Nordic nRF52832蓝牙芯片的优势和详解.pdf

Nordic nRF52832 蓝牙芯片的优势和详解 目前有很多的芯片原厂发布了自己的BLE SoC 芯片，其中NORDIC 半导体的nRF52832 是知名的nRF51822 的后续作品，它将BLE SoC 带到了一个新的高度。这款产品有很多让人 兴奋的地方，它带来了更高的性能、更低的功耗以及更多的功能。 从nRF51822/nRF51422 升级而来 知名的nRF51822 是一颗Bluetooth Low Energy 的SoC，它拥有Cortex-M0 内核，运行频 率为16Mhz。而nRF52832 则是Cortex-M4F 内核，并且拥有更大的RAM 和Flash，还有更多 的功能以及更好的RF 性能。 下表对比了nRF52832 和nRF51822 还有另外一个厂家的BLE 芯片： 下面我们来看看这些参数中有哪些亮点。 功耗 每一代新的BLE SoC 出来，必定在功耗上面做些优化，nRF52832 更是在nRF51822 的基 础上几乎将功耗降低了一半： Active-mode RX:5.5 mA Active-mode TX @ 0dBm: 5.5mA Active-mode TX @ 4dBm: 7.7mA 这些功耗数据对比TI 的CC26XX 很有优势，即使是对比其他家的产品也是如此。 真正使用时的功耗还依赖于很多其他因素，比如运行的频率或者BLE 的参数(连接或者 广播的间隔) Cortex-M4F 内核 新一代的nRF52832 加入了很多新的功能。比如Cortex-M4F 的内核，它能够更强大的运 算能力以及浮点运算的技术。现在很多的穿戴设备或者工业化设备需要内置非常复杂的算 法，所以需要MCU 有更快的运行速度。这颗Cortex-M4F 的内核运行期64Mhz，比其他厂家 的芯片提高了很多。 这颗SoC 有512KB 的Flash 和64KB 的RAM，这也超出其他厂家的芯片一大截。Nordic 称将会有400KB 的Flash 可以用于应用程序。如果你曾经开发过BLE 的产品就会知道，BLE 的协议栈至少要占80KB 以上的Flash。如果像大多数的BLE SoC 那样只提供128KB 的Flash 的话，应用程序只有大概40KB 的空间，不过对于一般的传感器采集的任务来说是差不多的。 之前的nRF51822 最高提供256KB 的Flash，这在当时也是比较少见的，我们很高兴看到Nordic 再次提升了Flash 的空间。 额外的Flash 和RAM 空间也意味着nRF52832 可以支持多协议，并且在运行时自动切换。 现在有很多产品已经支持了多协议这个特性(见上篇文章)，看来这似乎会变成业界标准，因 为目前并不是只有BLE 一个无线协议。 BLE 协议栈 Nordic 将Cortex-M0 内核升级到Cortex-M4F 内核，可以保证BLE 协议栈无需更改。这就 意味着开发者可以使用一个更加稳定的协议栈，并且直接运行之前的几十种例程。 Nordic 目前没有提到关于Bluetooth 4.2 方面的事情，不过可以肯定是，既然新的硬件已 经出来了，通过升级软件来做到更多的事情是肯定的。Bluetooth 4.2 提供了更快的传输速度、 更高的安全性以及更低的功耗。 RF 效率 我们必须谈一下RF 的部分，毕竟所有的数据都是要通过这里的。 新的nRF52832 提供了-96dBm 的灵敏度，这个数据非常接近于TI 的-97dBm，更高的灵 敏度意味着更远的传输距离。 另外一项改进就是内置了Balun 芯片。在之前的nRF51822 设计中，必须加入Balun 匹 配电路，或者分立的或者Balun 芯片，来匹配天线的50 欧姆阻抗。现在nRF52832 集成了这 个功能，既节省了空间又节约了成本。并不适合只有Nordic 一家这么干，Dialog 和TI 都一 样，都把能够集成进来的全部弄进来。 外部只需要一个额外的电感和一个电容，用来微调这些参数。总之，内置Balun 大概能 节约5-6 个外部阻容器件。 多协议支持和NFC 现在很多的这类芯片都能提供多协议的支持，比如BLE, ANT, Zigbee 这些协议。目前在 物联网领域还没有绝对的王者，因为每种无线协议都有自己的优势。现在看来实际的应用中 更加趋向于不同的应用场景使用不同的技术，多协议支持就解决了