NRF51422和NRF51822产品介绍(极低功耗蓝牙4.0)解读

nRF51822原装开发系统
原装开发系统包括2部分 1:nRFGo Starter Kit Development Kit (简称nRF6700) 包括2个开发母板，开发调试环境，支持Keil C
2:nRF51822 Development Kit (简称nRF51822-DK) 1个nRF51822 USB dongle接收端 1个nRF51822 PCB模块 1个nRF51822 SMA模块 2个J-Link开发板(烧录、仿真) 5片nRF51822样片
nRF51822-DK
nRF51822和nRF24LE1对比
型号 LE1 MCU 8051 16K ROM 1K RAM 功率 0dBm -6dBm -12dBm -18dBm 功耗TX mA 11.1/0dBm 8.8/-6dBm 7.3/-12dBm 6.8/-18dBm RX:13.3 LDO 16/4dB 10.5/0dB RX 13 DC/DC 10.5/4dB 8.1/0dB RX 9.5 空中速率 250Kbps 1Mbps 2Mbps 灵敏度 -94dBm -85dBm -82dBm
1、NRF51822所有的数字IO引脚都是可以自由定义 和映射的，如：UART\SPI等功能引脚可以自由 映射到各IO；大大方便了硬件设计，PCB使用普 通双层板就可以，甚至可以使用单面板。
2、TI和CSR的数字IO引脚都是不能自由定义和映射 的，这样会给硬件设计带来很多不便，而且PCB 都要用四层板。
七、蓝牙认证
■NRF51822的蓝牙协议和应用代码是相互独立的，且蓝 牙协议已通过了认证，此蓝牙协议认证费用可以省去， 客户只需做应用代码认证就行，产品如有更新也只需做 应用代码认证。 ■TI和CSR的应用代码和蓝牙协议混合在一起，从而蓝牙 协议和应用代码等所有的认证都必需做，产品如有更新 所有认证也必需重做，而且认证费用也不便宜。 ■产品更新有3种情况：
nRF51822芯片主要特性
1:2.4G多协议(蓝牙4.0/私有协议) 2:32位ARM Cortex M0处理器(256/128KBytes Flash/16KBytes RAM) 3:工作在私有协议时：250K/1M/2Mbps空中速率 4:工作在蓝牙4.0协议时：1Mbps空中速率 5:RSSI,范围-90至-40dBm,1dBm分辨率 6:发射功率4/0/-4/-8/-12/-16/-20dBm 7:动态载荷长度最多256Bytes 8:简单的system ON/OFF工作模式 9:内置16MHz晶体振荡器和32.768KHz阻容振荡器 10:可通过SPI/I2C/UART接口与外设通信 11:可灵活配置的31个GPIO 12:6*6mm QFN 48-pin 封装 13:内置DC/DC功能,工作电压1.8-3.6V
二、新增功能
■电源管理：除system ON/OFF外，各功能 模块有自己的电源管理,电源管理简单，只 有ON/OFF，有利于降低功耗。
■具有DC/DC 功能： 2.1～3.6V，DC/DC功 能可以让功耗更低。
二、新增功能
■ PPI：使外设之间相互作用而不使用CPU，降 低系统功耗、时延，增加系统灵活性，让 MCU的效率更高。
51822 ARM M0 256/128K ROM 16k RAM
4dBM 0dBM -4dBM -8dBM -12dBM -16dBM -20dBm
250Kbps 1Mbps 2Mbps 蓝牙： 1Mbps
-96dBm -90dBm -85dBm 蓝牙: -92.5dBm
nRF51822和nRF24LE1对比
nRF51822功耗/灵敏度
nRF51822模块PTR9048
nRF51822模块PTR5518和透传模块
PTR5518和PTR9048功能都是一样的，只 是体积较小(15*15*2.5mm)，只有10个 GPIO(包括ADC，UART，SIP，I2C等)， 陶瓷天线
蓝牙4.0透传模块体积15.2*15.2mm，和PTR5518差不多，只是天线不 同(PCB天线)，通过串口(UART)和用户的MCU进行连接，可实现和移动设 备进行数据的双几通讯 以上两种模块都通过了蓝牙技术联盟BQB认证，美国联邦通信委员会FCC 和欧洲CE认证
型号 RSSI 协议 动态载荷 GPIO 封装 DC/DC 工作电压
LE1
无
私有协议
32Bytes
无
Q24 Q32 Q48 Q48
无
1.9-3.6
51822
有 -90至40dBm
蓝牙协议 私有协议
256Bytes
自定义 31个 GPIO
有 2.1-3.6
1.8-3.6
nRF51822与其它蓝牙芯片对比
1：TI
2：CSR
3：美国博通
一、 MCU
■51822：32位ARM-M0， 256K(Flash)+16K(RAM)，用ARM的客户群体非 常多，开发资源也非常丰富。 ■ TI：8位8051内核，决定了在性能上不能很好满足 蓝牙协议的运行，且功耗较高。 ■ CSR：自有16位MCU，需外挂Flash/EEPROM， 无法对产品进行加密，同时增加了相应的成本和 PCB板面积。
四、蓝牙协议和应用代码相互分开
1:NRF51822蓝牙协议和应用代码的存储空 应用代码 间相互分开，互不干扰，客户只需关注 应用代码开发，不需花大量的时间去了解蓝 176K 牙协议是如何运行的，只需配置API参数就 可运行起来。 蓝牙协议 2:TI和CSR都是只提供蓝牙源代码，客户 只能在此代码上进行修改、编译程序，把 80K 应用代码和协议混合放在同一空间里，给修 改和查找问题带来很大的困难，当产品出现 问题的时候很难判断是应用代码还是蓝牙协议的问题。
1:只更新蓝牙协议:51822不需做认证,TI/CSR需重新做 2:只更新应用代码:51822只需做应用认证,TI/CSR需重新做 3:蓝牙协议和应用代码都更新: 51822只做应用认证,TI/CSR需重新做
八、nRF51822与其它低功耗蓝牙芯片对比
nRF51822 MCU ROM RAM I/O数量 ARM-M0 32位 256K 16KB 31(自由映射) CC2540 8051 8位 128/256K 8KB 21(不可自由映射) CC2541 8051 8位 128/256K 8KB 23 (不可自由映射) CSR1000 自有16位 64K/需外挂MCU或 EEPROM 64KB 15 (不可自由映射)
电压
TX (0dbm) RX
1.8~3.6V
10.5mA 8.1mA(DC/DC) 13mA 9.5mA(DC/DC)
2.0~3.6V
27mA 19.6mA 需要 需要 四层板
2.0~3.6V
18.2mA 17.9mA 需要 需要 四层板
2.0-4.2V
16mA 16mA 需要 需要 四层板
外接存储电容: 不需要 用钮扣电池时 外接32.768K 晶振 PCB 不需要 双层板(单面板)
nRF51422-ARM Cortex M0
nRF51422:基于ANT和非标(如LE1)标准之间
nRF51422原装开发系统
原装开发系统包括2部分 1:nRFGo Starter Kit Development Kit (简称nRF6700) 包括2个开发母板，开发调试环境，支持Keil C
2:nRF51422 Development Kit (简称nRF51422-DK) 1个 ANT USB dongle接收端 1个nRF51422 PCB模块 1个nRF51422 SMA模块 1个J-Link开发板(烧录、仿真) 5片nRF51422样片
nRF51422-DK
nRF51822芯片版本
1:nRF51822-QFAA 256KBytes Flash,80K运行蓝牙协议,176K运行应用代码,QFN封装, 6*6mm
2:nRF51822-QFAB 128KBytes Flash,80K运行蓝牙协议,48K运行应用代码,QFN封装, 6*6mm 3:nRF1822-CEAA 256KBytes Flash,80K运行蓝牙协议,176K运行应用代码,BGA封装, 3.5*3.83mm 4:QFAA和CEAA的价格是一样的，QFAB价格稍微便宜一点
五、芯片内部有32.768KHz晶振
■NRF51822内部有32.768KHz晶振，不需 要外挂。 ■TI和CSR都需要外挂32.768KHz晶振，同 时增加了相应的成本和PCB板面积。
六、空中升级
■NRF51822空中升级的时候只需下载应用代 码然后更新，即便在升级中出现中断，也不 会影响产品的正常使用，更安全、可靠。 ■TI和CSR的应用代码和蓝牙协议混合在一起， 升级的时候需全部升级，在更新的时候如果 出现中断，那么产品就不能正常使用了。
Байду номын сангаас
关于PPI功能的详述
例如：需要定时采集数据 ★没有PPI 需要CPU一直监视定时器， 发现定时时间到，
通知数据采集模块去采集数据。
★有PPI 定时器定时时间到之后， 直接触发数据采集模块去采集数据。 ★优势 在这个过程中，不再需要CPU的监控协调，外 设之间自动作用，降低系统功耗，降低时延。
三、具有31个GPIO