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Nordic Semiconductor发布全球首款适用于最严苛低功耗物联网应用的Arm Cortex-M33双核处理器无线SoC

作者:时间:2019-11-15来源:电子产品世界收藏

nRF5340将高性能应用处理器、完全可编程的超低功耗网络处理器以及先进的信任根和受信任的执行安全功能集成在一个低功耗多协议SoC中,可用于专业照明、工业自动化、先进的可穿戴设备和其他复杂的物联网应用

本文引用地址:/article/201911/407110.htm

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近日, Nordic Semiconductor宣布推出下一代nRF5系列SoC中的首个成员nRF5340TM高端多协议系统级芯片(SoC)。nRF5340基于Nordic经过验证并在全球范围广泛采用的nRF51和nRF52系列多协议SoC而构建,同时引入了具有先进安全功能的全新灵活双处理器硬件架构,支持包括蓝牙5.1/低功耗蓝牙 (Bluetooth Low Energy /Bluetooth LE)、蓝牙Mesh、Thread和Zigbee等主要RF协议。

nRF5340 SoC为扩展工作温度至105oC而设计,同时支持多协议和先进的安全功能,非常适合专业照明和工业应用。此外,这款SoC的高性能应用处理器还带有512 KB RAM大内存,可满足下一代尖端可穿戴设备的需求。该器件带有扩展的QSPI外设接口,能够以96 MHz与外部存储器连接,同时还集成了可用作显示器和复杂传感器接口的32 MHz高速SPI外设。

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nRF5340集成了ArmTrustZone的Arm CryptoCell-312技术和安全密匙存储,可提供最高级别的安全性。该器件使用Arm CryptoCell-312将最通用的互联网加密标准进行硬件加速,同时Arm TrustZone通过在单个内核上创建安全和非安全代码执行区,为受信任的软件提供系统范围内的硬件隔离。nRF5340的综合安全功能可实现先进的信任根和安全的固件更新,同时保护SoC免受恶意攻击。

nRF5340基于ArmCortex-M33双核处理器;一个为高性能应用处理器,运行速率可达128 MHz (510 CoreMark),带有专用1 MB闪存和512 KB RAM;另一个为运行速率为64 MHz (238 CoreMark) 的完全可编程超低功耗网络处理器,具有专用256 KB闪存和64 KB内存。功能强大的应用处理器效率极高(65 CoreMark/mA),具有8 KB的两通道关联缓存,支持DSP和浮点功能,并提供电压和频率调节选项,该应用处理器集成了Arm TrustZone的Arm Cryptocell-312以及安全密匙存储的先进安全功能,带有包括NFC、USB、QSPI和高速SPI的各种接口外设。完全可编程的网络处理器的能效更高(101 CoreMark/mA),并针对无线电运作期间的低功耗和低占空比传感器采集进行了优化。可编程的网络处理器访问提供了2.4 GHz私有协议的最优实现,确保了从nRF51和nRF52系列移植的可行性。

nRF5340集成了全新功率优化的多协议2.4 GHz无线电,其TX电流为3.2 mA (0 dBm TX功率、3 V、DC/DC),RX电流为2.6 mA (3 V、DC/DC)。睡眠电流低至1.1 A。这款SoC的特色是增强了动态多协议支持,并发支持低功耗蓝牙和蓝牙mesh/Thread/Zigbee运作,可通过使用低功耗蓝牙的智能手机进行配置/调试,并与mesh网络交互。该无线电具有蓝牙5.1测向的全部功能。nRF5340可在1.7 V至5.5 V电源电压范围工作,允许由可充电电池和USB供电。该SoC还集成了用于32 MHz和32.762 kHz晶体的XTAL负载电容器,与Nordic的nRF52系列相比,所需的外部组件数目减少了四个,减少了材料清单(BOM)和缩小了解决方案尺寸。

nRF5340的软件开发套件nRF Connect SDK提供了完整的解决方案,其中集成了Zephyr RTOS、低功耗蓝牙协议栈、应用示例和硬件驱动程序。nRF Connect SDK是用于开发基于nRF9160 SiP商业产品的可靠解决方案。目前加上对nRF5340支持,这款SDK统一了低功耗蜂窝物联网和低功耗短距离无线应用开发。nRF Connect SDK公开托管在GitHub上,由Git提供源代码管理,并提供免费的SEGGER Embedded Studio IDE支持。Nordic还推出了一款价格低廉的nRF5340单板预览开发套件nRF5340 PDK,开发人员能使用nRF5340的全部功能和所有GPIO,该PDK还带有用于SoC编程和调试的板载SEGGER J-Link调试器。

Nordic Semiconductor产品管理总监Kjetil Holstad表示:“蓝牙、Thread、Zigbee和其他低功耗无线技术现在构成了物联网的关键部分。开发人员已在开发基于包括房地产技术、定位服务、医疗、智能家居和工业物联网等高度复杂应用的未来商业产品。这些应用需要更高的计算能力和安全性,不过开发人员预期Nordic的无线解决方案仍会保持紧凑和高能效。”

“nRF5340 SoC旨在满足这些需求以及更多,该产品不仅是Nordic在超低功耗无线领域数十年经验的结晶,也是Nordic过去七年开发和支持nRF51和nRF52系列SoC的经验总结,甚至或许是世界上最有经验的低功耗无线产品研发团队数年专注产品开发的成果。通过配合使用nRF5340和nRF Connect SDK,开发人员可以轻松构建迄今为止尚且无法实现的无线应用。”

现在客户可以通过Nordic代理商订购nRF5340 PDK。带有48个GPIO口的7x7 mm aQFN封装nRF5340 SoC工程样品即将工业。




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