Nordic Semiconductor量產nRF52810 SoC元件 即使成本最敏感的大眾市場無線設備也可增添藍牙5 功能

除了藍牙5之外,nRF52810 SoC還具有先前Nordic高階nRF52系列 SoC元件的無線下載 (OTA) 應用程式更新功能,再結合經最佳化的Nordic S112疊構(RF協定堆疊),以及最新Nordic nRF5 SDK,可讓設計人員在較低成本的大眾市場消費者產品中提供最新藍牙規範的全部主要優勢。

Nordic Semiconductor宣佈量產其nRF52810低功耗藍牙(Bluetooth® Low Energy / Bluetooth LE)系統單晶片(SoC),為其nRF52同級領先的高性能藍牙5認證SoC元件系列增添最佳化記憶體的新型款,並提供給世界各地的客戶。nRF52810增強了Nordic nRF52系列的陣容,這個系列包括經過驗證的nRF52832(與nRF52810接腳相容)和高階nRF52840 SoC元件。

Nordic宣佈全面投入量產nRF52810 SoC元件的同時,還推出S112疊構(Nordic最新RF 藍牙5協定軟體或稱「堆疊」),以及Nordic全新版本nRF5軟體開發工具套件(SDK),這個即可生產的開發工具提供完整的nRF52810 SoC週邊驅動支援。

nRF52810 SoC以Nordic經過驗證的nRF52系列架構為基礎,是nRF52系列中功耗最低的產品,並為成本最敏感的高產量應用帶來2Mbps以上傳輸量、更出色的共存性和更大的廣播容量,以及藍牙5的廣播擴展(advertising extension)優勢。nRF52810 SoC與nRF52系列中的其他SoC元件同樣配備64MHz、 32位元ARM Cortex-M4 MCU,維持了具備LE安全連接和2Mbps資料處理所需的性能。此外,nRF52810 SoC以Flash為基礎的軟體架構還能夠執行空中下載(OTA)應用程式更新功能,這是先前一些產品由於成本限制而排除了的特性。

它的目標應用實例包括了組成物聯網的連網感測器和信標的組件、低成本穿戴式裝置、適用於電腦和平板電腦的低成本無線滑鼠和鍵盤、玩具、拋棄式醫療監控器材,以及做為更大型MCU的連接控制器。


S112 疊構是通過嚴格測試並經過最佳化的輕量級堆疊,以配合nRF52810系統單晶片的196kB Flash/24kB RAM配置。S112 疊構僅佔用100kB,確保為廣泛的大眾市場低功耗藍牙應用留下充足的記憶體容量,並為OTA應用軟體更新提供強大的支援。

為了最佳化nRF52810 SoC的性能,S112 疊構只提供雙重週邊/廣播器的堆疊,但保留了藍牙5及低功耗藍牙的多項特性,包括2Mbps輸送量、Privacy 1.2、LE安全連接、LE Ping、長ATT MTU、實現與藍牙Mesh網狀網路或其他私有協定共用的Timeslot API,以及PA/LNA控制功能。
Quote
The nRF52810 SoC and S112 SoftDevice complement the rest of the nRF52 Series line-up and are notable for bringing Bluetooth 5 wireless connectivity to any product, no matter how modest the application.
John Leonard, Nordic Semiconductor

為了符合Nordic的策略,開發工具在SoC推出的同一天準備就緒;工程師現在可以使用Nordic最新版本的nRF5 SDK,立即展開針對nRF52840 SoC 和S112 疊構進行設計。nRF5 SDK v14.1是一套生產就緒的開發工具,具有用於nRF52810 SoC的週邊驅動程式的全面支援。此外,nRF5 SDK現在加入了較早前用於物聯網應用的nRF5 SDK的功能,包括6LoWPAN適應層和完整的網際網路協定(IP)套件。這項功能為nRF52810 SoC藍牙應用帶來原生IPv6支援,可讓它們在IP網路上直接與連接的「物品」通話。nRF5 SDK還包括SEGGER微控制器的Embedded Studio在內,是一款用於管理、構建、測試和部署嵌入式應用的完整多功能解決方案。

nRF52810是藍牙5 SoC的解決方案,利用較小的記憶體配置和略為減少的週邊功能來獲得性價比優勢。它的週邊功能包括ADC和類比比較器、PDM數位微控制器輸入(x1)、4通路 PWM (x1)、SPI (x1)、I2C (x1)、UART (x1),以及正交解碼器(x1)。這款SoC元件整合了一個ARM M4 MCU,提供了類似其他nRF52 系列SoC中的嵌入式處理器的運算性能和DSP功能。nRF52810具有與nRF52832 相同的100dBm鏈路預算、2.4GHz多協定無線電(藍牙5/ANT/私有2.4 GHz),它的射頻性能與nRF52832 SoC不相上下,但具有更低的無線電功耗,在0dBm下的Tx和1Mbps條件下的Rx均為4.6mA。無線電輸出可以提升至最大+4dBm。這款SoC元件有兩種封裝型式:6x6mm 32接腳QFN封裝和5x5mm 16接腳QFN封裝,之後還將提供2.5x2.5mm WLCSP封裝。

跟以前的版本相比,藍牙5的主要優勢包括:與藍牙4.2的藍牙LE實施方案比較,具有2倍的空中資料頻寬(2Mbps),以及8倍的廣播性能和廣播擴展功能,將廣播封包承載量提升至251 位元組,從而實現更高效的資料傳輸,特別是在信標應用方面。


Nordic Semiconductor產品行銷經理John Leonard表示:「nRF52810 SoC和S112疊構與nRF52系列產品中的其他產品相輔相成,最明顯的優勢是把藍牙5無線連接帶給任何產品,包括十分經濟實惠的應用。」

Leonard另外表示:「由於同時提供生產級的SDK,使得無數新興開發者即使在最簡單的應用中也能夠提供先前難以實現的無線性能和功能。在nRF52810之前,這些開發者一直局限於藍牙5以外的元件,這些元件最多只具備非常有限的Flash,更可能只有少量的ROM,因此限制了應用的複雜性,從而影響了輸送量和共存性能,並且無法利用OTA應用升級來改進安全性和用戶友好性。」

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