意法半導體(ST)推出新的低能耗藍牙Bluetooth單片解決方案

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

　　低能耗藍牙技術(shù)是功耗受限的智能傳感器和穿戴設備、零售店導航收發(fā)器(beacon)、汽車無鑰匙進入系統(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)設備的理想選擇。根據(jù)ABI Research[1]預測，隨著藍牙平板電腦和智能手機市場爆發(fā)，用戶與低能耗藍牙設備通信有方便的圖形界面可用，支持低能耗藍牙的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品到2021年出貨量將接近14億件，復合年增長率(CAGR)達到34%。

　　低能耗藍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模式，以最大限度延長電池續(xù)航時間。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。意法半導體推出了新款BlueNRG-1可編程系統(tǒng)芯片，能夠滿足這些應用對射頻性能和功耗要求。

　　BlueNRG-1內(nèi)部射頻收發(fā)器在應用設備常用模式下能效極其出色，例如，零售店導航收發(fā)器的常用模式是，設為短暫數(shù)據(jù)通信連接，向顧客智能手機推送特價商品信息。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)航時間從幾個月延長至幾年。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，許多新應用能否成功與用戶體驗好壞關(guān)系重大，因此，我們需要高能效的低能耗藍牙解決方案。對于物聯(lián)網(wǎng)設計人員，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，讓設計人員的工作生活更輕松。這些特性包括有助于簡化聲控設計的專用數(shù)字麥克風輸入和適用于智能照明;汽車應用(例如，無鑰匙進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版低能耗藍牙規(guī)范，確保應用設計可以使用先進的隱私和安全保護技術(shù)。

　　BlueNRG-1計劃在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用。

　　技術(shù)細節(jié)：

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

　　BlueNRG-1配備意法半導體的經(jīng)過市場檢驗的低能耗藍牙固件棧，采用立即可用的鏈接庫文件格式。創(chuàng)建時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)品還提供預認證的醫(yī)用設備、接近監(jiān)視等類型藍牙應用規(guī)范，以及開發(fā)工具和支持iOS®和Android™應用開的技術(shù)文檔。

　　系統(tǒng)外設可簡化設計，節(jié)省外部器件。重要外設包括10位模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、SPI和I2C主/從控制器、UART和多達15個用戶可配置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)換器利用意法半導體的玻璃層上IPD制造工藝，單片集成9個無源器件，從而可以節(jié)省空間，簡化設計，加快產(chǎn)品研發(fā)周期，增強射頻性能。

　　采用BlueNRG-1的設計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。認識到低功耗在低能耗藍牙應用中的重要性，意法半導體在生態(tài)系統(tǒng)中還提供一個電流評測工具，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。