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nRF51922在单芯片中同时实现ANT+与蓝牙低功耗无线通信

秋语?? 2014年01月26日 ?? 收藏2
nRF51系列是Nordic Semiconductor公司的第三代2.4GHz超低功耗(ULP)无线连接解决方案。

Nordic 产品管理总监Thomas Embla Bonnerud 在接受记者采访时说, nRF51系列是公司四年前设定的产品目标, 与Nordic 上一代的产品相比,该系列采用性能更高且功耗更低的全新2 . 4 G H z 多协议无线电和基于3 2 位ARM Cortex-M0的处理器(图)。这些增强功能可降低高达50%的功耗,RF链路预算有9.5dB的改进(包括-20dBm~+4dBm输出功率、- 9 6 d B 的接收灵敏度) ,且处理能力相比此前的8051内核最大可提高10倍,启动速度提升100倍(从休眠状态启动只需2.5μs)。

图:nRF51系列产品架构图。
图:nRF51系列产品架构图。

Thomas Embla Bonnerud表示,nRF51系列产品的优势主要得益于使用新型软件架构,该架构在协议堆栈和用户应用程序代码之间设立一个明确的分隔区,Nordic为开发人员提供一个位于应用程序和协议堆栈之间的清晰边界,无需再为供应商把应用程序代码集成强制作为应用程序开发框架的一部分而烦恼。这不仅简化了代码开发工作,还能显著降低应用程序和堆栈代码集成的风险,使得开发三大超低功耗无线系统(BLE、ANT/ANT+和2.4GHz专利

RF)变得更加简单。

Thomas Embla Bonnerud 介绍说,Nordic刚刚推出的nRF51922系统级芯片(SoC)就是在nRF51系列架构的基础上在单芯片中同时实现ANT+和蓝牙低功耗同步无线通信,是目前业界首款多协议SoC解决方案,使nRF51922具有了可以

灵活地在一个产品开发中使用两项协议或单独使用一项协议,还可以使用多协议配件,并实现ANT+和蓝牙Smart Ready集线器之间的兼容性,从而充分实现灵活性。并可提供3.5mm×3.8mm的晶圆级芯片尺寸(WLCSP)封装,特别适合电路板设计空间极为有限的便携式或可穿戴式产品应用。

此外, 该S o C 还通过P P I 控制器和大幅改进电源管理配置实现了5 0 % 的功耗降低。Thomas Embla Bonnerud解释,Nordic的主要做法是将外围芯片和C PU进行了隔离,任何外围器件都能在不经由CPU条件下独立运作。一旦外围启用,CPU便进入睡眠模式。其电源管理方案无预先定义的电源模式,只有处于工作中的区域才会消耗电力,这对于采用微型钮扣电池的IoT设备而言非常重要。

Thomas Embla Bonnerud透露,未来2年~3年间,Nordic将继续致力于提升蓝牙低功耗SoC的整体性能,具体目标包括:在现有基础上将产品功耗再降低50%以上;将链路预算从现在的9.5dB提高到6dB。在产品性能方面,在原基础上使处理能力再提高4倍以上,继续提供先进协议堆栈功能,包括支持蓝牙4.1/IPv6标准、产品Firmware升级等,以持续提升产品及市场竞争力。

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