1、蓝牙概述
蓝牙( Bluetooth® ):是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制,当时是作为RS232数据线的替代方案。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。
如今蓝牙由蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group,简称SIG)管理。蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司,它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。IEEE将蓝牙技术列为IEEE 802.15.1,但如今已不再维持该标准。蓝牙技术联盟负责监督蓝牙规范的开发,管理认证项目,并维护商标权益。制造商的设备必须符合蓝牙技术联盟的标准才能以“蓝牙设备”的名义进入市场。蓝牙技术拥有一套专利网络,可发放给符合标准的设备。
2、nRF52 DK产品概述
(1)nRF52 DK是使用nRF52系列SoC器件实现蓝牙智能(Bluetooth® Smart)、ANT 和2.4GHz专有应用的单板开发套件。
(2)这款套件支持使用Keil、IAR 和 GCC的标准Nordic工具链软件,编程/调试选件是用于标准工具链的Segger J-Link OB,该套件可以经由连接器接入所有I/O和 接口,并且具有用户可编程的四个LED显示和四个按钮。
3、nRF52 DK主要特性
(1)用于nRF52 系列SoC的可负担的快速原型构建开发解决方案
(2)支持nRF52832 开发
(3)支持蓝牙智能、ANT 和 2.4GHz专有应用开发
(4)Arduino Uno Rev. 3 兼容连接器可接第三方盾
(5)经由连接器提供所有 I/O和接口
(6)支持Segger J-Link OB 编程/调试
(7)支持外部目标电路板的编程/调试
(8)板载天线
(9)用于外部NFC 天线的连接器
(10)用于RF测量的连接器
(11)用于功耗测量的引脚
(12)纽扣电池箱
(13)外部3.6v -1.7v、电池和USB
4、nRF52 DK应用
(1)物联网 (IoT) – 传感器和中枢
(2)可穿戴产品 – 传感器和中枢
(3)应用配件 – 传感器和中枢
(4)台式外设
(5)遥控器
(6)运动和医疗
(7)智能手表
(8)智能家居传感器
(9)玩具
(10)工业传感器
(11)A4WP 无线充电控制
(12)信标
5、nRF52套件内容
(1)nRF52 DK 电路板
(2)2032 电池
(3)NFC天线
6、nRF52系列软件架构
nRF52系列软件架构在应用程序代码和Nordic嵌入式协议堆栈( 称作SoftDevices)之间提供了清楚的分离。由于应用和协议栈之间没有编译、链接和运行时间的关系。应用程序代码的开发独立于协议栈,简化整体开发工作,并减少开发期间出现错误和错误的复杂性。
7、SoftDevices
nRF52 DK获得一系列协议栈支持,这些 Nordic协议栈称作SoftDevices,并且与nRF52 系列SoC相辅相成。SoftDevices能够支持蓝牙智能,是用于nRF52系列 SoC的预编译二进制文件,可从www.nordicsemi.com网站下载获取。这为应用开发带来了最高灵活性,允许用户将最新版本栈和相关功能编程加入nRF52系列SoC中。
兼容nRF52 DK 的SoftDevices
S132
蓝牙智能并行中央/外设/广播者/观察者堆栈
S212*
ANT堆栈
S332*
蓝牙智能并行中央/外设/广播者/观察者堆栈/ ANT 堆栈
8、nRF52系列软件开发套件
Nordic Semiconductor 提供支持nRF52 系列SoC 器件开发的nRF52 软件开发套件(SDK), 包括广泛的软件模块、完整示例和工具,是用户开始构建应用的极好起点。
9、nRF52系列关键特点
(1)多协议2.4GHz无线电
(2)32位ARM CortexM4F处理器
(3)512kB闪存+64kB RAM
(4)提供软件堆栈下载
(5)独立于协议堆栈之外的应用开发
(6)无线(On-air)兼容nRF51、nRF24AP和nRF24L系列
(7)蓝牙智能灵敏度为-96dBm
(8)+4dBm至20dBm的可编程功率输出
(9)RSSI
(10)利用EasyDMA的RAM映射FIFO
(11)动态无线载体长度高达256字节
(12)灵活可配置32引脚GPIO
(13)可编程外设接口PPI
(14)简单的开/关全球电源模式
(15)全套数字接口,包括:SPI/2-wire/UART/PDM/I2S,全部带EasyDMA
(16)12位/200KSPSADC
(17)128位AES ECB/CCM/AAR协同处理器
(18)正交解调器
(19)低成本外部晶体32MHz±40ppm用于蓝牙;±50ppm用于ANT
(20)单端天线输出(片上巴伦)
(21)低功耗32MHz晶体和RC振荡器
(22)超低功耗32kHz晶体和RC振荡器
(23)广泛的供应电压范围(1.7V至3.6V)
(24)片上DC/DC降压变换器
(25)所有外设的单独电源管理
(26)封装选择:48引脚6x6QFN/WL-CSP
10、ARM Cortex M4f核心
11、名词解释
(1)RSSI:Received Signal Strength Indication接收的信号强度指示,无线发送层的可选部分,用来判定链接质量,以及是否增大广播发送强度。通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术。
(2)SPI:SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。SPI是一种高速的、全双工、同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间提供方便,正是出于这种简单易用的特性,如今越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如nRF52832。
(3)UART:UART是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中,UART用来主机与辅助设备通信,如汽车音响与外接AP之间的通信,与PC机通信包括与监控调试器和其它器件,如EEPROM通信。
(4)NFC:近场通信(Near Field Communication,NFC)是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于10厘米距离内。其传输速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。
参考:http://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-low-energy/nRF52832