WCS (2a) Bluetooth Smart (1)

大家早上好 我叫 张彦 是那个 我跟Colins一样 是那个 TI 的员工 但他是那个 BD 我是工程师 我是 FAE 我们都是从上海过来 然后我负责的 就是主要就是那个蓝牙的产品 还有其它一些 TI其实刚刚才Colins没有讲全 我们还有一些其它的一些无线的一些产品 那些杂七杂八这些东西 我还要负责那些的技术支持 那我今天我主要给大家讲一下那个 我们 TI 的 CC2640的一个这个产品 刚才 Colins 讲了很多应用市场方面一些东西 那我就主要讲一些这个芯片的上面一些技术细节 那个大家都知道就是说 TI 有一个很成功的蓝牙产品 刚才 Colins 也提到一直在提到过很多次就是2540 41嘛 就是那个业内我们最早的一颗那个蓝牙芯片 就是 BLE 芯片 不是蓝牙芯片 那个芯片是从2016年就是其实在市面上 所以到了一直到今年年初的时候 就是 TI 经过长期的努力 我们终于推出了这颗2640 就是那个254041来后继产品 那这个产品就是说我们现在大家都知道 2540 41它原来是一个51的核对吧 我们26 它其实是一个业内就是第一颗 就是说三核的一个产品 是哪三核 主要是一颗那个 M0 刚才 Colins 不停的强调 就是我们这是一颗无线的 MCU 那就是说它的那个定语 它是 MCU 就是它的那个 就是那 一个 M0 还有一个 M3 还有 M0还有那个Sensor controller 我们是三颗那个核那为什么我叫它 我们叫它 强调它是一颗无线的MCU 因为大家知道很多那个嵌入式工程师 它们做那个产品开发的时候 可能它并不懂射频的一些东西对吧 他们可能很熟悉一些 MCU 的一些开发 基于一些 MCU 的开发什么这些东西 所以 TI 就朝这个方向就是推出了这么一个产品 就是说我们把射频方面全都做好 做在那个M0里面 由M0来控制 射频全部由M0来控制 然后就是说你就是工程师做那个开发的时候 主要集中在这个M3上面就行了 就不需要去管射频那些东西或怎么样 就完全把它当成一颗那个M3 就是说嵌入式的 MCU 来做那个产品开发了 就是 TI 的就是那个方向 所以就是出了这样一个产品 那还有一个 Sensor controller 就是说就是一个Sensor Hub 它是一个16位的一个处理器 是 TI 私有的 它还跟 MSP430 很多人会问是不是跟MSP430一样 其实是不太一样 就是一个单独的一个处理器 然后那个 M3 的功能大家都知道 就是说肯定是上面做一些 嵌入式的开发 一些应用什么的 包括 TI 的那个BLE协议栈大部分都是跑在那个M3上面 那个Sensor controller 里面 就是说它做的主要就是一些 因为现在很多互联网什么智能设备 包括穿戴式设备需要挂那个传感器的对吧 那它这个作用就是说是大概上来讲就简单来讲 就是说当你上面两颗 MCU 没有就是蓝牙的 或者是没有你其它一些应用的事件要处理的时候 就它上面两颗 MCU 它可以进行那个低功耗睡眠嘛对吧 但如果你这时候传感器上面还有数据在传 然后你就可以用这个 Sensor controller 的去管理 就是说把数据收集起来什么对吧 然后那个因为它功耗非常低嘛 它功耗比上面两个加起来低 然后当你有数据收集到一定程度的时候 你需要唤醒上面的那两个 MCU 去做一些应用处理 或者是蓝牙数据发射 接收的时候 你就可以通过它把那个上面那个 MCU 唤醒 然后进行那个一些后续的一些操作嘛是吧 所以这样就达到了更低功耗的一个情况 那么就是说性能指标上来看 我们这个M3 它是说是 就刚才我们 Colins 也讲过是很低的 就是功耗是很低的 那性能是很高的 那它到底是一个怎么样的一个低功耗情况 就是我这边可以告诉大家一个数值 那就是61 uA 的一个每兆赫兹的一个级别 微安哈 那这个在业界里面确实是最低的 目前 然后 Sensor Controller 就更低了 就8.2 uA 的一个每兆赫兹 然后那个我们整个芯片 那当那个休眠的时候然后加上那个 Memory retention 和那个 RTC的就是在运行的情况下它是只有1 uA 的一个功耗 确实是很低然后发射功率是那个5.9毫安 就是发射是6.2毫安然后接收是5.9毫安 就说你那个开窗 蓝牙不是要开窗 然后那个等对方数据发射过 发送过来 然后还有那个接收嘛对吧 还有一个发射嘛对吧 所以这两个就是你看到 如果你用示波器或者是电流表去测的话 能看到那个它那个峰值 我们有一个专门的一个就是说看就那个电 就是功耗测试的一个Guide 如果你到里面去看一下能看到这些数据 然后这个就是说相对我们254041来比 就是说是原来的1/3 所以功耗已经是非常非常低了 然后还有这 ADC 就是我们还有这边 还有外设里面还有还有 ADC 的嘛对吧 在这边在那个 Sensor Controller 里边 它开始运行的时候 然后功耗也是小于 微安的这么一个级别 就是 ADC 所以它那个整体的功耗我们来讲是非常低的 非常适合那些低功耗的一些智能设备 或者物联网一些什么设备的一些开发 那这一颗芯片大家看到它这是一个整个的那个框图 那我们有4×4 5×5和7×7的封装 就是符合各种就是说 你对一些产品的一些尺寸大小的不同的要求 可以选不同的那个封装的芯片 价格也不一样了 然后那个4×4 5×5和7×7的主要区别是什么 区别就是说主要是IO口的数目的区别 其它基本上都是一样的 还有那个我们的那个供电范围 就是说是1.7到1.95 V和1.8到3.8 V 这主要区别是在于用我们内部 DC/DC 还是说是用外挂的那个 DC/DC 然后那个有128K的 Flash和8k的 Cache Cache 是什么 很多人说 M3 它从 ARM 的架构来上来说 M3它是不需要那个 Cache 它为什么要用 Cache 这个 Cache 就是说因为就是我们特有的一个 feature 吧 就是因为如果你在 Flash 因为代码是运行在 Flash 里面对吧 然后这个 Cache 其实也是从 SRAM 里面给拨出来的 我们总共在 SRAM 你可以认为有28K 这边写了8K Cache加上20K SRAM 所以那28K里面我们拨出了8K做 Cache 就是用来缓存那个Flash里面的一些 一些代码 一些指令什么的 给M3就取的话这样会快一点 因为大家都知道那个 SRAM 它是比 Flash 速度要快的嘛对吧实践起来 那还有就是说一些 RF 上面的一些射频 我们刚刚讲过它发射和接收的那个电流是这样 但是我们的那个 Output Power 就是发射功率可以达到5 dBm 所以这个性能目前来看 也是就是跟我们其它友商比起来 我们这个5 dBm BLE 里面是最高的 接收灵敏度就是-97 dBm 然后那个这些是我们所有的那个外设 大家可以看到有 I2C UART 常用的一些那个外设功能都有 我们还有特别是有 I2S 这是干嘛用的 就是说是我们特别针对一些 比如说 BLE 的语音遥控器 就是现在电视上用很多的 比如说我们小米上用的 还有在那个海信上 目前当然还有其它南方一些什么创维什么 也用我们的那个在做 以前就是254041它是没有这个 I2S 的 所以你得 我们用 SPI 模拟的一个那个就是 I2S 然后再看什么 这样比较麻烦 我们这边有了I2S 之后 就是说是可以有你挂数字麦克风对吧这样子 就特别是针对这种语音遥控器市场 就做了这么一个留了这么一个接口在里面 所以这是我觉得就我个人来讲 也是觉得一个很不错的一个功能 因为我目前来看的话就是大家都在做很多智能设备 什么手腕 还是那个腕带什么 各种 IoT 但目前来看整体上来看 就是出货量最大的单品 目前来看还是那个在国内 还是那个我们的那个语音遥控器 其实 BLE 的语音遥控器 在电视上或者那个盒子上 出货量 单品出货量是最大的 目前来看 那还有就是我刚才 Colins 也讲过 我们有内部的 ADC 这是我们整个一个架构的一个情况 那说到那个具体的那个功耗 我们可以看一下这个这是我们的那个 就是有我们有一个专门测 指导客户测试它们产品功耗的一个guide 如果你到里面看的话 也会看到类似这样的图 这是什么情况 就是说在不同的工作模式下 我们的不同的功耗大概一个情况 就是说第一首先是 Standby 但你既然前面没看到 它其实是一样的 它标到这边来 就是说你的整个芯片它属于Standby状态下的时候 它有那个 RTC就是我们的32K晶振它在运行 还有那个 Memory retention 也在 然后它是1微安的 大家可以就是示波器上可以看到 就是这样的一个 这边是低电流 然后那个150 nA Shut down 那就是说 RTC 也没有了 就是那个功耗就更低了 那个时候只能用中断唤醒它了 外部中断 然后第二个大家可以看到这边 就是那个 M3 的一个 就是说在处理的时候的一个功耗 就是你这个 因为这前面是它那个蓝牙的接收和发送嘛 就是说比如说它接收完数据之后 它这边做一些后期处理什么对吧 或者跑一些其它的一些上面的 application 什么 这个时候它的那个功耗什么 就是我们这边就是3 mA 就是48 MHz 就是那个我们这边电流是3 mA 的 就是在那个因为我们 M3 现在跑48兆赫兹的 默认情况下 它这么一个电流情况 那 Radio 的时候就大概是6 mA吧 就是刚才前面提到过的 发射和接收 发射的时候功耗稍微高一点 6.2毫安这样峰值 接收的时候是5.9还不到6 所以平均下来大概是6 mA 还有就是 Sensor Controller 前面也提到过它那个待机功耗是很低的 然后运行的时候它功耗也是非常低的 就这么一个整体的一个电流情况 所以它的不同的 Power Mode 的模式下面 我们有不同的 就是说测量过了一些数据 大家有兴趣可以去我们的那个官网上下载到 就是说这个电流 就是功耗测试指导 同时我们手册上面其实也写得很清楚了 就是我们 Datasheet上面 就是我们的每个模式下面功耗大概是多少 这其实是我们那个实际测量值 再往下这边就是我们讲了不同 前面提到过不同的封装嘛是吧 我们有4×4 5×5和7×7 除了它们 IO 口什么不一样之外 我们 IO 口分别有4×4有10个 5×5 15个 7×7是31个 就是那个 GPIO 口 那它的所有的这三个芯片 就是说里面的架构是完全一模一样的 好多软件是可以跑运行的 软件是一模一样的 就是IO口不同 然后就是说我们还有这边天线设计上面 可能有一些不同的选项当然我们4×4 整体上来看就是芯片小 然后它的整个设计下来的 那个周边的也是整个那个电路整个情况 它整个就是面积它也会小很多 包括天线 大家就是说在我们后面那边有 还有我们的那个第三方 就是合作伙伴+那边 它们做了模块嘛 到时候有兴趣可以去看一下 这种4×4的模块是整体上是非常非常小的 比我们那个指甲小很多 那就是它们不同的我们封装的 就是刚才讲讲过对那个射频前端的设计有一些不同的选项是吧 比如说我们4×4 它可以有那个 Single Ended 和那个External Bias对吧 因为这个具体 我们等会儿 那我们射频工程师 下午会给大家讲一下就是具体的区别在哪 我这里只能给大家讲一下大概 所以那个因为其实有些4×4 5×5和7×7 它们有的那个射频的那个芯片上 射频的那个 IO 口有一点点不太一样 就是有些有这个有些有那个 所以我们有不同的选项在上面 然后那个5×5的有 Differential 和 External Bias 然后7×7的可以用External Bias 跟 Differential 就是然后不同的对射频电路的不同的一些元器件 也在这边就是有那个什么 晶振都是一样 必须有一个快一个慢两个 还有那个电容数目有点略微不同 根据不同的这个前端的设计 然后那个电感 然后电阻 大概在这边 原理图我们都是那个开放 反正大家可以去 TI官网上 下载到看一下这些 我们就是 EVM 板 就是4×4 5×5和7×7的 EVM 板 一些射频设计什么的 那刚才讲到什么Differential 什么 External Bias 什么Single Ended 它们不同的设计当然是有一些不同的性能在这边 那最好的当然是 Differential 和 External Bias 它们可以达到我们的那个芯片最大的性能 5 dBm 和-97 dBm 的那个灵敏度 那个你如果要尺寸小对吧 那你就用Single Ended 跟 External Bias 这种尺寸会稍微大一点 但它最大能达到2 dBm和那个96 dBm的那个灵敏度 当然我觉得这个2 dBm和- 96 dBm 性能已经在 BLE 里面已经是够好了 其实它们我觉得本质上差别不大 就是说是对市场 就说你们有一些 比如说细分的一些设计需求什么 就可以不同的这样去选 就是说那前面讲过 我们有一些参考设计什么的对吧 已经有了 就是包括4×4 5×5 7×7 那就说如果你现在就要开始做开发的话 我们有 TI 这些东西 我们有很多 TI 一向就是以那个资源开放 就是说丰富 文明的 那我们有 现在有那个SensorTag 在我们的那个 TI Store 上有卖的 当然Colins说过CC2640 Sensor Tag 29美金 欢迎大家去采购 然后我们有一整套就是开发工具 等我后面也会讲到就是也是都是免费的 TI 提供的 TI 是卖芯片的 TI 对软件这块就是说 完全是非常非常 open 就是我们不是卖软件 我们是卖芯片的 软件是搭载的芯片上 所以这些工具什么都是免费提供的 然后那个 TI 当然就是 蓝牙就是一个射频设备嘛 所以它必须要经过一系列的认证 你最终的产品所以 TI 也提供这方面的指导 包括那个射频认证指导和那个你怎么去过 SIG 认证 就是蓝牙技术联盟的认证 当然我们的那个特别是蓝牙技术联盟的那个认证 我们有 我们的芯片是有过了 它们那个 应该严格上来说是我们参考设计过了 它们的那个认证 就是我们有芯片 有针对的 QDID 这个如果做过蓝牙产品的大家都应该知道 就是说你最终蓝牙你要打 logo 的话 你必须得有 SIG 它那个认证嘛是吧 去过它那个认证的时候 就必须要有一个QDID 我们的那个芯片也是提供的就是说 反正我们的 WiKi 上有很详细的 怎么去过这两个认证的那个指导 帮助就是说客户去完成它们最终产品的设计 这就是我刚才提到过的那个开发工具 首先是就是如果玩过2541 大家都知道有一个叫 Smart RF Program对吧 那我们这边就是说当然是我们可以认为TI 2640 是TI的 BLE 2.0的一个第二代的一个产品 那就是说我们有Smart RF Program 2 这是一个新的工具 针对 CC26xx 的 M3 核的一个烧录工具 然后这个工具就是说 TI 免费提供 它是很 而且我们提供了就是说 它的一个基于它的一些 那个叫什么一些 DOS 的一些命令行的一些接口我们也有 还有那个就是说因为很多客户他们会可能拿去这个做 因为做产线上一些烧录对吧 他们不能用这个 这个只是我们就开发阶段用的 他们用这个可能不太方便 所以我们提供了那个 DOS 的那个API 然后那个可以而且有 Guide 就是告诉你这个 API 怎么用 然后就方便客户他们如果自己有设计产线上 那个烧录工具什么的话 其实可以就拿我们这个为基础去开发 然后这个是那个 Packet Sniffer 这跟原来的2540 41的年代是一样的 这个东西其实很好用 免费的空中抓包工具 它是用配合 CC26 CC2540的 Dongle 就是我们老的那个 2540 Dongle 用 这个工具就是当然跟我们市面上那些很贵的 什么大概十几20万的一些工具 以万为单位那些工具比起来是差一点 但是说因为这是免费的所以其实很多客户还在用这个 就是进行那个抓包分析就是空中它们的一些兼容性问题 什么可以 也可以通过它来进行分析 那还有就是这个是 Sensor Controller Studio 就是我前面讲过的我们那个由于 Sensor Controller 它是一个很好的低功耗的一个 Sensor Hub 但是它由于是一颗私有的处理器嘛对吧 所以我们必须提供一个开发工具 就是给客户他们去用所以这是Sensor Controller Studio 这个东西其实非常好用 大家可能第一次接触我感觉比较怕 这个跟 M3不一样 跟51单片机也不一样 怎么用的 但其实是如果你下载我们这个Sensor Controller Studio 然后安装好之后 看一下里面的 Guide 话 其实就很好用 它里面有很多一些实例 比如说我们开发板上 那个 Light Sensor 怎么用 UART 那些 Sensor Controller 怎么去 包括 SPI 用Sensor Controller怎么去控制 它里面基本上的例程都写好了 只要大家就是说去配置一下稍微的就是编一下程 然后就能用 然后这个就大家都很熟悉 IAR 这不是 TI 提供的 但 TI 提供了有CCS 就是原来的254041 大家都知道就是比较麻烦的一点 就是必须要用 IAR 去开发对吧 因为那个因为是8051的关系 TI 也没法提供一个很好的工具就是说免费给大家去用 那 CCS 就是说可以支持 M3所以TI 2640面世之后 就今年3月份我们提供的 SDK 它也是可以用 TI 的那个 CCS 它进行那个开发 所以这一点我觉得比较好 因为 CCS 的话对 TI 的客户来讲是很好的一点 就是为什么 就是可以大家都知道 可以通过 CCS 拿到免费的那个 License 对吧 就不需要为 IAR 这些很贵的一些 License或者用试用版 一会儿要到期什么这些 很头痛对吧 所以是 TI 提供了一整套一些开发工具 那从硬件上来讲 就是我刚才前面提到过的有SensorTag 然后我们还有那个这一整套的 CC2650 DK 价格有点贵 但是你们可以想办法就是去申 通过TI Seals 或者代理商去申请 那个单独的还有2650的 EMK 它为什么是2650 因为目前只有2650 因为刚才那个 Colins 也讲过 我们2650它是一个 ROM 里面 它 ROM 里面有那个叫什么 ZigBee 和那个 BLE 在一起的是吧 两个都可以用的 那现在目前没有 但你如果你做 BLE 开发的话 你就申请这一整套工具 就是说 BLE 开发 因为它也是支持那个 BLE 的嘛对吧 因为我手头上现在全都是这些东西 那这个的好处 这个比 SensorTag 的好处 就是说这个上面我们有 LCD 屏对吧 还有所有的 IO 口都是留出来的 包括芯片不管你4×4 5×5 7×7的 EVM 它们讲的都一样 不同的就是说是上面芯片大小 还有周边一些电路的大小 那所以反正所有的接口都是留出来的 然后你需要调试你的 IO 口什么时候就可以 还可以用那个 可以就很方便嘛对吧 就这个板的优势 然后那个 SensorTag 它当然是小 要便宜 当然它那个 它并 你如果 你拿它作为一个 SensorHub 的一个参考设计来做的话 是很合适的 因为它上面挂了大概有十个左右的那个传感器吧对吧 放在那个 SPI或者 I2S 上面 然后那个但是它有一个缺点 就是说你没法如果你要用调试一些 IO 口什么的话 在这个板上是不太适合 因为它没有把这些所有的 IO 口都留出来 不像它这样 所以这是TI提供的目前的一个一些参考 一些开发工具 硬件上面 但过一段时间就是说我们年底或明年年初吧 因为 BLE 的遥控器是很火的 所以 TI 也是在目前 针对C2640做一款 BLE遥控器的一个开发套件 就像原来CC2541一样语音遥控器这次是带语音的内容 所以大家可以期待一下 那 Colins 前面讲过很多的 BLE 的应用 我这边也是有一些 当然这就是 TI Design 就是我们 TI 的基于我们的2540 2564 不是2564 不好意思 2540 2640 做了一些 TI Design 包括各种的一些什么 Gas Sensor 就是那个家里的那种天然气 或怎么样一个侦测器就是基于 BLE 的跟手机连的 那个遥控器就是手机遥控器 不是手机遥控器 就是游戏的那个遥控器手柄这种 还有那个 Mini Broadcaster 这个就是说 之前比如说google 不是google 不好意思 那个苹果它在美国那边 Apple Store 它用的那个IBeacon 就是用我们这个基于其实类似于这个Broadcaster做的 然后那个当然有很多了就是 SensorTag 它就很熟悉的什么 Keyfob这些 还有那个 BLE light 这个有点像 BLE 有点像 Zigbee 的那个板 其实是一样的 像下面三个led灯 然后不同颜色 我们可以就是说你用手机去控制然后闪闪这种 所以TI提供了很多 TI Design 就是给大家去参考 这些个东西参考设计包括原理图软件什么 其实大家都可以在 TI 的网上找到 如果找不到就是说可以问它们的 Seals 或者代理商讲的话 就是需要的其实都是基本上都是 TI 可以公开的东西 那除了 TI Design 当然 TI 提供这个在线支持 大家也都是 我觉得大家可能应该都用过 就是很有名的E2E TI 的 E2E 这是英文版的 中国我们这边有那个德仪support对吧 我们其实很多公司都在上面回答问题 现在已经有很多人就是在 BLE 的我们那个论坛上面 他们已经会开始互相帮助了 我觉得这个挺好 之前就是我们回答问题感觉很累 因为问题越来越多越来越多我们应付不过来 现在大家可以互相帮助了 所以我觉得这个其实是一个很好的一个平台 就是英文的 包括我们特别是我们中文的那个 local 的 大家如果找不到我们会怎么样的话 可以去上面提问我们会 我们看到如果有一些比较有意思的问题什么的话 那看到的话 大家可以就是说互相参考借鉴一下 说不定你的你有一些就是那个你的问题 你可能在上面已经有一些答案了 已经有人碰到过就是说而且在上面已经解决了 大家都把那个答案都是公布在那里的 然后还有那个我们的当然 WiKi 所有的 TI 所有的那个 BLE 开发的 包括现在最新的2640 而原来的2540 41 我们都在这个 WiKi 上有的这个所有的硬件软件参考设计 包括一些生产测试指导就是说还有那个最后的认证 包括认证这一波都在上面可以找到一些很多有用的东西 当然这个这边是这中间还有一个SDK嘛对吧 SDK是TI提供了一个专门标准的一个就是软件安装包 里面包含了一些 TI 预先提供的一些 比如Profile 这些一些工程 大家很多开发都是基于这个包括2540 41 现在2640是一样的一个情况 但是这个 WiKi 上就除了这个以外 我们还有很多不同的就是示例代码上面 比如说现在我们2640支持那个叫 BLE4.1 嘛对吧 BLE4.1 里面有个重要的特性 就是说是可以同时做 Slave 和 Master 然后我们2640 另外就是我们2640的那个性能比2540大很多嘛 我们现在2640 比如说一个2640 它那个做 Master 的话就是 BLE Master 的话 它同时能连7个或者能连8个那个 BLE 的 Slave 那么这些我刚才讲的那两个例子 就是说在 SDK 里面是没有的 它是说你在那个 WiKi 上它是可以找到类似这种很多 就是上面提供很多这种工程代码的这样