nRF51822介绍

nRF51822引脚图
nRF51822引脚图
  1. 通信距离30m（条件:空旷区域/1M速率）
  2. 工作频段：2.4GHz
  3. 工作电压：2.0V~3.6V
  4. nRF51822整合了Nordic一流的无线传送器，同时支持BLE和专用的2.4GHz蓝牙协议栈
  5. 基本情况：
    1. 2.4GHz多协议无线射频
    2. 32位ARM CortexM0 处理器
    3. 128位AES硬件加密处理器
    4. 256KB Flash，32KB RAM(最新的QF AC版本)
    5. 可编程外设接口PPI
    6. 全功能数字接口：SPI、I2C、UART
    7. 10位ADC
    8. 可编程的输出功率+4dBm到-20dBm
    9. 应用开发和协议栈完全独立
    10. 固定的系统时钟：16MHz
  6. 参考资料：
    1. 参考文档
    2. 官方论坛
    3. 青风电子社区
  7. 与新版芯片的各种版本搭配：
    1. QFN48封装
    2. HWID=0084
    3. Rev：3
    4. nRF51 SDK:10.0.0
    5. software device:S130-1.0.0
    6. software device specification:S130-1.0
    7. Qualified Design ID（QD ID）=68915（for S130 v1.0.0）

工程配置

工程配置-Target
工程配置-Target
工程配置-Linker
工程配置-Linker
工程配置-Debug
工程配置-Debug
工程配置-Download
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Bluetooth

  1. 蓝牙4.0提出了“低功耗蓝牙”、“经典蓝牙”和“高速蓝牙”三种模式。其中，高速蓝牙主攻数据交换与传输；经典蓝牙则以信息沟通、设备连接为重点；蓝牙低功耗以不需占用太多带宽的设备连接为主。
  2. Bluetooth SmartReady与Bluetooth Smart
    1. Bluetooth SmartReady设备包括智能电话、平板电脑、PC、智能电视这些在用户周边设备中充当中心并且要求Bluetooth v4.0 dual-mode通讯的智能设备
    2. Bluetooth Smart设备时传感器类型的设备，比如心率计、电子计步器这种以电池并用来收集特定信息的设备，通常他们只需要single-mode low energy Bluetooth v4.0通讯
      Bluetooth设备分类
      Bluetooth设备分类
  3. Bluetooth4.0低功耗模式由双模和单模两种应用。双模应用中，蓝牙低功耗功能集成在现有的经典蓝牙控制器中，或在现有经典蓝牙技术的芯片上增加低功耗堆栈，整体架构基本不变，因此成本增加有限。单模应用面向高度集成、紧凑的设备，具备轻量级链路层，支持超低功耗的待机模式操作、简单设备恢复、可靠的点对点数据传输、安全的加密连接等；而链路层则适用于网络互连传感器，并确保在无线传输中，皆能通过蓝牙低功耗传输。单模式蓝牙低功耗设备与现有蓝牙设备不能兼容，无法向下兼容，仅能支持BLE技术；而双模式芯片可同时支持蓝牙低功耗和传统蓝牙技术。一般而言，手机和个人电脑等设备将会安装双模式芯片，以便于蓝牙低功耗设备已传统蓝牙进行互操作。

SoftDevice

  1. S110和S120由于协议栈大小有区别，因此在内部ROM和RAM分配的空间是有区别的。如下图：
    芯片内部资源分配
    芯片内部资源分配
  2. 应用程序的向量表地址，取决于芯片是否已下载了SoftDevice，SoftDevice的下载地址从0x0开始，应用程序的向量表必须紧跟在SoftDevice之后，应用程序可以使用除去SoftDevice空间之外的Flash空间。相应的，SoftDevice数据区从最低的RAM地址开始，应用程序的数据区要跟在SoftDevice的数据区域后面布置
  3. 如果芯片烧写了SoftDevice，那么用户应用程序和SoftDevice共享同一个call stack（堆栈），应用程序必须保证call stack有足够的空间给自己和SoftDevice，SoftDevice的call stack空间需求跟不同的设备和不同的协议版本都有关系。用户应用程序应该把call stack的大小设置为它本身的需求加上SoftDevice的需求，然后设置堆栈指针（stack pointer）到应用程序的复位向量（Reset Vector）的首地址。
  4. 为了保证SoftDevice的正确性，微处理器包含了一个MPU（Memory Protection Unit），它可以防止对特定区域的访问，debugger读取这些区域将会返回0x0000。被SoftDevice占用的空间将禁止write和erase，使能SoftDevice后，MPU将会对协议栈进行写保护。为了避免单步调式保护区域，请在SVC calls后面设置断点，然后直接运行到该断点，也可以使用“step over”方法跳过SVC calls。

GPIO

  1. 在使用GPIO的input功能之前，需要将input buffer连接上，不使用的时候可以断开，这样可以一定程度上省电
  2. GPIO pin的上下拉电阻使用标准的13KΩ的内部电阻
  3. GPIO pin的驱动强度，标准情况下是0.5mA，高驱动能力下为5mA
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    /*****************************************************/
    #define LED_PORT		NRF_GPIO_PORT_SELECT_PORT2
    #define LED_NUMBER		5
    #define LED_OFFSET		2
    #define LED_START		18
    #define LED0			18
    #define LED1			19
    #define LED2			20
    #define LED3			21
    #define LED4			22
    #define LED_END			22
    extern void platform_led_init(void);
    /****************************************************/
    void platform_led_init()
    {
    	nrf_gpio_range_cfg_output(LED_START,LED_END);
    }
    /****************************************************/
    int main()
    {
    	SEGGER_RTT_printf(0,"***Welcome to nRF51822***\r\n***System Clock=%dHz***\r\nPress \'y\' to begin\r\n",SystemCoreClock);
    	while('y' != SEGGER_RTT_WaitKey());
    	
    	platform_led_init();
    	uint8_t led_status = 0;
    	while(1){
    		nrf_gpio_port_write(LED_PORT,1<<(led_status+LED_OFFSET));
    		led_status = (led_status+1) % LED_NUMBER;
    		nrf_delay_ms(500);
    	}
    }

Power

  1. 实际中如果供电电压在1.75-1.95的时候，可以旁路内部的DC/DC转换器，直接使用内部的LDO，此时电源电压不高，在LDO上产生的功耗比较小，不会对整机功耗产生多达影响。当实际产品的供电电压高于1.95V，需要使能DC/DC转换器，以期将电源的效率提高。DC/DC转换器工作的时候会消耗300uA的电流。DC/DC转换器工作与否通过配置寄存器DCDCEN来实现。