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大家好 我是德州仪器上海半导体技术有限公司的
无线产品应用部门工程师 我叫张奇伟
这次讲座会给大家介绍一下TI的低功耗蓝牙产品
CC2640和CC2640R2F
这个讲座我一共分成七个部分
第一个部分给大家整体介绍一下TI的无线产品
以及我们为什么要这么在乎我们的硬件设计
第二个部分给大家剖析一下TI的原理图
器件选型以及TI可以提供什么样的参考设计
第三个部分主要给大家介绍一下layout布板方面有一些哪些准则 我们
是需要去遵守的 来实现一个
预期的射频指标
第四部分给大家介绍一下CC2640到CC2640R2F
我们在硬件射频方面主要有哪些改进
以及在设计方面需要注意的地方
同时也借此机会给大家介绍一些蓝牙5.0
在物理层上有哪些突飞猛进的实质性的变化
和CC2640R2F怎么样来很好地支持蓝牙5.0
这个协议的 第五个部分 主要给大家介绍一些
TI所提供的一些天线套件
以及在天线设计方面 咱们客户的实际产品
有哪些需要注意的地方
第六个部分会给大家介绍一下硬件设计
它的流程 以及咱们解决问题一些最基本的排查方法
并且还会给大家介绍一下测试以及认证方面的一些
相关知识 最后会给大家介绍一下我们的在线资源
就是咱们广大的客户
怎么样在TI的线上资源上 得到你想要的资料以及
怎么样得到TI的一些技术支持
好 我们来先看一下 我先带领大家预览一下
TI的无线MCU产品 好 我们来看一下
TI的无线产品 可以说在业界来说
是它的产品目录非常非常全
我们从不同频段来说 可以涵盖几乎从134K
就是从低频唤醒到NFC 再到小无线的产品
以及2.4G 5G的产品
等等 TI都有涉猎 而且从不同的协议角度来说
TI的涉猎面也非常非常广泛
比如说在小无线上 TI可以提供Sigfox simplici TI
6LoWPAN W-Mbus等等
这样一些共有协议 另外TI还有一个SEAL的协议
是基于IEEE的802.15.4G物理层的一个stack TI 15.4 stack
这个stack是一个星型的网络 也是一个低功耗的网络
然后我们也可以看一下在2.4G
和5G的频段 我们不但可以提供一些
比较私有的协议 而且可以提供基于802.15.4的
物理层的一些协议 比如说
ZigBee 6LoWPAN RF4CE等等
还可以支持蓝牙 WiFi
今天我们主要介绍的产品就是低功耗蓝牙
这里我们主要介绍的有CC2640和CC2640R2F
它都是在低功耗蓝牙的应用当中
CC1350也是TI新一代产品
它可以同时支持小无线和蓝牙
另外CC2650是一款多协议的产品
好 我们来看一下CC2640的整体框图
从这张图上我们可以一目了然
它是一个多核架构的芯片
它的主处理器是M3
它还有一个超低功耗的协处理器
sensor control engine
另外 它有一个射频的核
主要处理射频的指令和射频无线信号的一些调制解调工作
以及放大 另外还有它的外设部分
好 我们首先来看一下主处理器内核
它的功耗非常非常低
它是一个只有61微安每兆赫兹的ARM Cortex
M3 最高主频可以运行在48M
另外 它还有一个超低功耗的协处理器
8.2微安每兆赫兹
的一个协处理器 这个协处理器 后续我们也会做一些相关的介绍
这个芯片整体也是具有业界最低的待机功耗
1微安 它可以让里面的RAM
和RTC都在持续工作
然后 它的接收电流是5.9毫安
发射电流是6.1毫安在0 dBm的时候
这块芯片的封装也是非常丰富的
有4x4 5x5 7x7的QFN封装
这个取决于咱们应用里面需要多少个IO口
它的工作电压 是支持1.7到3.8伏
128 kB 的flash 以及20KB的 RAM加上8KB 的cache
它的发射功率是5dBm 接收机灵敏度是97dBm
如果我们是CC2640R2F 它是支持蓝牙5.0
在蓝牙5.0的long range mode的125kbps的速率下
它的接收机灵敏度可以达到惊人的103dBm
也就是说 这颗芯片最大的灵敏度预算可以达到
108dB
这个在业界来说也是最高的
这颗芯片也非常适合客户做一个频带化的产品
不但软件是那种叫Simplici TI platform 就是
非常频带化的一个产品之外
它的硬件也非常频带化 比方说
这颗芯片和我们的小配件产品 CC13系列
就是Pin对Pin兼容的 射频前端做一些
BoM级别的修改 然后我们就可以同时支持
2.4G和5G应用这样同样的layout
好 我们来看一下2640R2F
这颗芯片有什么样的变革 首先
它还是秉承了咱们业界最低功耗的SoC芯片
而且它的接收机灵敏度和发射功率也非常非常好
这样的话 同时兼顾了最好的链路预算
包括我们支持蓝牙5.0 long range mode物理层协议
这样就可以大大增加链路预算
另外 它的设备前端有非常非常灵活的配置
这个后续我会给大家做详细的介绍
整个平台也是非常scalable
另外这颗芯片曾经是我们业界第一个支持multi-role 就是同时支持
central和preferred蓝牙4.2的产品
后续它也会成为世界上第一颗支持蓝牙5.0的产品
在产品应用方面 它可以支持
iBeacon和Eddystone这种beacon级别的应用
另外也可以支持HomeKit的认证
voice over bluetooth energy 也就是说
由于这颗芯片强大的处理器功能
所以可以做一些音频方面的应用
比方说咱们的语音遥控器
最主要的 这颗芯片还做了一些车规级别的认证
它有车规级别的产品 支持Q100的认证
好 我们来看一下CC2640R2F和CC2640它主要有哪些最主要的区别
首先 它的处理器内核 central control engine 射频前端等等
都是非常非常类似的产品
主要的区别呢 第一 它的flash
就是客户可用的应用代码的flash尺寸 是增加了将近一倍
从40KB到80KB以上
这个主要取决于 我们把很多的蓝牙协议栈
放到ROM里面的一个成果
另外CC2640R2F会支持蓝牙5.0
CC2640不会支持蓝牙5.0
CC2640R2F多了一个封装 就是WCSP
就是晶片尺寸的封装 2.7x2.7
主要支持的一些应用 像卡片 包括一些智能手表
这些对尺寸要求非常非常苛刻的一些产品
都是比较适合用CC2640R2F去开发的
然后在firmware的升级方面
CC2640R2F做得也非常好
后续也有软件方面相关的一些培训
包括软件开发的时候 CC2640R2F的SDK可以支持CCS Cloud
这种开发方法
非常的方便 好我们来
看一下我们为什么这么在乎我们的硬件射频的一些
指导 首先 我们对于射频芯片来说
我们肯定希望拿到一个我们
预期的射频指标
预期是怎么定义的呢 就是 按我个人理解的话 就是
你要达到规格书所标注的一些射频指标
另外就是说 光好还不行
还要快 也就是说 我们的设计最好是一板成功
这样可以大大减少你release到市场上的时间
第三就是说还要好用
用TI的产品也非常好用
你当然不希望你的产品这样一团糟对吧
这个根本就不是一个合格的射频产品
你所见到的产品应该像TI开发的板一样
看上去非常规整 它的射频指标也是非常好控制
在自己的预期之内
所以 基于这些 我们是非常希望我们要follow一些
我们的参考指导
首先 在看这个讲座之前
我建议大家先去看一下我们的另外一篇讲座
就是关于无线芯片布板方面的一些
基础的简介
里面介绍了一些 对一个射频器件 我们怎么样去layout
包括它的阻抗控制
等等 一些相关的介绍
大家可以先去学习一下
好 这个就是第一部分的讲座
课程介绍
共计8课时,1小时7分24秒
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