主流藍(lán)牙BLE控制芯片詳解（1）：TI CC2540

　 藍(lán)牙BLE的概念近年來(lái)十分火熱，由于是新興技術(shù)，市面上主流的控制芯片廠商可謂是屈指可數(shù)。在此，小編為你盡可能收集了這些主流控制芯片的詳細(xì)介紹，希望對(duì)你的設(shè)計(jì)有所幫助。

德州儀器的CC2540

德州儀器的CC2540系列產(chǎn)品提供用于感應(yīng)器應(yīng)用及行動(dòng)手持裝置周邊的低功率藍(lán)牙解決方案， CC2540是一個(gè)真正的系統(tǒng)單晶片解決方案，結(jié)合德州儀器的協(xié)定堆疊、輪廓軟體及應(yīng)用支援， CC2540成為市場(chǎng)上最具有彈性及成本效益的單模式低功率藍(lán)牙解決方案。

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簡(jiǎn)介

　　CC2540是一款高性價(jià)比，低功耗的片上系統(tǒng)（SOC）解決方案，適合藍(lán)牙低功耗應(yīng)用。它包含了一個(gè)出色的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8051內(nèi)核的RF收發(fā)器，可編程閃存，8KB RAM和其它功能強(qiáng)大的配套特征及外設(shè)。CC2540適合低功率系統(tǒng)，超低的睡眠模式以及運(yùn)行模式的超低功耗和轉(zhuǎn)換進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了低功耗。CC2540有兩種不同的版本：CC2540F128 / F256，分別有128和256 KB的閃存，結(jié)合TI的藍(lán)牙低功耗協(xié)議棧，CC2540F128 / F256形成了市場(chǎng)上最靈活，性價(jià)比也最高的單模式藍(lán)牙BLE解決方案。

圖1 功能方框圖

　　重要特性

　　（1）真正的低功耗藍(lán)牙片上系統(tǒng)解決方案：

　　CC2540 集合低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧，包括外設(shè)

　　接口和廣泛的傳感器等。

　　— 封裝 6mm *6mm

　?。?） RF 部分

　　— 藍(lán)牙低功耗兼容技術(shù)

　　— 出色的鏈路預(yù)算（高達(dá) 97dB），支持無(wú)外部

　　前段的遠(yuǎn)程應(yīng)用

　　— 精確的數(shù)據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)（RSSI）

　　— 適用于針對(duì)世界范圍內(nèi)的無(wú)線電頻率調(diào)節(jié)系

　　統(tǒng) ， 規(guī)則： ETSI EN 300 328 ，EN 300 440 2 類

　?。?歐 洲 ） ， FCC CFR47 15 部 分 （ 美 國(guó) ），ARIB

　　STD-T66（日本）

　?。?） 布局

　　— 很少外部元件

　　— 提供參考設(shè)計(jì)

　　— 6mm*6mm QFN-40 封裝：

　?。?） 低功耗

　　— 接收模式低至 19.6mA

　　— 發(fā)送模式（-6dBm）：24mA

　　— 功率模式 1（3-us 喚醒） ：235uA

　　— 功率模式 2（睡眠計(jì)時(shí)器開(kāi)啟） ：0.9uA

　　— 功率模式 3：（外部中斷）：0.4uA

　　— 供電范圍：2V-3.6V

　　— 在所有電源模式下都有 RAM 和寄存器存儲(chǔ)

　?。?）微控制處理器

　　— 高性能，低功耗的 2051 內(nèi)核

　　— 系統(tǒng)可編程閃存 56KB

　　— 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 8KB

　　（6）外圍設(shè)備

　　— 含 8 個(gè)通道和可配置分辨率的 12 位數(shù)模轉(zhuǎn)

　　換

　　— 集成高性能比較器

　　— 通用定時(shí)器 16 字節(jié)，2 個(gè) 8 字節(jié)）

　　— 21 個(gè)多功能 I/O 口（19*4mA.2*20mA）

　　— 32kHz 休眠定時(shí)器

　　— 2 個(gè)串口

　　— 全速 USB 接口

　　— 紅外發(fā)生電路

　　— 功能強(qiáng)大的 5 個(gè)通道直接內(nèi)存訪問(wèn)（DMA）

　　— AES 安全協(xié)處理器

　　— 電池監(jiān)控和溫度傳感器

　　— 每個(gè) CC2540 內(nèi)涵一個(gè)唯一的 48 位 IEEE 地

　　址。

　　參數(shù)對(duì)比

與其它產(chǎn)品相比 Bluetooth / 藍(lán)牙低耗

　　具體應(yīng)用

　　1） 2.4G 低功耗藍(lán)牙系統(tǒng)

　　2） 移動(dòng)配件

　　3） 運(yùn)動(dòng)和健身設(shè)備

　　4） 消費(fèi)電子

　　5） 人機(jī)接口器件

　　6） USB 軟件狗

　　7） 健康和醫(yī)療

　　典型案例

　?。?）便攜式醫(yī)療儀器。例如血糖儀、數(shù)字血壓計(jì)、血?dú)庥?jì)、數(shù)字脈搏/心率監(jiān)視器甚至數(shù)字溫度計(jì)，都采用五個(gè)常見(jiàn)于每個(gè)儀器的系統(tǒng)級(jí)塊：電源/電池管理、控制和數(shù)據(jù)處理，放大和A / D轉(zhuǎn)換的傳感器輸入，某種類型的顯示和傳感器元件本身。 一般來(lái)說(shuō)這些都是單片機(jī)控制的手持設(shè)備，操作使用各種bio-sensors電池和測(cè)量。

　　關(guān)鍵設(shè)計(jì)是考慮超低功耗和高效率的需要，延長(zhǎng)電池壽命、快速和高精度快速響應(yīng)時(shí)間，額外的需求可能是需要另外的內(nèi)存，有線或無(wú)線接口數(shù)據(jù)上傳到在醫(yī)生辦公室的電腦在家里，甚至進(jìn)入傳感器，音頻反饋對(duì)于簡(jiǎn)單好/不好的跡象或更復(fù)雜的一步一步利用指令。在不增加能耗的前提下添加這些特性是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。 德州儀器的微控制器、儀器儀表和緩沖放大器、電源和電池管理、音頻放大器，有線和無(wú)線接口設(shè)備提供了理想的工具箱便攜式醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

　?。?）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。鏈接建設(shè)/家庭能源系統(tǒng)使用低功率射頻（LPRF）技術(shù)如ZigBee®任何Wi-Fi路由器 ，因此消費(fèi)者可以監(jiān)視和控制的智能能源設(shè)備或家庭自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)智能手機(jī)或平板電腦。一個(gè)強(qiáng)大的該™臂®皮質(zhì)™A8處理器上運(yùn)行Linux通常作為主機(jī)，實(shí)現(xiàn)寬范圍的軟件和固件定制。它還使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理通信，局部而不是依靠情報(bào)在云數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用。

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