意法半導(dǎo)體(ST)推出新的低能耗藍(lán)牙Bluetooth單片解決方案

　　橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics，簡稱ST)發(fā)布了其首款低能耗藍(lán)牙Bluetooth® Low Energy無線通信系統(tǒng)芯片(SoC) BlueNRG-1。新產(chǎn)品兼?zhèn)鋬?yōu)異的能效和強(qiáng)大射頻性能，可滿足快速增長的大規(guī)模低能耗藍(lán)牙市場的需求。

　　低能耗藍(lán)牙技術(shù)是功耗受限的智能傳感器和穿戴設(shè)備、零售店導(dǎo)航收發(fā)器(beacon)、汽車無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)、智能遙控器、資產(chǎn)跟蹤器、工控監(jiān)視器、醫(yī)用監(jiān)視器等互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的理想選擇。根據(jù)ABI Research[1]預(yù)測，隨著藍(lán)牙平板電腦和智能手機(jī)市場爆發(fā)，用戶與低能耗藍(lán)牙設(shè)備通信有方便的圖形界面可用，支持低能耗藍(lán)牙的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品到2021年出貨量將接近14億件，復(fù)合年增長率(CAGR)達(dá)到34%。

　　低能耗藍(lán)牙必須保證高能效的工作模式，包括最常用的功耗極低的睡眠和待機(jī)模式，以最大限度延長電池續(xù)航時(shí)間。為提高廣播有效覆蓋率和連接可靠性，射頻性能也必須十分出色。意法半導(dǎo)體推出了新款BlueNRG-1可編程系統(tǒng)芯片，能夠滿足這些應(yīng)用對射頻性能和功耗要求。

　　BlueNRG-1內(nèi)部射頻收發(fā)器在應(yīng)用設(shè)備常用模式下能效極其出色，例如，零售店導(dǎo)航收發(fā)器的常用模式是，設(shè)為短暫數(shù)據(jù)通信連接，向顧客智能手機(jī)推送特價(jià)商品信息。BlueNRG-1能夠在省電和工作兩種模式之間快速切換，將電池續(xù)航時(shí)間從幾個(gè)月延長至幾年。此外，射頻輸出功率提升到+8dBm，確保通信質(zhì)量清晰可靠，取得最高能效，甚至在噪聲環(huán)境中表現(xiàn)同樣出色。

　　意法半導(dǎo)體模擬器件和MEMS事業(yè)群執(zhí)行副總裁Benedetto Vigna解釋：“在零售業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)家庭、汽車、工業(yè)、醫(yī)療或電子支付領(lǐng)域，許多新應(yīng)用能否成功與用戶體驗(yàn)好壞關(guān)系重大，因此，我們需要高能效的低能耗藍(lán)牙解決方案。對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)人員，BlueNRG-1擊中了問題的要害：與現(xiàn)有解決方案相比，新產(chǎn)品是一個(gè)單片解決方案，既沒有超出技術(shù)要求，成本也不高，還能延長電池續(xù)航時(shí)間，提供優(yōu)異的連接可靠性，擁有最佳的射頻性能。”

　　除高能效和低功耗外，BlueNRG-1還提供諸多增值特性，讓設(shè)計(jì)人員的工作生活更輕松。這些特性包括有助于簡化聲控設(shè)計(jì)的專用數(shù)字麥克風(fēng)輸入和適用于智能照明;汽車應(yīng)用(例如，無鑰匙進(jìn)入啟動或車載診斷裝置)的105°C最大工作溫度;支持最新的4.2版低能耗藍(lán)牙規(guī)范，確保應(yīng)用設(shè)計(jì)可以使用先進(jìn)的隱私和安全保護(hù)技術(shù)。

　　BlueNRG-1計(jì)劃在2016年7月底量產(chǎn)，采用兩種封裝方式。BlueNRG-132采用5mm x 5mm QFN-32封裝;BlueNRG-134采用2.7mm x 2.6mm WLCSP-34封裝，適用于空間有限的應(yīng)用。

　　技術(shù)細(xì)節(jié)：

　　BlueNRG-1單核系統(tǒng)芯片的產(chǎn)品亮點(diǎn)是32MHz 32位ARM® Cortex®-M0內(nèi)核和充足每毫瓦性能。160Kb片上閃存用于應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)存儲，還能升級ST低能耗藍(lán)牙固件棧。ST還 整合了經(jīng)過市場檢驗(yàn)的超低功耗設(shè)計(jì)，包括支持喚醒和睡眠快速轉(zhuǎn)換、絕無僅有的不足1µA的待機(jī)電流。

　　BlueNRG-1配備意法半導(dǎo)體的經(jīng)過市場檢驗(yàn)的低能耗藍(lán)牙固件棧，采用立即可用的鏈接庫文件格式。創(chuàng)建時(shí)庫鏈接可去除固件棧中無用代碼，確保存儲器的使用效率。新產(chǎn)品還提供預(yù)認(rèn)證的醫(yī)用設(shè)備、接近監(jiān)視等類型藍(lán)牙應(yīng)用規(guī)范，以及開發(fā)工具和支持iOS®和Android™應(yīng)用開的技術(shù)文檔。

　　系統(tǒng)外設(shè)可簡化設(shè)計(jì)，節(jié)省外部器件。重要外設(shè)包括10位模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、SPI和I2C主/從控制器、UART和多達(dá)15個(gè)用戶可配置I/O輸入輸出端口，具體端口數(shù)量取決于封裝類型。

　　BlueNRG-1可直接連接意法半導(dǎo)體通用的單片平衡不平衡轉(zhuǎn)換器(balun)，在平衡的收發(fā)器信號與單端天線信號之間切換。作為空間利用率較高的QFN產(chǎn)品，平衡不平衡轉(zhuǎn)換器利用意法半導(dǎo)體的玻璃層上IPD制造工藝，單片集成9個(gè)無源器件，從而可以節(jié)省空間，簡化設(shè)計(jì)，加快產(chǎn)品研發(fā)周期，增強(qiáng)射頻性能。

　　采用BlueNRG-1的設(shè)計(jì)人員可以使用功能豐富的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，包括有API的軟件開發(fā)工具(SDK)、傳感器驅(qū)動軟件、例程等。認(rèn)識到低功耗在低能耗藍(lán)牙應(yīng)用中的重要性，意法半導(dǎo)體在生態(tài)系統(tǒng)中還提供一個(gè)電流評測工具，幫助評估變化因素對電流大小的影響，例如發(fā)射輸出功率、主/從睡眠時(shí)鐘精度、RAM內(nèi)容保留、連接廣播或掃描間隔、數(shù)據(jù)長度和直流-直流轉(zhuǎn)換器激活。