標題: NRF52832技術(shù)資料與心得 [打印本頁]
作者: DN13    時間: 2018-10-27 10:02
標題: NRF52832技術(shù)資料與心得
本次就來深入分析下Nordic的最新藍牙芯片nRF52832。
　　目前有很多的芯片原廠發(fā)布了自己的BLE SoC芯片，其中NORDIC半導體的nRF52832是知名的nRF51822的后續(xù)作品，它將BLE SoC帶到了一個新的高度。這款產(chǎn)品有很多讓人興奮的地方，它帶來了更高的性能、更低的功耗以及更多的功能。
　　從nRF51822/nRF51422升級而來
　　知名的nRF51822是一顆Bluetooth Low Energy的SoC，它擁有Cortex-M0內(nèi)核，運行頻率為16Mhz。而nRF52832則是Cortex-M4F內(nèi)核，并且擁有更大的RAM和Flash，還有更多的功能以及更好的RF性能。
　   下表對比了nRF52832和nRF51822還有另外一個廠家的BLE芯片：

　下面我們來看看這些參數(shù)中有哪些亮點。

　　功耗

　　每一代新的BLE SoC出來，必定在功耗上面做些優(yōu)化，nRF52832更是在nRF51822的基礎(chǔ)上幾乎將功耗降低了一半：


　　Active-mode RX:5.5 mA
　　Active-mode TX @ 0dBm: 5.5mA
　　Active-mode TX @ 4dBm: 7.7mA


　　這些功耗數(shù)據(jù)對比TI的CC26XX很有優(yōu)勢，即使是對比其他家的產(chǎn)品也是如此。

　　真正使用時的功耗還依賴于很多其他因素，比如運行的頻率或者BLE的參數(shù)(連接或者廣播的間隔)

　　Cortex-M4F 內(nèi)核

　新一代的nRF52832加入了很多新的功能。比如Cortex-M4F的內(nèi)核，它能夠更強大的運算能力以及浮點運算的技術(shù)�，F(xiàn)在很多的穿戴設(shè)備或者工業(yè)化設(shè)備需要內(nèi)置非常復雜的算法，所以需要MCU有更快的運行速度。這顆Cortex-M4F的內(nèi)核運行期64Mhz，比其他廠家的芯片提高了很多。

　　這顆SoC有512KB的Flash和64KB的RAM，這也超出其他廠家的芯片一大截。Nordic稱將會有400KB的Flash可以用于應用程序。如果你曾經(jīng)開發(fā)過BLE的產(chǎn)品就會知道，BLE的協(xié)議棧至少要占80KB以上的Flash。如果像大多數(shù)的BLE SoC那樣只提供128KB的Flash的話，應用程序只有大概40KB的空間，不過對于一般的傳感器采集的任務來說是差不多的。之前的nRF51822最高提供256KB的Flash，這在當時也是比較少見的，我們很高興看到Nordic再次提升了Flash的空間。

　　額外的Flash和RAM空間也意味著nRF52832可以支持多協(xié)議，并且在運行時自動切換。現(xiàn)在有很多產(chǎn)品已經(jīng)支持了多協(xié)議這個特性(見上篇文章)，看來這似乎會變成業(yè)界標準，因為目前并不是只有BLE一個無線協(xié)議。

　　BLE協(xié)議棧

　　Nordic將Cortex-M0內(nèi)核升級到Cortex-M4F內(nèi)核，可以保證BLE協(xié)議棧無需更改。這就意味著開發(fā)者可以使用一個更加穩(wěn)定的協(xié)議棧，并且直接運行之前的幾十種例程。

　　Nordic目前沒有提到關(guān)于Bluetooth 4.2方面的事情，不過可以肯定是，既然新的硬件已經(jīng)出來了，通過升級軟件來做到更多的事情是肯定的。Bluetooth 4.2(見下一篇文章)提供了更快的傳輸速度、更高的安全性以及更低的功耗。

　　RF效率

　我們必須談一下RF的部分，畢竟所有的數(shù)據(jù)都是要通過這里的。

　　新的nRF52832提供了-96dBm的靈敏度，這個數(shù)據(jù)非常接近于TI的-97dBm，更高的靈敏度意味著更遠的傳輸距離。

　　另外一項改進就是內(nèi)置了Balun芯片。在之前的nRF51822設(shè)計中，必須加入Balun匹配電路，或者分立的或者Balun芯片，來匹配天線的50歐姆阻抗�，F(xiàn)在nRF52832集成了這個功能，既節(jié)省了空間又節(jié)約了成本。并不適合只有Nordic一家這么干，Dialog和TI都一樣，都把能夠集成進來的全部弄進來。

　　外部只需要一個額外的電感和一個電容，用來微調(diào)這些參數(shù)。總之，內(nèi)置Balun大概能節(jié)約5-6個外部阻容器件。

　　多協(xié)議支持和NFC

　　現(xiàn)在很多的這類芯片都能提供多協(xié)議的支持，比如BLE, ANT, Zigbee這些協(xié)議。目前在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域還沒有絕對的王者，因為每種無線協(xié)議都有自己的優(yōu)勢�，F(xiàn)在看來實際的應用中更加趨向于不同的應用場景使用不同的技術(shù)，多協(xié)議支持就解決了這個問題。因為無線的硬件是一樣的，只需要更換協(xié)議棧就行了，或者把多個協(xié)議集成進一個協(xié)議棧，對用戶來說就像是同時運行這幾個無線協(xié)議一樣。

　　nRF52832支持Bluetooth Smart (Low Energy), ANT/ANT+ and proprietary 2.4GHz多種協(xié)議，這樣就可以連接 nRF51, nRF24AP and nRF24L之類的產(chǎn)品。不過，它不支持Zigbee or Thread ，這兩個協(xié)議在長距離傳輸上有更大的優(yōu)勢。Google正在力推Thread技術(shù)，Thread也慢慢的在智能家居的應用場景下變成BLE的對手之一。不過也許Bluetooth的Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠解決這個問題。

　　Nordic同時引進了NFC技術(shù)，它支持NFC-A，也就是可以作為“標簽”(Tag)來使用。配合智能手機可以用于近距離的安全連接工作，畢竟有一些應用中需要這種安全的方法，集成進來之后對整體成本和體積都有好處。不過新的Bluetooth 4.2協(xié)議中已經(jīng)有了新的安全規(guī)范。

　　nRF52832適合我們的產(chǎn)品嗎?

　　回答這個問題比較復雜，不過有以下幾個關(guān)鍵點可供參考：


Only part with 512kB flash and 64kB RAM
64MHz processor with Floating point support
Very low power – 5.5mA
Mature stack with Central and peripheral Mode
Concurrent Multiprotocol Timeslot support
A slew of peripherals for many applications


　　還有其他幾個事情：


更多的Flash和RAM而價格不變
沒有ZigBee或Thread的支持
開啟BLE之后有些功能會受限(比如系統(tǒng)的實時性)


　　Flash的容量增加會增加芯片的制造成本，不過長期看來nRF52832的價格會和現(xiàn)在nRF51822的價格差不多。

　　nRF52832還是一顆單核的SoC，也即是說啟動BLE協(xié)議棧之后，協(xié)議棧處于最高的優(yōu)先級。而應用程序優(yōu)先級會比協(xié)議棧低，在如電機控制這樣的實時性要求很高的應用中可能會影響性能。

　　在穿戴設(shè)備的市場中需要更強的計算能力，但是在其他應用中，比如僅僅是傳感器采集和簡單的處理nRF51822也是很好的選擇。

　　總結(jié)

　　這是一顆非常強大的BLE SoC，同時包括了非常多的功能和比nRF521822低一半的功耗，以及Nordic多年積累的藍牙協(xié)議棧。值得推薦!

技術(shù)支持：13682455391：QQ:2355239042

nRF52832 Preview_v1.0_productbrief.pdf

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作者: 張明211    時間: 2019-2-19 10:36
謝謝樓主！
作者: xia_318    時間: 2019-4-10 13:48
謝謝共享！
作者: xia_318    時間: 2019-4-10 13:48
謝謝共享！
作者: it5egrr    時間: 2019-5-15 16:30
gan xie share
作者: arkey    時間: 2019-7-2 10:41
MARK 一下
作者: 開鑫浪子    時間: 2019-11-21 17:36
謝謝樓主！
作者: plj213    時間: 2020-1-7 20:17


謝謝樓主分享！
作者: plj213    時間: 2020-1-7 20:17

謝謝樓主分享�。�！
作者: xieda2005    時間: 2020-2-15 15:34
謝謝樓主分享
作者: zhongwaiting    時間: 2020-3-10 17:56
謝謝樓主的分享！
非常不錯的資料！
如果能分享一下PCB Layout就更棒了！
作者: zhongwaiting    時間: 2020-3-10 18:43
NORDIC官方得Layout需要優(yōu)化。nRF52832的最外邊的三個引腳從焊盤的長邊出線應更改為從焊盤短邊出線為宜，如按從焊盤長邊出線，建議對焊盤鋪銅加寬，增加焊盤的抗拉能力。
作者: QQ820270087    時間: 2020-4-21 22:53
可以用我們的MAX30208 + nRF52823來做醫(yī)療級無線測溫模塊，

我可以提供
MAX30208CLB+T  ±0.1°C精度、I2C接口數(shù)字溫度傳感器
作者: zhuhaichao11    時間: 2020-5-30 15:45
謝謝分享
作者: diankedaohang    時間: 2020-6-11 19:48
感謝樓主分享！
作者: houpf8688    時間: 2020-6-19 08:24
介紹還算詳細 支持下



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