意法半导体发布首款低能耗蓝牙Bluetooth Low Energy无线通信系统芯片

电子工程师 2018-02-01 1050

半导体新闻

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·BlueNRG-1系统芯片为设计人员提供低功耗和射频连接可靠性

·系统芯片满足增长最快的低能耗蓝牙新兴市场的需求，包括零售店导航、穿戴设备、互联网家庭、汽车、工业和医疗

横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码：STM）发布了其首款低能耗蓝牙Bluetooth® Low Energy无线通信系统芯片（SoC） BlueNRG-1。新产品兼备优异的能效和强大射频性能，可满足快速增长的大规模低能耗蓝牙市场的需求。

低能耗蓝牙技术是功耗受限的智能传感器和穿戴设备、零售店导航收发器（beacon）、汽车无钥匙进入系统、智能遥控器、资产跟踪器、工控监视器、医用监视器等互联网设备的理想选择。根据ABI Research［1］预测，随着蓝牙平板电脑和智能手机市场爆发，用户与低能耗蓝牙设备通信有方便的图形界面可用，支持低能耗蓝牙的物联网产品到2021年出货量将接近14亿件，复合年增长率（CAGR）达到34%。

低能耗蓝牙必须保证高能效的工作模式，包括最常用的功耗极低的睡眠和待机模式，以最大限度延长电池续航时间。为提高广播有效覆盖率和连接可靠性，射频性能也必须十分出色。意法半导体推出了新款BlueNRG-1可编程系统芯片，能够满足这些应用对射频性能和功耗要求。

BlueNRG-1内部射频收发器在应用设备常用模式下能效极其出色，例如，零售店导航收发器的常用模式是，设为短暂数据通信连接，向顾客智能手机推送特价商品信息。BlueNRG-1能够在省电和工作两种模式之间快速切换，将电池续航时间从几个月延长至几年。此外，射频输出功率提升到+8dBm，确保通信质量清晰可靠，取得最高能效，甚至在噪声环境中表现同样出色。

意法半导体模拟器件和MEMS事业群执行副总裁Benedetto Vigna解释：“在零售业、互联网家庭、汽车、工业、医疗或电子支付领域，许多新应用能否成功与用户体验好坏关系重大，因此，我们需要高能效的低能耗蓝牙解决方案。对于物联网设计人员，BlueNRG-1击中了问题的要害：与现有解决方案相比，新产品是一个单片解决方案，既没有超出技术要求，成本也不高，还能延长电池续航时间，提供优异的连接可靠性，拥有最佳的射频性能。”

除高能效和低功耗外，BlueNRG-1还提供诸多增值特性，让设计人员的工作生活更轻松。这些特性包括有助于简化声控设计的专用数字麦克风输入和适用于智能照明；汽车应用（例如，无钥匙进入启动或车载诊断装置）的105°C最大工作温度；支持最新的4.2版低能耗蓝牙规范，确保应用设计可以使用先进的隐私和安全保护技术。

BlueNRG-1计划在2016年7月底量产，采用两种封装方式。BlueNRG-132采用5mm x 5mm QFN-32封装；BlueNRG-134采用2.7mm x 2.6mm WLCSP-34封装，适用于空间有限的应用。

技术细节：

BlueNRG-1单核系统芯片的产品亮点是32MHz 32位ARM® Cortex®-M0内核和充足每毫瓦性能。160Kb片上闪存用于应用程序和数据存储，还能升级ST低能耗蓝牙固件栈。ST还整合了经过市场检验的超低功耗设计，包括支持唤醒和睡眠快速转换、绝无仅有的不足1µA的待机电流。

BlueNRG-1配备意法半导体的经过市场检验的低能耗蓝牙固件栈，采用立即可用的链接库文件格式。创建时库链接可去除固件栈中无用代码，确保存储器的使用效率。新产品还提供预认证的医用设备、接近监视等类型蓝牙应用规范，以及开发工具和支持iOS®和Android™应用开的技术文档。

系统外设可简化设计，节省外部器件。重要外设包括10位模拟/数字转换器（ADC）、SPI和I2C主/从控制器、UART和多达15个用户可配置I/O输入输出端口，具体端口数量取决于封装类型。

BlueNRG-1可直接连接意法半导体通用的单片平衡不平衡转换器（balun），在平衡的收发器信号与单端天线信号之间切换。作为空间利用率较高的QFN产品，平衡不平衡转换器利用意法半导体的玻璃层上IPD制造工艺，单片集成9个无源器件，从而可以节省空间，简化设计，加快产品研发周期，增强射频性能。

采用BlueNRG-1的设计人员可以使用功能丰富的开发生态系统，包括有API的软件开发工具（SDK）、传感器驱动软件、例程等。认识到低功耗在低能耗蓝牙应用中的重要性，意法半导体在生态系统中还提供一个电流评测工具，帮助评估变化因素对电流大小的影响，例如发射输出功率、主/从睡眠时钟精度、RAM内容保留、连接广播或扫描间隔、数据长度和直流-直流转换器激活。

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