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带您看懂蓝牙芯片规格书_芯片_蓝牙

乖囧猫 2024-10-01 02:58:55 0

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我们选取高中低真个几家芯片,并且以BLE为重点,包括N,D,T等几款当前代表性的芯片为例来不雅观察一下。

首先我们理解一下蓝牙协议。
常日一个无线通信协议,从运用层到空口,数据都经由包装,不考虑互联网层的话,有那么几个处理步骤(发送侧):运用层面加密,运用层面的编码,高层协议封装,底层协议封装,底层加密,物理通道的编码,调制,射频前端。
吸收侧则相反。
蓝牙协议方面,如果简化一下,可以用下图表示。

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然后,我们挑几个比较关键的特性比较比较,看看这些芯片到底差别在哪里。

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(图片来自网络侵删)

1, CPU和Memory

N:32-bit M3/M4 processor with cache,Frequency 48/64MHz,最大配置512KB Flash and 64KB RAM

可以看到N的处理器还是不错的,最高能跑到64MHz,还带有cache,解释是Embeded Flash,否则的话内置flash跑不到64M的频率,严重影响CPU的效率。
Flash作为程序存储基本上支持OTA,目前常日BLE的代码在256KB以内,纵然支持Mesh的话。
当然如果做一些分散加载的手段,代码大于存储一半的话,也是可以支持OTA的。

D:32-bit M0 processor,Frequency 16MHz,配置了2MB Flash,64KB OTP,96KB SRAM,128KB ROM

D的只是M0,频率也只是到了16MHz。
这表明他不须要cache,纵然内置Flash。
同时,我们可以预测这颗芯片只能跑蓝牙协议栈,也便是上图中Host+Link部分的软件,上层运用的部分会相称的费力,或者说不太可能了。
稍有繁芜运用就必须要其余配个CPU芯片去做办理方案了。

回来说memory。
当然了,我们看到他配置了2MB Flash,那么他也就不是内置Flash了,由于目前工艺不支持这么大的内置Flash。
他该当是SIP的一颗Flash。
其余,看到他内置64KOTP和128KB的ROM,该当理解他把上图中LINK部分(也可能其余加上部分HOST)的协议栈固化了,否则没有必要这么大OTP和ROM。
96K RAM的用意是支持更多的可连接数。

T:32-bit proprietary processor(~M0) with cache,Frequency 48MHz,支持512KB Flash和64KB SRAM

处理器约即是M0的话,能力差一点,但能跑到48M,该当能跑多数的运用了。
但不是M系列的,软件开拓者没准有点犹豫。
看数据支持cache以及512KB Flash,那么事理上该当是embeded Flash。
唯一的问题是看看芯片是在谁家流片的,T家的就没问题,S家的512KB Flash要打个很大的问号。
详细的,我们就不预测了,关心的就须要仔细去理解。

这里我们不只看memory的大小,还要看到memory后面的意思,以及对运用的影响。
光看memory数字意义也不大。

2, 蓝牙5特性

N的最高端支持全部蓝牙5的特性,包括2Mbps,Long Range,Advertising Extension。
但其他型号不支持LongRange。

D的规格书里面只提到全部支持新的蓝牙5feature,但没有详细的表述,以是,全不全只有用了才知道。

T的提到支持2Mbps以及LongRange,但不支持Advertising Extension。

从以上可知,市情上真正支持蓝牙5所有规格的芯片是非常少的。
N家的有一款全部支持的,但定价方面,对支持LongRange的那一款也是非常高端。
但也只有N明确的解释了所支持的feature,其他的就要考虑考虑。

3, 射频特性

我们看看下面这张表。

对付1Mbps,各家对应-95/-93/-96dBm;对付125Kbps LongRange,各家对应-103/xx/-101Kbps。
对应D家,没有这个LongRange数字,以是参考之前的FeatureList也没有单独提到蓝牙5的各种feature,那么总体的印象便是有点疑虑的。

发送功率最高可以到+8/0/+10dBm。
这个跟射频的设计定义干系,发射功率越大,当然面积,功耗等也就会越大。
或者,我们还看到有些芯片描述的是带外部放大电路的数字。

功耗:TX方面跟发射功率干系,也没有明确,我们看RX。
RX对应数字为4.6mA/3.7mA/xx。
我们看到这里指的是射频前真个功耗,N直接说是峰值功耗,D没有说,但常日是这样的,T没有提。

针对不同的芯片,我们还须要看详细的根本功耗。
包括idle的时候的功耗,省电模式的功耗,以及RF重启的韶光,等等。
这跟SoC省电策略有关,对电池寿命也有相称的影响。

RF指标测试起来比较麻烦,也随意马虎写点特殊的数字上去,用户须要看看这些是否影响运用,是否须要较真去测试一下。

4, 低功耗指标

低功耗方面,我们希望看到SoC在不同状态下的功耗。
我们看到N的:

0.3 μA at 3 V in System OFF mode

1.9 μA at 3 V in System ON mode, no RAM retention, wake on RTC

0.3uA代表的是关电的时候芯片的泄电;1.9uA代表芯片在只有RTCcounter的时候耗电。
这都是有代价的信息,但实在我们还希望看到其他的事情电路指标。
这个指标各家有各家的说法,实在我们须要定义一下,比如广播态,125ms就寝,芯片的均匀功耗。

在多数的运用处景下,我们关心的可能便是这3个基本功耗,这代表了在相同的电量底下,芯片处于关电状态,RTC状态,和事情状态时,电池的利用寿命。

D家没有数据。

再看一下T的描述:

whole chip rx mode:5.3mA

whole chip tx mode:4.8mA@0dBm

这个就很不严密显然不是峰值电流,由于RF的峰值耗电业界至少也是这个水平,加上CPU,外设,肯定打不住啊。
如果是指均匀电流,那就该描述清楚在什么状态下的数值。
光这么写,对用户没故意义。

找到影响电池寿命的关键数据是我们须要关心的重点,其他的看看就行了。

5, 外设及其他

低功耗蓝牙虽然说不仅仅是通信芯片,他还包括了SIG定义的非常多的运用,而且目前很多芯片的CPU能力已经能够处理这些运用。
但对付外设来说,除非针对特定的场景,通用芯片的外设接口都还是普通的I2C,Uart,SPI,PWM等等。

其他方面对芯片运用有影响的包括BOM表,用户须要看整体的办理方案的价格,而不但是芯片本身。
如果把一个芯片用起来BOM表很贵,那么芯片便宜就没故意义。

其余,包括SDK的友好,简洁等等,都是开拓者须要考量的指标。

芯片市场虽然不像其他的消费品市场那样花样繁多,虽仅仅是几家厂商,如果不仔细理解,芯片看起来差不多。
但用起来感想熏染一定是相差十万八千里。
不知道大略扯的这几句对您是否有启示浸染。

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