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第一篇nrf52832:选择nRF52832的理由:一个不够，我给你五个
我的nRF52832蓝牙开发板正在参与众筹求支持目前蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy）SoC不断推陈出新，现在市面上已经有多款该类芯片。首先我来分析下为什么要选择nRF52832这款芯片作为主控，接下来会介绍目前市面上流行的5款芯片进行对比。相信大家就能明白我选择它是相对明智的；更好的功耗表现几年前，市面上能够找到的蓝牙低功耗SoC芯片的功耗(发射或接收时电流)都在15mA-20mA。现在大部分的芯片都可以做到5mA-8mA的水平。下表是几个代表性的芯片的功耗对比：注意：在NORDIC最新发布的资料中显示，他的功耗数据进一步优化。目前是这几款中最好的。通常来讲，如果功耗数据降低40%至60%，实际应用中的待机时间就会翻倍(客观算下来)。更低的峰值电流也意味着电池的瞬时压力更小，某种程度上会增加放电能力。 我没有列出Dialog的DA14580的3.9mA的功耗，是因为它没有内部的Flash。如果你的应用代码超过32KB时(超出它内部ROM的体积)就需要外置Flash，所以功耗也会增加。更好的RF表现更好的RF表现意味着更远的距离，在大多数的应用中这个数据非常重要。其中重要的两点是发射功率和接收敏感度。好的RF性能能够让不可能变成可能，有时即使因为各种限制使接收的数据经常出错，但如果加以算法优化，传输距离会更远。下表是一些最新芯片的数据：TI和NORDIC都将发射功率提升到3-4db，通常发射功率都在+5dBm以下。Silicon 的芯片是个例外，它们有多年的无线集成经验可以达到10dBm。更高的发射功率在远距离传输的应用中更有优势。 另外，可以通过增加外置的RF功放芯片来提高通讯距离，不过这样做的同时也会消耗更多的电流。 如果这两个参数都足够好的话，通讯距离会更远。但是使用更高的输出功率(或接收灵敏度)意味着更高的电流消耗。官方给出的功耗数据一般都是0dBm时的数据。注意：+10dBm是ETSI ( 欧洲电信标准协会)允许的最大发射功率。更强的处理能力集成MCU的单芯片BLE通常MCU都比较弱，而且这颗MCU同时运行着BLE协议栈和应用程序；大多数初代芯片用的是ARM Cortex内核。见下表：M4F 是 Cortex-M4 增加一个(浮点运算单元) Floating Point unit. 有一些老的芯片使用的是8051或者其他内核，更多的则是Cortex-M0内核，因为用户更喜欢用这些已经是业界标准的内核。 Cortex-M0内核是低功耗的内核，它适合采集传感器数据，但是在运行算法方面就不太好了。当你需要在Cortex-M0或者8051内核中运行BLE协议栈时，它就没有太多的剩余性能来做其他的事情，一些复杂的外设也就没办法接了。 越来越多的芯片原厂希望拓展穿戴设备市场，这就需要更高的性能和更小的体积。解决办法看来就是使用性能更强的BLE SoC。上表中以及可以看到，TI和NORDIC都从8051或者Cortex-M0转移到了Cortex-M3或者Cortex-M4内核。其中浮点运算单元可以用来应付更多的运算要求。 同时，还有其他的一些需求是内置更多的通讯外设，低功耗传感器和更多的模拟外设。更多RAM、Flash通常芯片会提供128KB或256KB的Flash容量，真实的协议栈一般是70KB至90KB的大小，所以留给应用程序的空间就不会太大。BLE应用不断的发展，需要处理的事物越来越多，所以就需要更大的RAM和更大的Flash。 最近，NORDIC发布了他们的nRF52832 ，它带有512KB的Flash。同时它也是目前拥有最大内存的BLE SoC。 通常BLE SoC的RAM只有16KB，去掉蓝牙协议栈常用的8KB至12KB，所剩无几。nRF52832则有目前最大的64KB的RAM。 用户应用程序越来越复杂只是导致芯片升级的其中一个原因，另外一个原因是BLE协议栈将拥有更多的功能。很多芯片提供了Peripheral + Central 角色切换的功能。或者多协议同时运行，比如 BLE 和Zigbee. IPv6 support 都需要更大的RAM。注意：提升Flash和RAM的容量会在芯片内部占更大的体积，所以趋势是使用更小的内核多协议支持Freescale发布的KW40Z 受限于处理能力和Flash/RAM，它只支持BLE。TI的CC2650支持BLE、Zigbee、6LowPAN和RF4CE。Nordic的芯片支持BLE和ANT以及2.5Ghz的自由协议。芯片所提供的无线硬件都是差不多的，区别在于使用不同的软件。 BLE是最流行的无线连接协议，多协议的支持肯定有更广的应用空间。但是同时也要考虑共存性 “coexist”，意思就是多协议同时应用时要保证无线协议之间不能互相干扰。否则就会浪费大量的电力在重发数据上面。下表是常见的BLE SoC芯片支持的协议：NORDIC和TI显然是这方面的领导者。以上就是我的分析，望不吝指教。nRF52832蓝牙开发板正在电子发烧友众筹
第二篇nrf52832:不畏被集成，独立蓝牙芯片厂商固守BLE阵地
去年10月英国芯片商CSR被高通收购，全球最大的独立蓝牙芯片厂商将蓝牙市场拱手让出。越来越多的SoC厂商和连接芯片厂商，都推出了BT、WIFI、FM、ZigBee等多合一无线芯片，看上去独立的蓝牙芯片厂商已经没有在市场已经没有立足之地。事隔一年多，北欧挪威奥斯陆的Nordic在深圳举行第二届全球技术巡展的时候，电子工程专辑记者专访了Nordic半导体技术营销经理Paal Kastnes，他绕有兴趣地跟我们谈起了这个话题。
图文：Nordic半导体技术营销经理Paal Kastnes（右）与Nordic中国区销售经理何伯伟在深圳接受采访
“业界确实推出了很多BT与WIFI等低功耗COMBO芯片，以及面向针对物联网市场的蓝牙SoC，但是针对超低功耗应用方面的应用，例如一些配件产品，如可穿戴设备，只有BLE蓝牙芯片才能达到要求。” Paal Kastnes认为单独的蓝牙无线芯片在这个市场，不会被COMBO芯片取代。
上一次Nordic的全球技术巡展还早在2012年，当年发布了nRF51低功耗蓝牙SoC芯片，采用的是Cortex-Mo内核。nRF51 系列具有软件架构在协议堆栈和用户应用程序间具有一个独特且功能强大的分隔区，为应用程序开发人员提供最大的灵活性、开发简易性和代码安全性。
Nordic不久前推出具有蓝牙智能(Bluetooth Smart)/ANT/2.4GHz ULP无线连接解决方案nRF52系列SoC。Nordic中国区销售经理何伯伟对电子工程专辑记者介绍： “新推出的nRF52系列SoC与前一代相比，它采用了一个64MHz ARM Cortex-M4F内核，具有更强大的运算能力。据EEMBC 215 CoreMark的评分，显示nRF52832相比基于ARM Cortex-M0/M3的竞争蓝牙智能SoC解决方案提供高出多达60%的通用处理能力，并且借助ARM Cortex-M4F获得额外10倍的浮点和2倍的DSP性能。此外，该SoC的能效达到90 CoreMark/mA，是一些竞争解决方案的2倍。”
同时nRF52内置了512kB 闪存和64kB RAM，和一个多协议蓝牙智能、ANT、具有-96dB RX灵敏度的专有2.4GHz无线电，以及5.5mA峰值RX/TX电流，和一个片上RF Balun。基于Flash闪存的设计可以帮助工程师做设计的后期OTA升级。它独特的全自动功率管理系统还可让设计人员轻易实现最佳功耗。
nRF52这款SoC器件还具有独特的片上近场通信 即NFC 标签，用于消费者友好触摸配对(Touch-to-Pair)。Nordic中国区销售经理何伯伟表示，蓝牙配对对于用户来说是一个较为复杂的过程。有了触摸配对技术，用户省去了搜索目标、配对、甚至是输入密码等繁琐的过程。它对于将Smart BT推广到智能家居、可穿戴与物联网市场会起着重要的作用。
nRF52832还包括全系列片上模拟和数字外设，如PWM、传感器、显示、触摸控制器、LED、键盘、马达、数字麦克风，以及音频编解码器，用于无缝连接外部组件，而这使其成为用于可穿戴产品、人机接口设备，比如遥控器、玩具、智能家居设备和电器，以及无线充电应用的理想单芯片解决方案。“虽然超低功耗蓝牙技术，并不支持语音与音乐的传输，但是由于它可以支持数字麦克风，因此在用于蓝牙遥控器上，可以实现对语音命令的支持，改善用户 体验。”Paal说。
nRF52832采用TSMC的55nm成熟工艺，在成本上也很有竞争力。该芯片还会提供6 x 6mm QFN和微型 3.0 x 3.2mm CSP封装两个选项，以针对对芯片尺寸有不同要求的应用。
Paal Kastnes 认为，“现在蓝牙智能是一个增长非最快的市场，现有的单芯片蓝牙智能解决方案正好适应于快速增长的可穿戴产品和物联网(IoT)等应用领域。在以往，更高的性能都是以功率效率为代价的，而现在nRF52系列终于首次在蓝牙智能单芯片上独特地结合了突破的性能和功效。”
如何帮助客户设计出更好的低功耗蓝牙的应用，甚至是帮助用户不断去改进体验，Nordic新一代的nRF52，将会迎来更广泛的应用。现在已经有不少客户利用样片做出新的方案，预计nRF52可在2015年12月批量产供货，我相信明年上半年，会有更多的可穿戴 与运动、甚至是智能家居方面的产品，出现在市场上。
第三篇nrf52832:传输距离提升4倍！速率提升2倍！--“蓝牙 5”正式发布，Nordic已有产品支持
蓝牙技术联盟12月8日正式宣布推出新一代的核心规格版本“蓝牙 5”（Bluetooth 5）。其主要更新包括更长的传输距离、更快的传输速度、更大的广播数据传输量，以及与其他无线技术的互操作性和共存性的提升。蓝牙 5将在更广的范围内实现简单、轻松的互联设备互动，进而持续提升物联网体验。
蓝牙技术联盟执行总监Mark Powell 表示：“蓝牙为人们的物联网体验带来了革命性的改观。蓝牙 5通过提供可靠的物联网连接和扩大Beacon的灵活采用，持续推动着这场革命，进而减少连接的障碍，实现无缝的物联网体验。这意味着，蓝牙无线网络的覆盖范围将扩大至整个家居和楼宇，实现更多创新的户外、工业和商业应用案例。随著蓝牙 5的推出，我们进一步满足了物联网开发者和消费者的需求，同时也朝著蓝牙的核心目标迈进，致力于成为简单、安全且兼具互通性的全球无线通信标准。”
蓝牙 5的主要特性更新包括4倍的传输距离、2倍的传输速度、以及8倍的广播数据传输量的增长。更长的传输距离将支持整个家居及楼宇范围的覆盖，实现更加稳健且可靠的连接。更快的速度将为设备带来更高的响应能力和性能。广播数据传输量的提升，也使得设备能够向改进后更符应用场景的解决方案发送更多数据。
此外，蓝牙 5能帮助减少蓝牙与其他无线技术之间的潜在干扰，藉此更新，以确保蓝牙设备能够在日益复杂的全球物联网环境中与其他各类设备并存。与此同时，蓝牙 5仍然保持着一貫低功耗的特性，且满足开发人员在设备或应用的各种需求。
蓝牙5的推出正值行业增长的关键时期。根据ABI Research调研机构高级分析师Ryan Martin指出，预计至2021年，全球联网设备安装将达到480亿，且这其中近三分之一将采用蓝牙技术。
ABI Research行业分析师Andrew Zignani表示：“全球无线连接市场增速迅猛，至2021年，年度IC出货量预计达到100亿。蓝牙 5的推出将降低产品设计的复杂性与成本，让制造商在面对不同应用和用例时能够具有更高的灵活性，藉此为物联网市场中的诸多垂直领域创造全新机遇。”
消费者将有望在蓝牙 5正式发布后的两到六个月内，看到采用蓝牙 5的产品。有了蓝牙 5，蓝牙将继续刷新人们的物联网体验，并一如既往地拥抱技术进步，激发物联网的无限潜力。欲了解有关蓝牙 5的更多资讯及下载最新核心规格版本，请点击阅读原文。
在蓝牙5标准发布同时，Nordic Semiconductor就宣布推出支持蓝牙5 的nRF52840 SoC，具有出色的特点和能力，能够重新定义单芯片低功耗蓝牙(Bluetooth? low energy，前称为蓝牙智能)应用。nRF52840 SoC特别适合是智能家居、包括面向支付和医疗用途的高级可穿戴应用，以及工业传感器和其它物联网(IoT)器件性能组合。
nRF52840设计用于支持最新蓝牙无线技术核心规范(Core Specification)蓝牙5，该规范不久将被蓝牙技术联盟(SIG)正式采纳。蓝牙5引入了更远距离和处理能力改进，使得蓝牙无线技术能够更适宜用于家居、可穿戴产品和IoT应用。nRF52840 SoC符合该规范，并且最高输出功率增加，与蓝牙4.2的低功耗蓝牙方案相比，nRF52840 SoC提供4x距离或2倍原始数据带宽(2Mbps)的低功耗蓝牙无线连接性。
除蓝牙5支持之外，nRF52840 SoC还包括IEEE 802.15.4的功能。802.15.4无线技术构成智能家居技术，如ZigBee和Thread(以及该标准未定义的其它上层)的基础。IEEE 802.15.4还可作为6LoWPAN和标准互联网协议网络适配层。nRF52840 SoC 对802.15.4的支持显着扩展了产品利用几种不同无线技术，作为IoT、智能家居或工业传感器无线网络互操作基础技术的能力。
nRF52840 SoC以Nordic现有nRF52系列SoC的成熟架构为基础，支持之前采用单芯片解决方案无法实现的复杂低功耗蓝牙和其它低功耗无线应用。nRF52840 SoC采用Nordic nRF52832 SoC经过证明的64MHz、32位ARM? Cortex? M4F处理器，及具备丰富的通用处理能力、浮点和DSP性能的CPU，以满足最苛刻无线应用的要求。
与Nordic现有nRF52832 SoC相比，nRF52840 SoC的硬件增强包括带有片上PA的新无线电架构，显著增加了输出功率，并把链路预算提高到”全屋”(whole house)应用；闪存翻倍至1MB，RAM存储器提高至4倍，达到256kB；支持蓝牙5、802.15.4、ANT和专有2.4GHz无线技术；全速USB 2.0控制器；包括四重SPI接口的大量新外设(许多具有EasyDMA)。该nRF52840还可采用5V以上电源，如可充电电池。
nRF52840 SoC设计用于应对IoT面临的固有安全挑战，集成了基于Cortex-M 的SoC，提供业界最佳安全性的ARM? CryptoCell-310加速器。还可提供大量加密和密钥生成及储存选择。
nRF52840 SoC推出的同时将发布S140 SoftDevice，这是Nordic RF软件协议栈的最新产品。S140 SoftDevice是符合蓝牙5规范的软件堆栈，支持蓝牙5的远距离和高数据处理能力特点。
Nordic Semiconductor产品管理总监Thomas Bonnerud称：“nRF52840 SoC虽然以nRF52系列的成功为基础，但是，它将使无线产品开发人员能够进军甚至更具前景的单芯片智能家居、可穿戴产品和IoT应用。这些应用的范围正在迅速发展；可穿戴产品正朝着支付和识别器件发展。新的蓝牙5远距离特点使蓝牙成为智能家居器件通信的有力竞争者，nRF52840满足并超越开发人员的期望。在今天的连接产品中，缺乏安全性的结果证明是灾难性的，会使你后悔莫及。”
Bonnerud补充说：“利用芯片上的ARM CryptoCell硬件，我们正为开发人员提供业界最佳的硬件和软件安全选择，用以构建安全的产品。nRF52840 SoC带有的硬件增强、蓝牙5距离和带宽改进，及802.15.4支持，就是这种想法的最新实施范例。”
Nordic将发布其S140 SoftDevice和相关nRF5 SDK，在12月初批准蓝牙5标准后，将支持蓝牙5更远距离和高带宽模式。自12月6日起，可以从Nordic全球分销网订购工程样品和开发套件。nRF52840的各种生产版本将于2017年第四季上市。
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