BLE芯片选型经验
目前主流的Ble单模的芯片主要有CSR的CSR1000系列，TI的cc254X，NORDIC的nrf800x和nrf51822，博通的bcm20732
蓝牙4.0从2010年规范制定后已经有多家芯片厂商推出BLE的单模芯片，那么我们在BLE开发中该怎样选择合适自己项目的芯片呢？本文对比较主流的BLE单模芯片介绍，开发者可以根据自己的需要加以选择。
上一篇博文介绍了比较主流的BLE单模芯片有CSR的CSR1000系列，TI的CC254x系列，NORDIC的nrf800x和 nrf51822，broadom的BCM20732，此外还有一些厂家也有BLE的芯片，但是资料比较少，国内用的人不是很多，此外，由于 broadom的芯片本人没有用过，所以本文主要对前3家的芯片进行介绍和比较，这3家的芯片同时也是市场上用的比较多的BLE芯片。
CSR的CSR1000系列芯片包括1000，1001，1010和1011四种，主要区别在于IO管脚数目的多少和有无正交解码器，其它内部资源是一样的。下图是CSR1000的资源介绍。
TI
的CC254X系列包括CC2540和CC2541，两者区别主要是CC2541没有cc2540的usb device 2.0的外设，但是增加了一个IIC外设，同时，CC2540最大TX power是4dBm，而CC2541的只有0dBm，下图是CC2540的内部资源。
NORDIC
的BLE芯片包括nrf8001，nrf8002和nrf51822，前2个没有用户编程能力，nrf8001可以通过ACI接口（其实就是 SPI）外接一个MCU控制，nrf8002通过一个2线uart进行DTM和配置下载。本文主要介绍nrf51822，下图是它的资源介绍。 那么我们应该怎么选择适合我们项目的BLE芯片呢，这要从硬件和软件两方面进行比较。
从硬件资源看，CSR1000系列包括一个16bit的cpu，64KB的rom和64KB的ram，但是它还需要外接一个最少64KB的EEprom或者SPI flash存储代码和参数。同时，它的外设也是3家中最少的。
TI的CC254x系列的芯片包括一个32MHz的8bit增强型8051内核，有128KB或256KB的flash，8k的ram，外设也是比较多的。
NORDIC的nrf51822包含一个32bit，16MHz的cortex－m0的cpu，有128KB或者256KB的flash，16kB的ram，外设也是3家中最为丰富的。
从芯片价格上看，3者中CSR1000最便宜，但是需要外加一个eeprom，所以3者方案的价格差别不是不大。
从cpu处理能力上看，nrf51822是32bit，16MHz的cortex－m0的cpu，0.9mips的处理能力，cc254x是32MHz的 8bit增强型8051内核，主频比51822高，但是是8bit的cpu，csr1000是16bit的cpu，主频是80MHz（这点不是很确定）。
从存储器上面看，csr1000的代码和数据要共享64KB的ram，nrf51822和cc254x都提供128KB和256KB两种规格，nrf51822的ram比cc254x多8KB的ram。
从外设资源上看，nrf51822内置的外设最为丰富，CC254x次之，csr1000系列最少。
从功耗和射频上面看，nrf51822的radio功耗最低，CSR1000能提供最高7.5dBm的TX power，传输距离同等条件下最远。
所以，从硬件角度选择，csr1000系列芯片适合简单，单一功能的场合，nrf51822适合需要一定运算能力，需要实现多种功能的场合，cc2540有usb device接口，尤其适合做usb gongle或者类似需要的场合，同时，也可以用于需要一定运算能力，多种功能的场合。
软件方面在下面的博文中会继续介绍，敬请期待。
目前蓝牙（BT）依旧是赋予穿戴产品最大希望的传输方式，很多优秀的蓝牙方案逐渐被大家所重视。新的产品一般会乐于采用支持BLE的BT4.0产品，因为可以在极低的功耗下工作。
在BT4.0方面，目前iWatch旗下的EM以及Nordic、BCM、Toshiba、TI、CSR、Broadcom、quntic、STE、 RDA等都有对应方案，相对来说，EM和nordic更集中在于非手机类应用；EM是BTBLE单芯片，不含单片机。TI的有CC254X系列，TI的 CC254x系列的芯片包括一个32MHz的8bit增强型8051内核，有128KB或256KB的flash，8k的ram，外设也是比较多的。 Nordic的芯片有NRF800X和NRF51822，NRF51822包含一个32bit，16MHz的cortex－m0的CPU，有128KB或 者256KB的flash，16kB的ram，外设也非常丰富。另外，它和quntic都以功耗见长。
Toshiba最近也在这块市场发力，而且获得较大突破，例如它近期推出了集成了一个高效的DC-DC转换器（峰值电流消耗低于6mA，深度休眠电流消耗低于100nA）的BLE蓝牙芯片（TC35667，如下图）。
file:///C:\Users\JamesChu\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsC596.tmp.png
图注：这款
集成电路还集成了一个
ARM处理器，支持下载和执行存储在EEPROM中的客户程序。支持应用自定义，无需使用任何外部微控制器。小封装（QFN40，6mmx6mm，0.5mm间距）可为穿戴式医疗保健设备、传感器和玩具等小型设备带来蓝牙低功耗通信技术优异体验。 CSR因为其xIDE开发比较容易上手，芯片拿过来基本可以直接使用；有OTAU的协议，可以支持wireless的更新应用。而且属于
SOC的芯片，不需要外部的处理器。适合简单，单一功能的场合。从软件角度来看的话，当然是CSR系列的容易开发。但它买开发板比较贵，另外支持不是特别的及时，存储器较小。
|
项目 | | | |
MCU | | | |
内存（ROM） | | | |
RAM | | | |
最高输出功率 | | | |
接收器灵敏度 | | | |
工作模式RX电流 | | | |
工作模式TX（0dBm）电流 | | | |
电源电压 | | | |
封装 | | | |
外设 | ◆1x16+2x8 bittimers ◆ADC ◆Comparator ◆Up to 2 SPI orUART ◆1X2W/s ◆tempsensor ◆23GPIO | ◆2X16 bittimers ◆RTC ◆PPI ◆ADC ◆lowpower comparator ◆Up to2X SPI or 2W master ◆1x SPIslave ◆1xUART ◆Tempsensor ◆Quadrature decoder ◆Timerbase pwm ◆31GPIO | ◆timers ◆ADC ◆DAC ◆tempsensor ◆1x SPImaster ◆1x 2Wmaster ◆1xUART ◆4XPWM ◆15 or 35GPIO |
我总结一下作为手机通讯的附件， 选择传统蓝牙（Classic BT）和低功耗蓝牙（BLE）的对比讨论过程；
首先明确我们的功能是用手机跟附件通讯， 实现手机查看状态（数据流方向：附件->手机），和控制附件（数据流方向：手机->附件）。通讯数据有外部传感器的小数据，也有外围模块的AT命，
A、手机支持程度。
（1）Classic BT被所有智能手机/平板支持，不过要实现我们的功能， 苹果系列产品需要MFI认证。（只有一些常用的传统蓝牙profile才不需要MFi认证。比如免提、高级音频等）。
（2）BLE被android4.3以上支持（截止2014-08月，android4.3及以上的市场占有率约30%）， 苹果iphone4S以上（iphones4S上市以两年多，可以认为社会上在用的iphone手机版本>=4S）支持。且BLE不需要苹果的MFi认证。
（3）BLE不支持音频。
从上述来看，折中考虑BLE和MFi认证， BLE相对而言比Classic BT更有优势。
当然有条件，采用传统蓝牙+MFi认证，这样基本上可以覆盖所有智能手机。
B、芯片功能及成本
找了很久， 没有找到单芯片集成MCU、classic BT以及其协议栈、profile的SoC， 而采用MCU+HCI层蓝牙，功能不是特别适合我们（外围元件多，PCB面积大、成本高）。要重新去了解蓝牙HCI层和profile协议栈。
C、结论
牺牲掉音频功能， 只传输小数据， 单芯片SOC实现MCU+BLE+协议栈，而且价格（如CC254x、NRF51822等）比较便宜，外围电路少，因此确定采用BLE。经过试用TI的CC254x的BLE芯片之后，决定采用CC254x作为开发平台。
提升卡
变色卡
千斤顶
1/10 
京公网安备 11010802033920号
Copyright © 2005-2025 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
