nRF51系列芯片详解：超低功耗蓝牙4.0与GPIO灵活性

本文主要介绍了Nordic Semiconductor的两款低功耗蓝牙芯片——NRF51422和NRF51822，它们在嵌入式系统中的应用，以及各自的特点和性能。 NRF51422是基于ARM Cortex-M0处理器的芯片，适用于ANT和非标准（如LE1）标准之间的通信。它提供的原装开发系统包括nRFGoStarterKit Development Kit (nRF6700) 和nRF51422 Development Kit (nRF51422-DK)，为开发者提供了开发、调试和原型制作的环境，支持Keil C编译器。nRF51422-DK包含一个ANT USB接收端、nRF51422 PCB模块、SMA模块、J-Link开发板以及样片。 NRF51822是NRF51422的升级版，有多个版本，包括QFAA、QFAB和CEAA，不同版本的Flash存储和封装尺寸有所差异。QFAA和CEAA拥有256KBytes Flash，而QFAB则为128KBytes Flash。这些芯片都支持蓝牙4.0协议，并具备2.4GHz多协议能力，可处理私有协议和蓝牙协议。在蓝牙4.0协议下，空中传输速率为1Mbps，私有协议下最高可达2Mbps。NRF51822还具有RSSI功能，范围从-90至-40dBm，发射功率可调，以及高达256Bytes的动态载荷长度。此外，它具有低功耗特性，支持简单的系统ON/OFF模式，内置16MHz晶体振荡器和32.768KHz阻容振荡器，通过SPI/I2C/UART接口与外部设备通信，并且拥有31个可自由配置的GPIO引脚。该芯片采用6x6mm QFN48-pin封装，工作电压范围1.8-3.6V，内置DC/DC转换功能。 NRF51822的功耗表现优异，例如模块PTR9048和PTR5518，两者功能相同，只是体积更小，具有10个GPIO（包括ADC和UART）。这些模块适合于对体积有严格要求的低功耗应用。 总结来说，NRF51422和NRF51822芯片因其灵活性、低功耗和强大的多协议支持，在嵌入式系统尤其是物联网应用中表现出色，是蓝牙4.0解决方案的理想选择。其可自由配置的GPIO引脚、多种工作模式和高效的电源管理使得它们在硬件设计上具有很大的便利性，即使在简单的双层或单层PCB板上也能实现复杂的功能。