引言
BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 是一種高性能、超低功耗的無線 SoC，支持 Bluetooth®低功耗規範。為了達到最佳的性能，在最終確定應用之前必須進行一些測試。本文總結了以下基本步驟：
1 應用 PCB 測試點
ST 會推薦一組測試點，以測試在客戶 PCB 上的設備性能。根據 PCB 的限制，並非始終可以添加所有測試點，因此有些測試無法執行。
2， 供電和電流消耗測試
本測試的目的是確保 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 有供電正常給 BlueNRG-LP/BlueNRG-LP 平台上電。測量以下引腳處的電壓：VDD1、2、3、4、VDDRF、VDDSD、VCAP、VDDA、VLXSD 和 VFBSD。預期結果：如果 DC-DC 被使能，測量的引腳電壓及電流應與下述的值一致。
3， 設備配置
在應用板最終確定之前，必須在軟體初始化期間定義並使用 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 設備的一些參數。這些參數有：
低速振盪源（32 kHz 或內部 RC 振盪器）
電源管理選項（SMPS 電感或 SMPS 關閉配置）
將 HS 啟動時間參數從 512 µs 更改為 1953 µs
睡眠時鐘精度。
當使用 DTM 固件時，可以使用 BlueNRG GUI SW 軟體包（STSW-BNRGUI）中提供的 BlueNRG GUI PC 應
用程序設置設備配置參數。
4， XTAL 和 LSOSC 校準測試
高速外部時鐘振盪器（HSE）需要時間才能在系統喚醒（從 Deepstop 模式退出）後準備就緒。在固件示例中被稱為 HS_STARTUP_TIME 的參數反映了這個時間。如果系統從 Deepstop 模式退出，則需要微調該參數以便讓射頻在程序設定的瞬間進行發送和接收。較高的值會更安全，但由於系統過早被喚醒（以便給 HSE 時間在發送或接收之前準備就緒），因此可能會產生不必要的額外功耗。如果時間值太短，則 BlueNRGLP/BlueNRG-LPS 可能無法正確發送或接收數據包。
該測試的目的是測量最壞情況下的 HSE 啟動時間。固件應用程序使用內部時鐘作為參考來測量 HSE 啟動時間（假設 HSE 的頻率是正確的，因為需要校準內部時鐘才能進行測量）。當 HSE 就緒時，可配置的 GPIO（默認為 PB6）上也會產生脈衝。當無法訪問 UART 接口時或只是為了再次確認，上述辦法非常實用。
測試過程
將固件加載到 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 中
以支持的最低工作電壓給設備供電：在這種情況下，HSE 需要更多的時間準備就緒
在環境溫度（約 25°C）進行測試。
預期結果
該應用程序在 UART 接口上輸出關於測得的啟動時間的信息。將較長的測得時間值增加 10%，以考慮從 25°C 到 105°C 的變化。由於晶體參數的變化，如動態電感和電容會影響啟動時間，所以再次將時間值增加 30%以獲得安全的保證。HS_STARTUP_TIME = measured_value*1.1*1.3
5， 輸出功率測試
本測試的目的是驗證 Tx 輸出功率等級及步進的線性。
測試過程：
使用 RF 線纜，將 BlueNRG-LP/BlueNRG-LP 目標板連接至頻譜分析儀。設置頻譜分析儀：Res BW = 100kHz，SPAN = 500 kHz。給 BlueNRG-LP/BlueNRG-LP 平台上電。使用 BlueNRG GUI、RF 測試窗口，在 Ch0 生成載波單音（頻率為 2402 MHz）：
選中“high power”複選框以啟用“high power mode”（SMPS 電壓為 1.9 V）
選擇功率等級 31。
點擊“Start Tone”按鈕。
使用以下 ACI 指令可獲得相同結果：
ACI_HAL_SET_TX_POWER_LEVEL (En_High_Power = 0x01,PA_Level：31)
ACI_HAL_TONE_START（RF_Channel = 0x00，offset = 0x00）。
預期結果
頻譜分析儀測量的功率值約為 8 dBm。
6， 包交換測試
本測試的目的為驗證 DUT 板能夠正確發送和接收數據包。
測試過程：
為 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 器件（測試儀和 DUT 板）供電，並確保安裝了天線。按照以下步驟開始數據包交換測試並驗證 DUT 板能夠接收：
BlueNRG-LP、BlueNRG-LPS 是一種高性能、超低功耗的無線 SoC，支持 Bluetooth®低功耗規範。為了達到最佳的性能，在最終確定應用之前必須進行一些測試。本文總結了以下基本步驟：
- 應用 PCB 測試點
- 供電和電流消耗測試
- 設備配置
- XTAL 和 LSOSC 校準測試
- 輸出功率測試
- 包交換測試
- 靈敏度測試
- 廣播模式下的功耗
1 應用 PCB 測試點
ST 會推薦一組測試點，以測試在客戶 PCB 上的設備性能。根據 PCB 的限制，並非始終可以添加所有測試點，因此有些測試無法執行。
2， 供電和電流消耗測試
本測試的目的是確保 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 有供電正常給 BlueNRG-LP/BlueNRG-LP 平台上電。測量以下引腳處的電壓：VDD1、2、3、4、VDDRF、VDDSD、VCAP、VDDA、VLXSD 和 VFBSD。預期結果：如果 DC-DC 被使能，測量的引腳電壓及電流應與下述的值一致。
3， 設備配置
在應用板最終確定之前，必須在軟體初始化期間定義並使用 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 設備的一些參數。這些參數有：
低速振盪源（32 kHz 或內部 RC 振盪器）
電源管理選項（SMPS 電感或 SMPS 關閉配置）
將 HS 啟動時間參數從 512 µs 更改為 1953 µs
睡眠時鐘精度。
當使用 DTM 固件時，可以使用 BlueNRG GUI SW 軟體包（STSW-BNRGUI）中提供的 BlueNRG GUI PC 應
用程序設置設備配置參數。
4， XTAL 和 LSOSC 校準測試
高速外部時鐘振盪器（HSE）需要時間才能在系統喚醒（從 Deepstop 模式退出）後準備就緒。在固件示例中被稱為 HS_STARTUP_TIME 的參數反映了這個時間。如果系統從 Deepstop 模式退出，則需要微調該參數以便讓射頻在程序設定的瞬間進行發送和接收。較高的值會更安全，但由於系統過早被喚醒（以便給 HSE 時間在發送或接收之前準備就緒），因此可能會產生不必要的額外功耗。如果時間值太短，則 BlueNRGLP/BlueNRG-LPS 可能無法正確發送或接收數據包。
該測試的目的是測量最壞情況下的 HSE 啟動時間。固件應用程序使用內部時鐘作為參考來測量 HSE 啟動時間（假設 HSE 的頻率是正確的，因為需要校準內部時鐘才能進行測量）。當 HSE 就緒時，可配置的 GPIO（默認為 PB6）上也會產生脈衝。當無法訪問 UART 接口時或只是為了再次確認，上述辦法非常實用。
測試過程
將固件加載到 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 中
以支持的最低工作電壓給設備供電：在這種情況下，HSE 需要更多的時間準備就緒
在環境溫度（約 25°C）進行測試。
預期結果
該應用程序在 UART 接口上輸出關於測得的啟動時間的信息。將較長的測得時間值增加 10%，以考慮從 25°C 到 105°C 的變化。由於晶體參數的變化，如動態電感和電容會影響啟動時間，所以再次將時間值增加 30%以獲得安全的保證。HS_STARTUP_TIME = measured_value*1.1*1.3
5， 輸出功率測試
本測試的目的是驗證 Tx 輸出功率等級及步進的線性。
測試過程：
使用 RF 線纜，將 BlueNRG-LP/BlueNRG-LP 目標板連接至頻譜分析儀。設置頻譜分析儀：Res BW = 100kHz，SPAN = 500 kHz。給 BlueNRG-LP/BlueNRG-LP 平台上電。使用 BlueNRG GUI、RF 測試窗口，在 Ch0 生成載波單音（頻率為 2402 MHz）：
選中“high power”複選框以啟用“high power mode”（SMPS 電壓為 1.9 V）
選擇功率等級 31。
點擊“Start Tone”按鈕。
使用以下 ACI 指令可獲得相同結果：
ACI_HAL_SET_TX_POWER_LEVEL (En_High_Power = 0x01,PA_Level：31)
ACI_HAL_TONE_START（RF_Channel = 0x00，offset = 0x00）。
預期結果
頻譜分析儀測量的功率值約為 8 dBm。
6， 包交換測試
本測試的目的為驗證 DUT 板能夠正確發送和接收數據包。
測試過程：
為 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 器件（測試儀和 DUT 板）供電，並確保安裝了天線。按照以下步驟開始數據包交換測試並驗證 DUT 板能夠接收：
在與 DUT（接收設備）相關的 GUI 中
進入RF 測試窗口的RECEIVER 部分
設置接收頻率
單擊“Start Receiver”按鈕以啟動接收測試。
在與測試儀（發送設備）相關的 GUI 中
進入RF 測試窗口的TRANSMITTER 部分
設置發送功率
設置發送頻率
將數據長度設置為0x25
設置數據包有效負載格式
單擊“Start Transmitter”按鈕以啟動“發送測試”。
在與測試儀（發送設備）相關的 GUI 中
點擊“Stop Transmitter”按鈕。顯示已傳輸的數據包數量
顯示在“已傳輸的數據包數量”欄位。
在與 DUT（接收設備）相關的 GUI 中
點擊“Stop Receiver”按鈕。已接收的數據包數量顯示在數據包接收器欄位上
在 PER 部分，在“已傳輸的數據包”欄位中插入從 Tx 設備傳輸的數據包數量（從與發送設備相關的
GUI 中的 TRANSMITTER 部分讀取該值）
PER（包錯誤率）值顯示在“包錯誤率”欄位。
使用以下 ACI 指令可獲得相同結果：
啟動 DUT 的接收：HCI_LE_ENHANCED_RECEIVER_TEST
使 Tx 板發送數據包：HCI_LE_ENHANCED_TRANSMITTER_TEST，測試數據長度：0x25
停止 Tx 板的測試：HCI_LE_TEST_END
發送此指令，確定 Tx 所發送的包的個數：ACI_HAL_LE_TX_TEST_PACKET_NUMBER
停止 DUT 的測試：HCI_LE_TEST_END
這會返回收到的包個數 Y
對調角色並重複測試，以驗證 DUT 能夠傳輸。
預期結果
在“乾淨的射頻環境”（即，沒有干擾）中，以無線方式收到的包個數應等於 Tx 板發送的包個數。
7， 靈敏度測試
本測試的目的是驗證 DUT 電路板的靈敏度。信號發生器與 DUT 電路板可執行如下步驟評估靈敏度：
- 使用（沒有明顯損耗的）RF 電纜連接儀器與 DUT
- 在 DUT 上啟動接收：在 RF 測試窗口上，單擊“Start Receiver”按鈕
- 使發生器發送 X 個包（格式適當，如“直接測試模式”，第 6 卷，F 部分以及“主機控制器接口功能規范”，第 2 卷，E 部分，第 3 點，第 13 節 參考）
- 在 DUT 上停止測試：在 RF 測試窗口上，單擊“停止接收”按鈕“接收包”選項卡上顯示了接收的包的數量。PER 為 1-Y/X。
- 使用（沒有明顯損耗的）RF 電纜連接儀器與 DUT
- 啟動 DUT 的接收：HCI_LE_ENHANCED_RECEIVER_TEST
- 使發生器發送 X 個包（格式適當，如“直接測試模式”，第 6 卷，F 部分以及“主機控制器接口功能規范”，第 2 卷，E 部分，第 3 點，第 13 節 參考）
- 停止 DUT 的測試：HCI_LE_TEST_END這會返回收到的包個數 Y。PER 為 1-Y/X。若 PER 低於 0.308（30.8%），則回到步驟 2，將發射器的功率降低。若 PER 高於 0.308，則在之前測試中設備發射的功率等級就是接收器的靈敏度。若當接近靈敏等級時降低功率等級步進，則會使該算法更精確。
預期結果：
預期值應與數據手冊中的值相差幾個 dB。如果不是，則可能原因在匹配網絡方面。
8， 廣播模式下的功耗。
本測試的目的是驗證廣播期間的 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 電流消耗情況是否與仿真的結果一致（使用網站www.st.com 上提供的 BlueNRG 電流消耗評估工具（STSW-BNRG001）獲取仿真值）。
測試過程
功耗分析儀必須串聯至 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 中的 Vbat 引腳。如果無法做到，則使用一個 10 歐姆電阻來感應電流，並在其上連接兩個探針。為 BlueNRG-LP/BlueNRG-LPS 平台供電並加載固件，使器件進入廣播模式。捕獲電流波形。
預期結果
平均電流應使用功耗分析儀儀器進行測量（參見圖 5. 廣播事件期間的典型電流曲線）。這些實測值受設備配置參數的影響顯著，如 HS_Startup_Time 和 32 kHz 晶振（外部或內部環形振盪器）
『全文』(作者：ST；出處：應用筆記AN5503)
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