一款無線MCU(Realtek IOT晶片RTL8710Bx/RTL8720Cx)的應用實例

Realtek IOT晶片是一款帶無線功能(WIFI或WIFI+BT)的MCU , 在Flash與RAM 方面這個系列的晶片資源比較豐富,主要技術參數如下:

1. Flash  :  此系列的晶片有的型號內置2MB Flash ,有些型號外置SPI Flash,外置Flash的容量範圍是1MB-128MB可選,可按實際需求選擇

2. RAM :標配256KB RAM,有對RAM要求更高的場景,可以選帶4MB Flash的型號

3. 外設的支持: 支持UART,I2C,SPI,PWM,GPIO 等常用接口,個別型號芯號帶有LCDC ,SDIO,Audio等

4. 無線的支持: 分為只支持WIFI 和同時支持WIFI+BT 2種類型晶片,主流晶片WIFI支持802.11b/g/n , BT為BLE 4.2

Realtek IOT晶片目前在智能家居上被廣泛採用,包括智能燈,智能冰箱,智能空調等,下面的框圖中展示了在智能空調上的應用。

 

圖1 Realtek IOT 在智能空調上的應用框圖


之前在開發時,我經常用到STM32 MCU, STM32的MCU功能很強大,容易開發,穩定,資料豐富,特別是用STM32CubeMX工具可以很容易配置管理IO口並生成代碼,但是某些應用上看,它的Flash 容量RAM 容量不是很占優勢,另外就是常規的晶片不支持WIFI和BT。而 Realtek 的IOT晶片,在使用WIFI/BT 的環境中優勢很明顯,另外即使在不使用無線的情況下,如果對IO口數量要求不高的環境下,也完全可以替代STM32的部分型號。
  


表1 Realtek部分型號IOT晶片與STM32部分型號晶片參數對比

從上表中看,STM32的幾款晶片不支持無線,IO數量很多,但在Flash及RAM上看 Realtek 的IOT晶片具有很大的優勢, 但因為其採用QFN32/QFN48(沒列出)封裝,所以可以使用IO相對較少(10到26個),除引腳數較少,可用IO較少外,其它優勢明顯,包括:
      1. 採用 QFN 封裝,可用IO少但是體積小(也有BGA封裝的,多IO的晶片,此次不進行說明,如果需要我們會推薦)

      2. 資源豐富,包括Flash,RAM,及無線WIFI,BT 的支持

      3. 成熟穩定,Realtek IOT 晶片已經廣泛用於智能冰箱,智能空調,等智能家居產品上面

      4. Realtek 原廠提供HDK, Datasheet , SDK , SDK軟體採用 FreeRTOS 系統,與開發STM32 環境接近,SDK支持串口命令,配網等均可以通過串口命令來實現.
          且開發軟體功能非常方便,燒錄軟體不需要Jlink , 只要用串口就可以了,也不需要象STM32那樣,要切換Boot0,Boot1 , Realtek 的IOT晶片不需要相關設置,更新程序只需要點Download即可(軟體界面見圖2)

      5. Realtek IOT 晶片燒錄工具非常靈活方便,可以自由設置將數據寫入到Flash的指定地址

      6. 相對來說,採用Realtek IOT晶片開發,有一定的成本優勢
     
   


   圖2下載工具的部分截圖        
               
在實際應用中,我需要一個工具板用來調試交換機晶片(Switch), 及PHY晶片,需要通過MDIO進行管理,需要把一個800KByte 的Switch 的FW 放到Flash中的某個區域,用代碼Load 這個FW通過MDIO傳給Switch晶片,因為交換機的配置要不斷的改變,所以需要製作的工具能容易的更新FW版本,要集成Switch的SDK(對RAM,Flash 要求都較高)

為此我做了2款板子,一款用STM32F103RGT6, 一款板子就是用Realtek IOT晶片RTL8710BN,STM32F103RGT6這顆晶片其實配置已經很高了,但是RAM(96 KB)及Flash(1M)空間對這個應用來說仍不是很充足,實際使用也不是很方便,要節省RAM,Flash用,更新FW也不是很方便,而用Realtek 的IOT晶片優勢非常明顯,工具板使用4MB的外置Flash , 可以將Switch 的FW( .bin文件)放在Flash的3MB 的位置,使用下載工具即可輕鬆實現,再以SDK為基礎,寫代碼從3M Flash 處Load FW 文件並通過GPIO模擬MDIO, 將FW燒錄到Switch 晶片,片上RAM 達到了256KB , 使用中沒遇到RAM 不夠的情況,板子實物如下。




          圖3 自製RTL8710BN板子正面



   圖4 自製RTL8710BN板子正面

工具板上留出來6個接口,見J7排針部分,可以用來作為I2C ,MDIO,SPI 來使用,其中I2C可以用GPIO模擬也可以用硬體I2C功能。

通過此應用的對比,可見Realtek 的IOT 晶片在對GPIO數量要求不多的情況下,完全可以代替STM32 來使用, 看到此您是否對 Realtek 的IOT 晶片是否更感興趣了呢,要想了解更多的Realtek IOT產品信息,可以與我們大聯大北京 Realtek Team 聯繫,我們可以為您提供產品(晶片)及技術服務。

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