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賽普拉斯低功耗藍(lán)牙單芯片為物聯(lián)網(wǎng)助力

2015-01-14 21:17:13 本站原創(chuàng)

點(diǎn)擊關(guān)注->創(chuàng)芯網(wǎng)公眾號(hào)，后臺(tái)告知EETOP論壇用戶名，獎(jiǎng)勵(lì)200信元

物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)商業(yè)事實(shí)，各種傳感器通過(guò)無(wú)線技術(shù)將現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?font color="#333333">物聯(lián)網(wǎng)上，而低功耗藍(lán)牙技術(shù)（BLE）則是其中一項(xiàng)重要的無(wú)線技術(shù)?，F(xiàn)在各種可穿戴設(shè)備的井噴發(fā)展推動(dòng)了低功耗藍(lán)牙技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

而工程師在設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)會(huì)面對(duì)幾方面的設(shè)計(jì)問(wèn)題。首先，設(shè)計(jì)基于傳感器的無(wú)線系統(tǒng)本身是比較困難的，需要使用多個(gè)IC供應(yīng)商提供的產(chǎn)品和設(shè)計(jì)工具，無(wú)線規(guī)范要求復(fù)雜的固件開(kāi)發(fā)如BLE協(xié)議棧，要面對(duì)新的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)；而射頻電路板的設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜，無(wú)線系統(tǒng)的天線、匹配電路到芯片比較復(fù)雜。其次，設(shè)計(jì)時(shí)使用多個(gè)IC會(huì)增加系統(tǒng)BOM成本，比如會(huì)需要傳感器AFE、數(shù)字控制邏輯、BLE射頻和MCU；而復(fù)雜的用戶界面要求配備額外的觸摸或顯示屏IC。另外，設(shè)計(jì)基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)最重要的要求是低功耗，而低功耗模式也會(huì)不利于系統(tǒng)電源的優(yōu)化，這也是個(gè)矛盾。

賽普拉斯針對(duì)上述挑戰(zhàn)推出的低功耗藍(lán)牙單芯片方案PSoC 4 BLE可幫助工程師解決困難，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的快速設(shè)計(jì)。PSoC是賽普拉斯特有的一種將可編程模擬和數(shù)字集成的片上系統(tǒng)，具有靈活、可靠、易用等特性，發(fā)貨量已超過(guò)17億片。PSoC4 BLE是一個(gè)具有集成BLE射頻的PSoC4芯片。賽普拉斯為PSoC開(kāi)發(fā)特別配備的開(kāi)發(fā)工具PSoC Creator可幫助工程師實(shí)現(xiàn)完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中包含了70多個(gè)組件的庫(kù)，可任意選擇，通過(guò)拖放圖標(biāo)完成硬件設(shè)計(jì)，可直接訪問(wèn)組件數(shù)據(jù)手冊(cè)，可協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用固件和硬件。

PSoC 4 BLE的BLE組件包含了藍(lán)牙4.1規(guī)范、BLE協(xié)議棧及其配置文件，便于開(kāi)發(fā)的API，簡(jiǎn)化了協(xié)議棧和配置文件的配置。

設(shè)計(jì)AMN天線匹配網(wǎng)絡(luò)（阻容匹配網(wǎng)絡(luò)）并非易事。它對(duì)PCB布局和寄生電容非常靈敏，調(diào)試AMN要求射頻性能最佳，當(dāng)需要使用多個(gè)外部組件時(shí)，其調(diào)試復(fù)雜性明顯增加。通常ＡＭＮ需要７到９個(gè)外部組件，而賽普拉斯的ＡＭＮ集成了Balun，因此只要兩個(gè)組件，從而簡(jiǎn)化了射頻電路板設(shè)計(jì)并減少了PCB尺寸

PSoC 4 BLE還集成了可編程AFE、數(shù)字邏輯以及CapSense，從而降低了系統(tǒng)BOM成本。可編程模擬模塊可以構(gòu)建傳感器接口的自定義AFE，CapSense可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而可靠的用戶界面。

PSoC 4 BLE還具有一流的低功耗模式，停止模式下消耗電流最低，同時(shí)保持GPIO狀態(tài)，休眠模式下保持SRAM的數(shù)據(jù)，保持深度睡眠模式下整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)，使用提供的API可在各低功耗模式間切換，一秒連接間隔耗電18.9μA。PSoC 4 BLE適合開(kāi)發(fā)一些運(yùn)動(dòng)健身健康器、可穿戴電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備、家庭自動(dòng)化方案、游戲控制器等基于傳感器的低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

同PSoC 4 BLE一起推出的還有PRoC BLE可編程片上射頻系統(tǒng)，與PSoC 4 BLE相比，片上可編程部分減少了，也沒(méi)有CapSense部分，適合相對(duì)簡(jiǎn)單一些的產(chǎn)品如無(wú)線觸控鼠標(biāo)、帶觸控板的無(wú)線鍵盤、無(wú)線玩具等。

賽普拉斯還同時(shí)為用戶提供各種BLE套件如BLE Pioneer DVK評(píng)估板、PRoC BLE 模塊、遙控器設(shè)計(jì)套件、觸摸鼠標(biāo)設(shè)計(jì)套件等。用戶可基于這些開(kāi)發(fā)套件快速開(kāi)發(fā)出自己的基于傳感器的低功耗藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。