ST第三代蓝牙SOC BlueNRG-LP及其評估套件STEVAL-IDB011V1简介

2020年Q4,意法半导体发布了其最新的BluetoothLE系统芯片(SoC)BlueNRG-LP,该芯片充分利用了最新蓝牙规范的延长通信距离、提高吞吐量、增强安全性、节省电能的新特性。优化的超低功耗射频模块在接收模式下工作电流仅为3.4mA,发射模式电流只有4.3mA,睡眠模式功耗小于500nA,可以将大多数应用所需电池容量减少一半,延长电池续航时间。

意法半导体的第三代Bluetooth系统芯片BlueNRG-LP是世界上第一个支持同时连接多达128个节点的Bluetooth LE 5.2认证系统芯片,可以让用户无缝、低延迟监控大量的连接设备,例如,通过时尚直观的手机应用界面控制各种设备。 最高可设为+ 8dBm的射频输出功率,配合高达-104dBm的接收灵敏度,现在BlueNRG-LP 射频系统芯片让信标、智能灯具、游戏机、楼宇自动化、工业制造和跟踪应用本身就可以覆盖更大的通信范围,如果从资源丰富的BlueNRG软硬件生态系统中选择正式认证的Bluetooth LE Mesh软件解决方案,无缝添加到系统中,通信距离可以无限延长。

BlueNRG LP是一款超低功耗可编程Bluetooth®低能耗无线SoC解决方案。它嵌入了意法半导体最先进的2.4 GHz射频无线电IP,将无与伦比的性能与超长的电池寿命结合在一起。它符合Bluetooth®低能耗SIG核心规范版本5.2寻址点对点连接和Bluetooth Mesh网络,并允许以可靠的方式建立大规模设备网络。BlueNRG LP还适用于2.4ghz专有无线通信,以解决超低延迟应用。BlueNRG LP嵌入了一个Cortex®-M0+微控制器,可运行高达64Mhz,还嵌入了BlueNRG核心协处理器(基于DMA),用于蓝牙低能量定时关键操作。

Bluetooth®低能耗5.2规范支持的主要功能包括:
  • 2Mbps数据速率,远程(编码PHY),广告扩展,信道选择算法,GATT缓存,硬件支持同时连接,主/从和多个角色同时进行,扩展数据包长度支持。
  • 此外,BlueNRG LP通过专用硬件功能提供增强的安全硬件支持:
  • 真随机数发生器(RNG)、加密AES最大128位安全协处理器、公钥加速器(PKA)、CRC计算单元、64位唯一ID、闪存读写保护。
  • BlueNRG LP可以配置为支持独立或网络处理器应用程序。在第一种配置中,BlueNRG LP作为应用程序中的单个设备运行,用于管理应用程序代码和蓝牙低能量栈。
  • BlueNRG LP嵌入了高速灵活的内存类型:
  • 闪存256KB,RAM内存64KB,一次性可编程(OTP)内存1KB,ROM内存7KB。
  • 内存和外设之间以及内存和内存之间的直接数据传输由八个DMA通道支持,DMAMUX外设具有完全灵活的通道映射。
  • BlueNRG LP嵌入了一个12位ADC,允许测量多达8个外部源和多达3个内部源,包括电池监测和一个温度传感器。
  • BlueNRG LP有一个低功耗RTC和一个高级16位定时器。
  • BlueNRG LP具有标准和高级通信接口:
  • 1x SPI,2x SPI/I2S,1x LPUART,1x USART支持ISO 7816(智能卡模式),IrDA和Modbus模式,2x I2C支持SMBus/PMBus,1x通道PDM。
  • BlueNRG LP在-40至+105℃的温度范围内工作,电源为1.7伏至3.6伏。一套全面的节能模式使低功耗应用的设计成为可能。
  • BlueNRG LP集成了一个高效率的开关电源降压转换器和一个集成的PDR电路,该电路具有一个固定的阈值,当VDD电压降到1.65v以下时,产生一个设备复位。
  • BlueNRG LP有不同的软件包版本,
  • 最多IO支持:QFN48包为32 I/O,QFN32包为20 I/O,WCSP49包为30 I/O。


所有特性:
  • 支持蓝牙5.2规范的蓝牙低能耗片上系统
  • 2 Mbps数据速率
  • 远程(编码PHY)
  • 广播扩展
  • 信道选择算法
  • 定期广播和定期广播同步传输
  • LE L2CAP面向连接的通道
  • LE功率控制和损耗监测
  • 无线电
  • 接收灵敏度水平:-97 dBm@1 Mbps,-104 dBm@125 kbps(远程)
  • 可编程输出功率高达+8 dBm(天线连接器处)
  • 支持的数据速率:2 Mbps、1 Mbps、500 kbps和125 kbps
  • 128个物理连接
  • 集成巴伦
  • 支持外部PA
  • BlueNRG核心协处理器(基于DMA)用于蓝牙低能耗定时关键操作
  • 2.4 GHz专用无线电驱动器
  • 适用于需要符合以下射频法规的系统:ETSI EN 300 328, EN 300 440, FCC CFR47 part 15, ARIB STD-T66
  • 超低功率无线电性能

停机模式下10 nA(1.8 V)
深停模式下0.6 uA(带外部LSE和BLE唤醒源,1.8 V)
深停模式下0.9 uA(带内部LSI和BLE唤醒源,1.8 V)
  • TX中4.3 mA峰值电流(@0 dBm,3.3 V)
  • RX中的3.4 mA峰值电流(@灵敏度水平,3.3V)
  • 高性能超低功耗Cortex-M0+32位,运行频率高达64 MHz
  • 动态电流消耗:18µA/MHz
  • 工作电源电压:1.7至3.6 V
  • -40ºC至105ºC温度范围
  • 供应和重置管理
  • 采用智能旁路方式的高效嵌入式开关电源降压变换器
  • 超低功耗上电复位(POR)和下电复位(PDR)
  • 可编程电压检测器(PVD)
  • 时钟源
  • 带集成微调电容的32 MHz故障安全晶体振荡器
  • 32kHz晶体振荡器
  • 内部低功率32 kHz RO
  • 256 kB片上非易失性闪存
  • 64 kB或32 kB的片内RAM
  • 1 kB的一次性可编程(OTP)存储区
  • 嵌入式UART引导加载程序
  • 带或不带定时器和RAM保持的超低功耗模式
  • 正交解码器
  • 增强的安全机制,如:
  • 闪存读写保护
  • SWD禁用
  • 安全引导加载程序
  • 安全功能
  • 真随机数发生器
  • 硬件加密AES最大128位安全协处理器
  • 硬件公钥加速器(PKA)
  • CRC计算单元
  • 64位唯一ID
  • 系统外围设备
  • 1x DMA控制器,具有8个通道,支持ADC、SPI、I2C、USART和LPUART
  • 1个SPI
  • 2个SPI/I2S
  • 2x I2C(SMBus/PMBus)
  • 1x PDM(数字麦克风接口)
  • 1个LPUART
  • 1x USART(ISO 7816智能卡模式、IrDA、SPI主机和Modbus)
  • 1x独立WDG
  • 1x实时时钟(RTC)
  • 1x独立SysTick
  • 1x 16位,6通道高级定时器
  • 最多32个快速I/O
  • 其中28个具有唤醒功能
  • 其中31个耐5V
  • 模拟外围设备
  • 12位ADC,8个输入通道,最多16位,带抽取滤波器
  • 电池监测
  • 模拟看门狗
  • 带PGA的模拟麦克风I/F
  • 发展支持
  • 串行线调试(SWD)
  • 4个断点和2个观察点
  • 所有软件包都符合ECOPACK2标准


BlueNRG-LP 框图:


总线矩阵:


射频框图:


电源:




评估套件:


  • 基于BlueNRG LP蓝牙低能耗片上系统(QFN48封装)的Bluetooth®低能耗评估板
  • 相关BlueNRG LP开发工具包软件包(STSW-BNRGLP-DK),包括固件和文档
  • 高达+8 dBm可编程输出功率(在天线接头处)
  • 出色的接收机灵敏度(-96 dBm@1 Mbps,-103 dBm@125 bps长距离)
  • 功耗非常低:3.4 mA RX@灵敏度水平,4.3 mA TX@+0 dBm
  • 支持主、从和同时的主、从角色
  • 蓝牙低能量数据长度扩展,2 Mbps,远程和扩展广告和扫描
  • 天线或测量设备用SMA连接器
  • Arduino R3连接器
  • 3个用户LED和2个用户按钮
  • MEMS数字加速度计/陀螺仪
  • MEMS数字压力/温度传感器
  • MEMS数字麦克风
  • 嵌入式CMSIS-DAP调试器和拖放编程支持
  • 符合RoHS

技术文档

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评论

sknka

sknka

14 天前
你好,我想问一下BlueNRG-LP的VDDA和VCAP引脚需要外部的1.2V供电吗