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    DA1469x如何用Arm Cortex M0來管理藍牙通信?

    2019-09-30 09:15 ? 次閱讀

    可穿戴的產品的主要矛盾,就是日益增長的功能需求與極其有限的電池容量之間的矛盾。

    主流智能手表電池容量不超過500毫安時,主流手環電池容量則更只有100毫安時左右,與表計類等固定的物聯網終端節點相比,可穿戴產品喚醒時間卻有數量級的差異。

    因此,待機時間短、功能少、測不準(為省電導致性能下降)等用戶困擾通常都會最終關聯到功耗與電池容量的矛盾,在電池技術沒有突破之前,工程師只能在降功耗上動腦筋,降功耗的前提是有一款對可穿戴應用電源策略考慮完整的芯片。

    省電“狠角色”

    DA1469x藍牙低功耗系列SoC就是一款這樣的芯片。2月26日,Dialog半導體公司在北京宣布推出SmartBond? DA1469x,該系列芯片在低功耗設計上多管齊下,竭力挖掘系統潛力,塑造Smart Bond系列產品在省電上的“狠角色”人設。

    Dialog半導體公司低功耗連接業務部總監Mark de Clercq

    其省電策略可總結為三條:第一,多核多電源域,對系統模塊電源做精細化管理;第二,按需調節電壓與頻率,靈活匹配應用場景;第三,加大集成度,減少板級占用面積以為電池留空間。

    DA1469x采用三個核來應對不同的應用。傳感器監控喚醒頻率最高,任務相對簡單,因此DA1469x用一個定制的極低功耗可編程微型DSP來管理傳感器數據采集工作;藍牙通信的喚醒頻率次之,但任務相對傳感器管理復雜,DA1469x用Arm Cortex M0來管理藍牙通信;最后,DA1469x把喚醒少但需要大計算量的復雜應用和算法處理交給Arm Cortex M33。

    DA1469x共有7個獨立電源域,分為系統電源域、RAM電源域、射頻電源域、通信電源域、外設電源域、計時器電源域,以及持續供電域。

    此外,該系列芯片在系統層面還有四種電源模式(工作模式與三種休眠模式),工程師還可以根據需要配置電壓和頻率,以適應不同的場景需求。例如Cortex M33核既可以在1.2V供電時全速運行在96MHz頻率,也可以在0.9V供電時用最低32KHz頻率工作(僅計時等少數功能運行)。

    利用DA1469x提供的數量眾多的電源配置選項,經驗豐富的工程師必定能夠在省電上作出更多創新,從而實現“納安級功率控制”。

    DA1469x的中高配版本將可穿戴產品所需的多數功能集成到一顆芯片里,不僅避免了板級設計不佳導致的漏電增加,還減少了PCB面積,為可穿戴產品增加電池容量帶來可能。

    DA14697可單芯片實現聯網手表;而DA14699集成了PMIC、充電器模塊、電平轉換器、LRA驅動器、并行接口驅動等模塊,根據Dialog的數據,最多可節省38平方毫米的PCB面積,對寸土寸金的可穿戴產品PCB而言,這個數字已經很驚人。

    Dialog半導體公司低功耗連接業務部總監Mark de Clercq表示,綜合多項省電技術,在類似應用場景,DA1469x系列產品的電池續航能力預計可以比前代產品功增加一倍。

    精準度提升

    DA1469x支持最新藍牙標準5.1,并根據客戶需求作出特色優化,比如BLE支持高保真立體聲。在各種無線標準中,藍牙以功耗低而聞名,尤其是低功耗藍牙技術(BLE),但由于強調低功耗,傳統BLE技術帶寬小,不適合數據吞吐量較大的應用,并不支持高保真立體聲效果。傳統實現方案一般結合使用經典藍牙和BLE技術,來進行左右聲道之間的音頻分配,但這種實現方案的弊端是功耗較高,續航能力欠佳。

    Mark表示,DA1469x是業內首款采用低功耗藍牙技術實現的高保真立體聲方案。它以BLE技術的功耗實現左右聲道音頻同步(時延約為1毫秒),這將讓工程師在藍牙耳機音質與功耗的博弈中更容易找到平衡點。

    藍牙5.1標準新增測向功能,設備可以通過探測藍牙信號方向來進行定位。一種稱為到達角(Angle of Arrival)測量法,其原理是計算發射端相對于接收端的位置,用不同的天線接收同一個藍牙發射器發出的信號,然后通過檢測相位差來確定信號方向,從而進行定位。另一種被稱為離開角(Angle of Departure),其原理與AOA類似。

    Dialog提供的AoA演示方案

    一般室內定位方法只能實現米級定位,而藍牙AOA與AOD方法可實現厘米級精確定位,可用于室內定位、物品追蹤、門禁與無鑰開鎖等應用。Mark指出,目前AOA定位提供兩種方法,一種是廣播式方法,設備無需配對即可以進行定位;另外一種則是點對點,需要配對成功以后才能進行定位,后一種方法更適于對安全要求較高的場景。

    穩定的平臺

    DA1469x信號覆蓋范圍也有增強,約為前代產品的兩倍。對于功耗不太敏感的應用,增強發射功率,有助于加大覆蓋范圍,提升通信的穩定性與可靠性,DA1469x發射功率高達+6dBm,調節步長為0.8 dBm接收靈敏度為-97dBm。Mark稱之為“經得起未來考驗的”藍牙技術實現。

    Dialog藍牙性能出色

    DA1469x在安全上也很有特色。Cortex M33內置了很多安全機制,包括IP保護機制、密鑰防攻擊機制以及低功耗機密機制,確保用戶的數據安全。DA1469x還引入專用藍牙鏈路加密引擎,以保證系統在對外通信時的安全。雖然需要外部閃存,但DA1469x與外部存儲器之間傳送的數據是實時加密數據,可以有效防范數據被竊取的風險。

    DA1469x支持的系統連接技術都很成熟。數字接口方面,支持I2C、SPIUARTUSB,而模擬接口方面則分別支持SAR與SD模式的模數轉換器ADC)。配上完整易用的軟件與開發環境,Dialog為用戶提供了穩定可靠的技術支持與服務。

    藍牙大市場

    Dialog公司根據IHS提供的數據推測,低功耗藍牙技術近年來年復合增長率渴望保持在17%左右,發展極為迅猛。而其中智能家電(包括人機接口設備HID)、可穿戴與接近感應等是BLE的前三大應用市場,而Dialog在可穿戴、接近感應與HID上都有出色表現。

    Dialog藍牙產品一直以集成度高、性能好、易于開發使用而聞名,DA1469x的推出,將強化Dialog在可穿戴市場的領導地位,并幫助工程師在藍牙技術上實現更多創新。

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    微芯科技SMC 1000 8 x 25G支持下一代CPU和SoC所需的高存儲器帶寬

    用于人工智能和機器學習。
    的頭像 哎咆科技 發表于 08-13 11:29 ? 466次 閱讀
    微芯科技SMC 1000 8 x 25G支持下一代CPU和SoC所需的高存儲器帶寬

    Hi3516A SOC芯片的原理圖免費下載

    本文檔的主要內容詳細介紹的是Hi3516D SOC芯片的原理圖免費下載。
    發表于 08-12 08:00 ? 137次 閱讀
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    電源芯片EN引腳對電機控制板有哪些影響

    嵌入式硬件設計將成為21世紀微電子的核心技術的系統級芯片(SoC)設計中的三大關鍵技術與相互融合的一....
    的頭像 Wildesbeast 發表于 08-11 10:19 ? 809次 閱讀
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    SoC互連有必要自己動手嗎

    在過去的一年中,互連(interconnect)IP市場動作頻頻,最值得注意的就是英特爾(Intel....
    發表于 08-10 09:40 ? 127次 閱讀
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    Socionext攜下一代智能駕艙方案亮相CIAIE 2019

    作為用戶和車載硬件的接口,車載操作系統提供人與車、車與車、車與互聯網等全方面的交互功能,是智能網聯汽....
    的頭像 Duke 發表于 08-07 18:02 ? 804次 閱讀
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    5分鐘了解一種更復雜的平衡技術——主動電池均衡

    通過被動和主動電池均衡,電池組中的每個單元都得以被有效監控并保持健康的荷電狀態(SoC)。
    的頭像 亞德諾半導體 發表于 08-07 17:45 ? 1109次 閱讀
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    ESP8266系列無線模塊使用手冊免費下載

    ESP8266系列無線模塊是安信可科技自主研發設計的一。系列高性價比WiFiSOC模組。該系列模塊支....
    發表于 08-05 08:00 ? 235次 閱讀
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