Cypress單芯片低功耗藍(lán)牙BLE解決方案的特點(diǎn)分析

Cypress公司于2014年11月11日正式宣布，推出高集成度的單芯片低功耗藍(lán)牙BLE解決方案，以簡(jiǎn)化基于傳感器的低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)。全新PSoC· 4 BLE 可編程片上系統(tǒng)具有史無前例的易用性和高集成度，可用于定制化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、家庭自動(dòng)化、醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)健身監(jiān)控以及其他可穿戴智能設(shè)備中。PRoC· BLE 可編程片上射頻系統(tǒng)則為人機(jī)接口設(shè)備（HID）、遙控器和需要專門無線連接的應(yīng)用提供了高性價(jià)比的Turnkey方案。

Cypress低功耗藍(lán)牙BLE解決方案擁有智能藍(lán)牙射頻、一個(gè)具有超低功耗模式的高性能32位 ARM？Cortex？-M0內(nèi)核、可編程模擬模塊，以及Cypress領(lǐng)先業(yè)界的CapSense？電容式觸摸感應(yīng)功能，可構(gòu)成完整的系統(tǒng)。這些技術(shù)組合在一起，可為智能藍(lán)牙產(chǎn)品提供無與倫比的系統(tǒng)價(jià)值、更長(zhǎng)的電池壽命、可定制化的感應(yīng)能力，以及漂亮直觀的用戶界面。

Cypress PSOC/PROC BLE產(chǎn)品通過PSoC Creator？圖形化編程IDE來設(shè)計(jì)開發(fā)，Cypress將低功耗藍(lán)牙的協(xié)議棧和配置文件簡(jiǎn)化為一個(gè)全新的免授權(quán)費(fèi)、基于GUI的藍(lán)牙BLE組件，在PSoC Creator？集成設(shè)計(jì)環(huán)境（IDE）中以一個(gè)可拖放到該組件到設(shè)計(jì)工程中，實(shí)現(xiàn)圖形化的配置。當(dāng)然Eclipse？和其他基于ARM的工具的用戶也可以用PSoC Creator對(duì)其低功耗藍(lán)牙方案進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，然后將該設(shè)計(jì)導(dǎo)出到慣用的IDE中。

Cypress總裁兼CEO T.J. Rodgers指出：“Cypress全新的低功耗藍(lán)牙解決方案具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)：我們基于ARM的可編程控制器功能強(qiáng)大，出貨量已超過1億片，同時(shí)我們還擁有低功耗無線連接技術(shù)方面的專長(zhǎng)，以及我們市場(chǎng)領(lǐng)先的電容式觸摸感應(yīng)技術(shù)。Cypress的BLE解決方案具有空前的集成度和設(shè)計(jì)便利性，可以立即應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴電子設(shè)備和其他智能藍(lán)牙應(yīng)用等快速成長(zhǎng)的市場(chǎng)?！?/p>

PSoC 4 BLE系在高靈活性的PSoC 4架構(gòu)中添加了智能藍(lán)牙射頻，同時(shí)具有用于傳感器接口的集成可編程模擬前端和用于數(shù)字邏輯及控制功能的可編程數(shù)字外設(shè)。這一組合使得物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，成為引人注目的定制化單芯片解決方案。為了進(jìn)一步加快產(chǎn)品上市進(jìn)度，PSoC 4 BLE和PRoC BLE還提供一個(gè)片上Balun，可簡(jiǎn)化天線設(shè)計(jì)，同時(shí)減小電路板尺寸并降低系統(tǒng)成本。

Cypress低功耗藍(lán)牙解決方案還包含了可編程CapSense觸摸感應(yīng)模塊，其內(nèi)置的CypressSmartSense？自動(dòng)調(diào)校算法可識(shí)別兩指手勢(shì)，并且完全不需要手動(dòng)調(diào)校。Cypress是觸摸感應(yīng)領(lǐng)域的領(lǐng)先者，迄今已發(fā)運(yùn)了超過10億片CapSense觸摸感應(yīng)控制器，廣泛運(yùn)用在手機(jī)、筆記本電腦、消費(fèi)電子產(chǎn)品、白色家電、汽車和其他系統(tǒng)中，替代了超過50億個(gè)機(jī)械按鍵。

特點(diǎn)：

32 位 MCU 子系統(tǒng)

■帶有單周期乘法的 48 MHz ARM Cortex-M0 CPU

■包含讀取加速器的閃存可達(dá) 128 KB

■SRAM 容量高達(dá) 16 KB

BLE 無線和子系統(tǒng)

■具有驅(qū)動(dòng) 50 · 天線功能的 2.4 GHz RF 接收器

■數(shù)字 PHY

■鏈路層引擎支持主設(shè)備模式和從設(shè)備模式

■RF 輸出功率范圍： –18 dBm ~ +3 dBm

■RX 靈敏度： –92 dBm

■RX 電流： 18.7 mA

■在 0 dBm 時(shí)， TX 電流為 16.5 mA

■RSSI： 1 dB 分辨率

可編程的模擬模塊

■四個(gè)運(yùn)算放大器包括可重新配置的高驅(qū)動(dòng)外部/高帶寬內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器、比較器模式和 ADC 輸入緩存功能。能夠在深度睡眠模式下運(yùn)行。

■12 位分辨率、 1 Msps 采樣率的 SAR ADC 包括差分模式、 單端模式和具有信號(hào)求平均功能的通道序列發(fā)生器。

■每個(gè)引腳上的兩個(gè)電流 DAC （ IDAC）用于通用目的或電容式感應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)合

■在深度睡眠模式下操作的兩個(gè)低功耗比較器可編程的數(shù)字模塊

■四個(gè)可編程的邏輯模塊（又稱通用數(shù)字模塊 UDB），每個(gè)模塊包含 8 個(gè)宏單元和數(shù)據(jù)路徑

■塞普拉斯提供了外設(shè)組件庫(kù)、 用戶定義的狀態(tài)機(jī)以及Verilog 輸入

電源管理

■活動(dòng)模式： 3 MHz 的閃存執(zhí)行程序中，電流為 1.7mA

■深度睡眠模式：在 WCO 打開時(shí)，電流為 1.3 μA

■休眠模式：在 RAM 保留數(shù)據(jù)時(shí)，電流為 150 nA

■停止模式 （ Stop）： 60 nA

電容式感應(yīng)

■賽普拉斯的電容式 Sigma-Delta 觸摸感應(yīng)（ CSD）提供了一流的信噪比 （ SNR 》 5:1 ）和耐水性

■通過賽普拉斯提供的軟件組件可以更容易地實(shí)現(xiàn)電容式感應(yīng)設(shè)計(jì)

■硬件智能調(diào)校算法 （ SmartSense？）段式 LCD 驅(qū)動(dòng)

■所有引腳上都支持 LCD 驅(qū)動(dòng) （ Com 或 Seg 驅(qū)動(dòng)）

■能夠在深度睡眠模式下運(yùn)行，每個(gè)引腳擁有 4 位存儲(chǔ)器

串行通信

■兩個(gè)運(yùn)行獨(dú)立且可重新配置的串行通信模塊 （ SCB）包含可重新配置 I2C、 SPI 或 UART 功能

時(shí)序和脈沖寬度調(diào)制

■四個(gè) 16 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器脈沖寬度調(diào)制器 （ TCPWM）模塊

■中心對(duì)齊模式、邊緣模式和偽隨機(jī)模式

■基于比較器觸發(fā)的停止 （ Kill）信號(hào)可用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及其它可靠性較高的數(shù)字邏輯應(yīng)用多達(dá) 36 個(gè)可編程的 GPIO

■56 引腳 7 mm × 7 mm QFN 封裝

■3.51 mm × 3.91 mm 的 68 引腳球形焊盤 CSP 封裝

■任何 GPIO 引腳可用作 CapSense、 LCD、模擬或數(shù)

字引腳功能

■兩個(gè)過壓容限（ Overvoltage-tolerant， OVT）引腳符合 I2C 接口規(guī)范；驅(qū)動(dòng)模式、驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)換速率均是可編的PSoC Creator· 設(shè)計(jì)環(huán)境

■集成開發(fā)環(huán)境 （ IDE）提供了原理圖設(shè)計(jì)輸入和編譯 （包括模擬和數(shù)字自動(dòng)布線）

■用于所有固定功能外設(shè)和可編程外設(shè)的 API