介紹CC2640芯片組成架構及是如何工作達到低功耗的

文章轉載自http://www.tuner168.com/html/xinwenzhongxin/xingyedongtai/20171031/764.html

 

藍牙無線技術是全球使用範圍最廣泛的短距離無線標準之一,作爲一種小範圍無線連接技術,能夠在設備間實現方便快捷、靈活安全、低成本、低功耗的數據和語音通信。

 

 

CC2640 是TI公司的一款無線微控制器 (MCU),主要適用於Bluetooth低功耗應用,具有豐富的外設功能集,其中包括一個獨特的超低功耗傳感器控制器。此傳感器控制器非常適合連接外部傳感器,還適合用於在系統其餘部分處於睡眠模式的情況下自主收集模擬和數字數據。因此,CC2640 器件成爲注重電池使用壽命、小型尺寸和簡便實用性的各類應用的理想選擇。

 

(1)通訊距離更遠

最大發射功率爲5dBm,理論通訊距離比0dBm的CC2541大了一倍。

(2)峯值電流更小

0dm的發射峯值電流爲6.1mA,CC2541相應峯值電流爲18.2mA。CC2640 接受電流爲5.9mA,CC2541的接收電流爲17.9mA。

(3)更多的封裝選項
有4X4mm、 5X5mm、7X7mm三個尺寸的封裝,CC254x僅有6X6mm的一個封裝選項。

 

 

 

*CC2640和CC2640R2F的區別是什麼?*

    CC2640和CC2640R2F是低功耗藍牙SOC的解決方案,兩顆芯片的基本架構和工作原理相同,實現的功能略有不同。

 

*CC2640芯片組成*

      (1)主MCU(Main CPU):主MCU是一顆ARM Cortex-M3的處理器,主要運行用戶的應用程序,同時也包含TIRTOS和底層的驅動。

     (2)RF射頻部分(RF Core):射頻核,是一個不開放的M0,專門控制射頻操作,這部分的操作控制主要由BLE協議棧來完成,BLE產品的開發一般都是在App操作,可以完全不需要關心這部分的操作。

     (3)傳感器控制器引擎(Sensor Control Engine):是CC2640和CC2640R2F區別其他TI BLE SOC一個特有的部分,是一個16位的MCU,獨立主MCU Cortex-M3和射頻核M0工作,可以在系統其他部分都關掉的情況下,獨立實現對外部傳感器的採集,從而保持整個系統運行的低功耗。

     (4)外設(Peripherals):外設接口,則包含了GPIO,UART/SPI,I2C,I2S,Timers(定器),硬件的AES加密。

 

*CC2640系統是如何工作達到低功耗的?*

     (1)首先可以看到,當整個系統處於Standby模式的時候,系統RTC和RAM還在保持,這時候功耗是1個微安,如果在ShutDown模式,也就是系統RTC和RAM不在保持的狀態下,整個系統的功耗則是小於0.15微安;

     (2)然後當主MCU進入到工作狀態的時候,系統功耗大約爲3個毫安,而且由於是M3的內容,BLE協議棧和應用程序的處理速度是非常功耗的,在有BLE事件需要處理的時候M3快速處理完成,整個系統又可以切換到低功耗狀態;

     (3)當需要有射頻收發的時候,RF核纔打開工作,TX/RX過程大概是6個毫安,同樣的當發送和接受處理完成之後,RF核又處於關閉狀態;

     (4)通過使用SEC可以控制外部傳感器的數據採集,在系統的採集的整個過程中,系統的其他部分都可以保持關閉,這時候整個系統的平均功耗可以達到微安級別。

 

*對使用Sensor Control Engine的介紹*

       Sensor Control Engine 是一個16位的RSIC的MCU,有自己獨立2K的SRAM,可以獨立於主MCU Cortex M3工作,因此可以幫助M3繼續採集傳感器的數據,從而達到整個系統的低功耗運作。通過整個模塊我們可以操作各式各樣的傳感器,例如,運動檢測器、電容式觸摸按鍵、加速度傳感器,ADC採樣等,另外,當你的系統需要多個串口的時候,也可以通過Sensor Control Engine實現除外設之外的多一個串口,Sensor Control Engine 獨立主MCU編程,因此就引出了我們另外的一個工具:Sensor Control Studio。

 

*如何對Sensor Control Engine進行編程?*

      (1)Sensor Control Studio簡稱SCS,是一個集成了外部編譯環境和調試環境的開發工具。它包含了一個直觀的人機操作界面和內鍵的應用程序實例。使用這個工具的開發可以總結爲三個步驟:

     (2)參考工具已經提供的多種對不同外設操控的例程,使用類C語言在工具中編程,完成任務的初始化、執行和結束,這個任務運行在SensorControlEngine自己獨立的內存找那個。

     (3)在工具的測試界面,測試和調試自己的編程任務執行。(如果任務正確執行,就可以執行第三步)

(4)導出代碼,並把代碼整合應用應用到主工程應用程序中去。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章