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給BLE插上翅膀——TI CC2640R2 LAUNCHPAD評測

2017-05-15
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作者：netlhx
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
BLE5是否真的已經(jīng)克服了傳輸距離瓶頸？讓我們從德州儀器的CC2540R2 LaunchPad來管窺一斑...

BLE 5的標準發(fā)布已有一段時間，基于BLE 5的新產(chǎn)品也已慢慢浮出水面，最新的驍龍835內(nèi)置了BLE 5通信功能。

為什么是BLE 5而不是傳統(tǒng)的BLE 5.0?引用一段官方的原話如下

This new approach to naming is aimed at simplifying Bluetooth’s marketing by effectively communicating user benefits, and making it easier to convey major technical updates to its users.

為了大力推廣BLE 5，SIG不惜推翻了一直以來的命名規(guī)則，以期BLE 5能迅速的占領(lǐng)市場。

確實，BLE 5帶來了許多新的特性，相對于目前的BLE 4.2來說，主要改進的特性包括：

• 更遠的傳輸距離，BLE 5的傳輸距離是前者的4倍，保守一點說，BLE 5的傳輸距離在室外可以達到200m，在室內(nèi)也可以達到40m。這意味著在IoT市場，BLE 5完全可以取代現(xiàn)在的WiFi通信。

• 更快的數(shù)據(jù)傳輸率，BLE 4.X最高數(shù)據(jù)傳輸率可達1Mbps，而BLE 5則可以達到2Mbps的傳輸率。

• 數(shù)據(jù)廣播容量提升800%，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包包含的信息量將更豐富。

這意味著什么?這意味著在IoT市場，BLE 5完全可以取代現(xiàn)有的WiFi通信，更重要的是以低功耗來實現(xiàn)通信!

敏感的你也許已察覺到了什么，沒錯，克服了傳輸距離這一瓶頸，BLE 5似乎已不可阻擋!

開發(fā)人員想要體驗BLE 5的功能，目前主要選擇有二：TI的CC2640R2F及Nordic的nRF52840，二者都推出了相關(guān)的評估板，今天要介紹的是TI 的CC2640R2 LAUNCHPAD，產(chǎn)品型號為LAUNCHXL-CC2640R2。

看看新的LAUNCHXL-CC2640R2帶來什么樣的體驗。

筆者體驗過TI的許多評估板，從包裝風(fēng)格來說，主要是兩種，一種是LAUNCHPAD系列，以紅黑色調(diào)為主，極具視覺沖擊效果;另一種則是比較淡雅的風(fēng)格，如STK系列評估套件。LAUNCHXL-CC2640R2包裝風(fēng)格與以往的LAUNCHPAD系列稍有不同，雖則仍然以紅黑色調(diào)為主，只是紅色部分占據(jù)了更大的面積。這不重要，重要的是里面有咱們想要的BLE 5!

打開來看，內(nèi)部也略有不同，以往的包裝盒內(nèi)部沒有印制LOGO，這次的LAUNCHXL-CC2640R2里面除了印制了LAUNCHPAD經(jīng)典的LOGO，還有LAUNCH YOU DESIGN字樣。

評估套件的全部清單：一塊評估板，一根USB數(shù)據(jù)線，加上用戶快速指南等小紙質(zhì)文檔。

LAUNCHXL-CC2640R2沿襲了LAUNCHPAD經(jīng)典布局，如上圖所示，右邊是XDS110下載/調(diào)試器，左邊則是MCU及引出的GPIO接口等，中間是大量的可設(shè)置跳線及XDS110 OUT接口。

LAUNCHPAD與ST的NUCLEO開發(fā)板一樣，幾乎不帶傳感器等外設(shè)，所以開發(fā)板上的布局還是很清爽的。另外全部GPIO接口均引出，方便用戶接駁各種外設(shè)。

開發(fā)板背面，大片的空地，被TI的LOGO填滿了，倒也養(yǎng)眼。

LAUNCHXL-CC2640R2板載一顆CC2640R2F的芯，支持藍牙 4.2及BLE 5應(yīng)用。CC2640R2F是CC26XX家族的成員，使用2.4GHz RF技術(shù)，內(nèi)部包括ARM Cortex-M3內(nèi)核，運行頻率為48MHz，EEMBC CoreMark得分為142。芯片內(nèi)置275KB的非易失性存儲器，其中128KB可用于存儲系統(tǒng)運行代碼，28KB的SRAM存儲器，2.7x2.7mm的WCSP封裝非常節(jié)省空間。

CC2640R2F的電源、時鐘及RF功能均由軟件來配置已實現(xiàn)特定的功能，這些都已在TI-RTOS中得以實現(xiàn)，使用TI-RTOS來配置應(yīng)用程序的功能也是TI推薦的使用方式。事實上RF功能是由一顆Cortex-M0芯片來實現(xiàn)的，在TI的大部分RF芯片中，都是如此設(shè)計。下圖展示了TI CC26XX的系統(tǒng)功能

可以看到主要的功能包括有：Cortex-M3作為整個芯片的主控，運行控制代碼并與其它部分通信;RF Core部分的控制則由Cortex-M0來控制，這一部分是BLE的主要功能實現(xiàn)，這種分離式的架構(gòu)改進了系統(tǒng)性能并降低了整體功耗。與外設(shè)交互除了常規(guī)的UART、I2C等接口外，另外還專門為傳感器添加了一個傳感器控制接口，該接口在待機模式下仍然可以工作，可以選擇性的打開或關(guān)閉該功能以優(yōu)化功耗。

TI CC26XX系列MCU可以工作在WNP(Wireless Network Processor)模式或SoC(System-on-chip)模式下，在WNP模式下，芯片通過SPI或UART與外部MCU聯(lián)合工作;在SoC模式下，實際上就是將代碼寫入到主存儲區(qū)域，結(jié)合協(xié)議棧來實現(xiàn)通信功能，大部分情況下都是使用的SoC工作模式。

另外，LAUNCHPAD上都標配XDS110調(diào)試器，直接通過USB接口與PC連接并實現(xiàn)調(diào)試功能，如下