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基于nRF52的nRF52840 SoC

2021/09/15

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nRF52840 SoC 是 nRF52 系列中最先進(jìn)的成員。它可以應(yīng)對(duì)需要協(xié)議并發(fā)性和豐富多樣的外圍設(shè)備和功能的復(fù)雜應(yīng)用程序的挑戰(zhàn)。它為閃存和 RAM 提供了充足的內(nèi)存可用性，這是此類(lèi)要求苛刻的應(yīng)用程序的先決條件。

nRF52840 具有完全的多協(xié)議能力，具有完全的協(xié)議并發(fā)性。它具有對(duì)藍(lán)牙 LE、藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、Thread、Zigbee、802.15.4、ANT 和 2.4 GHz 專(zhuān)有堆棧的協(xié)議支持。

nRF52840 是圍繞 32 位 ARM 構(gòu)建的？Cortex?-M4 CPU 帶有運(yùn)行在 64 MHz 的浮點(diǎn)單元。它具有用于簡(jiǎn)化配對(duì)和支付解決方案的 NFC-A 標(biāo)簽。CryptoCell 加密單元包含在芯片上，并帶來(lái)了廣泛的加密選項(xiàng)，可以獨(dú)立于 CPU 高效執(zhí)行。它具有眾多數(shù)字外設(shè)和接口，例如用于連接外部閃存和顯示器的高速 SPI 和 QSPI、用于數(shù)字麥克風(fēng)和音頻的 PDM 和 I2S，以及用于數(shù)據(jù)傳輸和電池充電電源的全速 USB 設(shè)備。使用復(fù)雜的片上自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了極低的能耗。

主要特點(diǎn)

支持藍(lán)牙 5 的多協(xié)議無(wú)線(xiàn)電
2Mbps
長(zhǎng)距離
廣告擴(kuò)展
改善共存（CSA #2）
IEEE 802.15.4 無(wú)線(xiàn)電支持
線(xiàn)程 - Zigbee
32 位 ARM Cortex-M4F @ 64MHz
藍(lán)牙長(zhǎng)距離模式的鏈路預(yù)算高達(dá) 111 dB
全速 12Mbs USB 控制器
NFC標(biāo)簽-A
可供下載的軟件堆棧
獨(dú)立于協(xié)議棧的應(yīng)用開(kāi)發(fā)
從 +8dBm 到 -20dBm 的可編程輸出功率
-96dBm 靈敏度藍(lán)牙低功耗
廣播兼容 nRF51、nRF24L 和 nRF24AP 系列
Arm CryptoCell CC310 密碼安全模塊
高精度RSSI
寬電源電壓范圍 + 1.7V 至 5.5V
QSPI/SPI/2線(xiàn)/I2S/PDM/QDEC
可編程外設(shè)接口 - PPI
高速SPI接口32MHz
四路SPI接口32MHz
EasyDMA 適用于所有數(shù)字接口
使用 EasyDMA 的 RAM 映射 FIFO
12bit/200K SPS ADC
128 位 AES/ECB/CCM/AAR 協(xié)處理器

藍(lán)牙 5 – 藍(lán)牙低功耗更進(jìn)一步、更快
隨著藍(lán)牙 5 規(guī)范的到來(lái)，nRF52840 已準(zhǔn)備好利用藍(lán)牙 LE 的顯著性能改進(jìn)。最重要的是支持更遠(yuǎn)的距離（與藍(lán)牙 4.x 相比高達(dá) x4）和空中數(shù)據(jù)速率加倍，從藍(lán)牙 4.x 的 1Mbs 增加到 2Mbs

先進(jìn)的性能，最低的功耗
nRF52840 采用與現(xiàn)有 nRF52 系列 SoC 相同的硬件和軟件架構(gòu)。其核心是 ARM Cortex-M4F 處理器，可以更快、更高效地計(jì)算 DSP 和需要浮點(diǎn)數(shù)學(xué)的復(fù)雜函數(shù)。閃存和 RAM 中都有廣泛的內(nèi)存可用性，分別為 1MB/256kB。Cortex-M4F 和內(nèi)存可用性的結(jié)合為真正的單芯片應(yīng)用提供了無(wú)與倫比的能力。片上包含一個(gè)全速 (12Mbs) USB 2.0 控制器。范圍廣泛的外設(shè)具有許多高性能數(shù)字接口，例如高速 SPI (32MHz) 和四路 SPI (32MHz)，以允許直接連接到顯示器和外部存儲(chǔ)器源。nRF52840 可以在 +5.5v 至 1 的電壓范圍內(nèi)工作。

閃存(4MB)
外部 Flash 和 SRAM ESP32 支持多個(gè)外部 QSPI Flash 和 SRAM 芯片。更多細(xì)節(jié)可以在 ESP32 技術(shù)參考手冊(cè)的 SPI 章節(jié)中找到。ESP32 還支持基于 AES 的硬件加/解密，以保護(hù)開(kāi)發(fā)者在 flash 中的程序和數(shù)據(jù)。ESP32 可以通過(guò)高速緩存訪(fǎng)??問(wèn)外部 QSPI flash 和 SRAM。

最多 16 MB 的外部閃存可以同時(shí)映射到 CPU 指令存儲(chǔ)空間和只讀存儲(chǔ)空間。– 當(dāng)外部閃存映射到 CPU 指令存儲(chǔ)空間時(shí)，一次最多可以映射 11 MB + 248 KB。請(qǐng)注意，如果映射超過(guò) 3 MB + 248 KB，由于 CPU 的推測(cè)性讀取，緩存性能將降低。– 當(dāng)外部閃存映射到只讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間時(shí)，一次最多可以映射 4 MB。支持 8 位、16 位和 32 位讀取。

外部 SRAM 可以映射到 CPU 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間

最多支持 8 MB 的 SRAM，一次最多可映射 4 MB。支持 8 位、16 位和 32 位讀寫(xiě)。

M.2 外形尺寸
M.2，以前稱(chēng)為下一代外形規(guī)格 (NGFF)，是一種用于內(nèi)部安裝的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡和相關(guān)連接器的規(guī)范。

微模塊接口
MicroMod 是一個(gè)緊湊的接口，用于將微控制器連接到各種外圍設(shè)備。您通?？梢詫?MicroMod 系統(tǒng)視為插入“載板”的“大腦”。MicroMod 處理器板大約為 22x22 毫米，可以插入任何 MicroMod 載板。最初的 M.2 標(biāo)準(zhǔn)是為更換外圍設(shè)備而設(shè)計(jì)的（例如，用戶(hù)可以將一個(gè)固態(tài)硬盤(pán)換成更大的），而 MicroMod 標(biāo)準(zhǔn)則是為更換控制器而設(shè)計(jì)的。例如，用戶(hù)可以從功能強(qiáng)大的處理器開(kāi)始，然后改用低功耗控制器以延長(zhǎng)電池壽命。