块安装说明、ESP‑IDF 编译环境搭建步骤；

  2. EU、UKCA 合规声明文件；

  3. 硬件布线说明、外设电气参数文档；文档采用CC‑BY‑SA‑4.0协议，二次修改文档必须署名并且以相同协议开源。

四、典型应用场景

  1. 嵌入式迷你电脑：外接显示器键盘鼠标，运行精简 GUI 界面、Web 网页服务、文件服务器；

  2. 机器视觉设备：搭配 MIPI 摄像头，完成物体识别、车牌识别、人脸识别；

  3. 智能家居中控面板：MIPI‑DSI 触摸屏 + PoE 网线供电 + 锂电池断电备份；

  4. 复古游戏模拟器：基于 FabGL 库运行 DOS、8086 老式电脑游戏；

  5. 工业人机界面：20Pin GPIO 外接继电器、传感器，搭配 HDMI 显示屏做工业 HMI 终端；

  6. 便携式多媒体播放器：锂电池供电，播放 SD 卡内视频音频文件。

五、项目优缺点分析

优势

  1. 硬件完全开源、软件商用友好：硬件可查看全部 PCB 布线，软件 MIT 协议无商用约束；

  2. 接口齐全：同时具备 HDMI、MIPI、4 路 USB、以太网 PoE、锂电池供电，普通 ESP32 开发板完全不具备；

  3. ESP‑P4 芯片算力强劲：400MHz 双核 + 32MB PSRAM，完全可以运行复杂图形程序；

  4. 标准化扩展：UEXT 接口兼容 Olimex 全系列传感器模块；预留 GPIO 方便二次开发。

局限

  1. ESP32‑P4‑NRW32 版本本身不带 Wi‑Fi 蓝牙，如果需要无线网络，必须额外加装 ESP‑C6 模块；

  2. CERN‑OHL‑V2‑S 协议约束硬件衍生产品开源；如果你改版后对外售卖，PCB 工程文件必须公开；

  3. ESP‑P4 芯片发布时间较新，社区生态对比 ESP‑S3 还比较少，很多第三方库适配还在完善阶段。

六、项目地址

https://github.com/OLIMEX/ESP32-P4-PC