Прогрессия низкоэнергетических SoC Bluetooth
Набор микросхем Nordic BLE теперь доступен как в пакетах QFN, так и в WL-CSP, и это показывает, как носимые приложения управляют дизайнами чипов Bluetooth Smart.
Одночиповые решения Bluetooth с низкой энергией (BLE) непрерывно выталкивают конверт с точки зрения сокращения площади экрана и снижения энергопотребления, чтобы соответствовать требованиям к дизайну для носимых и других приложений с ограниченным пространством в Интернете приложений Things (IoT).
Беспроводная технология беспроводной связи BLE, также известная как Bluetooth Smart или версия 4.0+ спецификации Bluetooth, первоначально была разработана для датчиков с ограничением энергии и подключенных устройств. Таким образом, разнообразие области IoT постоянно ведет к тому, что чипмейкеры стремятся к работе с мощью, размером и стоимостью помещений.
Возьмем, к примеру, систему nRF52832 от компании Nordic Semiconductor (SoC) для приложений BLE, запущенную летом 2015 года. Чипмейкер нацелил этот SoC на носимые устройства, умный дом, игрушки и беспроводную зарядку.
Набор микросхем nRF52832 от Nordic поддерживает базовую плату Arduino Primo для приложений IoT. Изображение предоставлено Nordic Semiconductor
Чипсет nRF52832 похвастался процессором ARM® Cortex®-M4F с частотой 64 МГц для повышения производительности, упрощения протокольных и прикладных задач в более короткие временные рамки и более быстрого включения режимов энергосбережения.
Микросхема BLE от Nordic также оснащена флэш-памятью 512 Кбайт и оперативной памятью 64 КБ; фирма увеличила объем оперативной памяти, чтобы изучить новые функции BLE, такие как поддержка IPv6. Подобным образом, больше встроенной вспышки лучше облегчит хранение данных, а также код приложения. Помимо возможностей подключения и стеков программного обеспечения, большая память позволяет использовать одновременные соединения Bluetooth.
Затем был многопротокольный радиоприемопередатчик, который включал проприетарное радио BLE, ANT / ANT + и 2, 4 ГГц с чувствительностью приема -96 дБ и пиковым током передачи 5, 5 мА и встроенным RF Balun для согласования антенн.
Еще одна важная особенность - это встроенный тег NFC ™ для упрощения процесса аутентифицированного сопряжения между двумя устройствами с поддержкой Bluetooth. Этот набор микросхем BLE упаковал всю эту функциональность в корпусе QFN48 от 6, 0 до 6, 0 мм.
Меньший след
Быстро перейдите к июлю 2016 года. Nordic объявила о выпуске версии пакета шкалы чипов уровня nRF52832 (WL-CSP), которая предлагает тот же набор функций и поставляется с более компактным 3, 0-дюймовым экраном. Квадратный плоский нетпровод (QFN) больше, тогда как пакет WL-CSP - кремниевая матрица с шариками припоя - меньше и потребляет меньше материала.
Здесь стоит помнить, что WL-CSP меньше, чем QFN-пакет, и поэтому он более подходит для носящих и пространственно ограниченных конструкций IoT. Тем не менее, это требует большей заботы о конструкции печатной платы из-за необходимости более жестких допусков.
Меньшая версия чипсета nRF52832 WL-CSP предлагает те же функции, что и ее аналог QFN. Изображение предоставлено Nordic Semiconductor
Скандинавские менеджеры утверждают, что это самый маленький чипсет BLE, доступный на рынке для более легких и тонких форм-факторов IoT. Он имеет полностью автоматическую систему управления питанием и ряд аналоговых и цифровых интерфейсов для подключения к широкому спектру компонентов, таких как датчики, дисплеи, сенсорные контроллеры, светодиоды, клавиатура, моторы и цифровые микрофоны.
Кроме того, он поддерживает штативы Nordic Bluetooth 4.2 и соответствующие комплекты для разработки программного обеспечения (SDK), включая пакет программного обеспечения S132, nRF5 SDK, nRF5 SDK для HomeKit и nRF5 SDK для резонансной беспроводной зарядки AirFuel. Nordic также обеспечивает протокольные стеки для BLE, ANT и Gazell (2, 4 ГГц) для загрузки программного обеспечения.