意法半導體BLUENRG-232射頻收發器中文資料

一、引言

意法半導體（STMicroelectronics，簡稱ST）作為全球領先的半導體公司，一直致力于提供智能、高能效的產品及解決方案，廣泛應用于智能駕駛、智能工廠、智慧城市和智能家居等領域。其中，BLUENRG-232射頻收發器作為ST在藍牙低功耗（BLE）技術領域的杰出產品，憑借其卓越的性能和廣泛的應用場景，在市場上贏得了廣泛的認可。本文將詳細介紹BLUENRG-232射頻收發器的型號類型、工作原理、特點、應用以及詳細參數。

　　廠商名稱：ST意法半導體

　　元件分類：射頻收發器

　　中文描述： 射頻收發器,藍牙,2400 MHz至2483.5 MHz,GFSK,2Mbps,8dBm輸出,1.7V至3.6V,VFQFPN-32

　　英文描述： Bluetooth Low Energy Wireless

　　數據手冊：http://www.7788pus.com/data/k01-36610295-BLUENRG-232.html

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　　BLUENRG-232概述

　　藍牙低能耗（BLE）單模系統芯片擴展了屢獲殊榮的BlueNRG網絡處理器的功能，可使用嵌入式Cortex M0來運行用戶應用代碼。它包括256KB的編程閃存和24KB的靜態RAM存儲器（兩個12KB的庫）以及SPI、UART、I2C標準通信接口外設。它還具有多功能定時器、看門狗、RTC和DMA控制器。一個ADC可用于與模擬傳感器的接口和讀取集成電池監測器的測量結果。適用于手表、健身、健康和運動、消費醫療、安全/接近、遠程控制、家庭和工業自動化、輔助生活、手機周邊設備、照明和PC周邊設備。

　　符合藍牙4.2的藍牙低能量單模系統片上。

　　集成線性穩壓器和DC-DC降壓轉換器

　　基于高性能、超低功耗的CortexM0 32位架構內核

　　14、15或26個GPIO

　　2個多功能定時器，10位ADC和PDM流處理器

　　16或32MHz晶體振蕩器，32KHz環形振蕩器

　　電池電壓和溫度傳感器

　　高達+8dBm的可用輸出功率（在天線連接器處）

　　精確的RSSI，可實現功率控制

　　在活動的BLE堆棧（睡眠模式）下，電流消耗低至1?A

　　BLUENRG-232中文參數

　　BLUENRG-232引腳圖

二、型號與類型

BLUENRG-232是意法半導體推出的一款藍牙低功耗（BLE）單模系統芯片，屬于BlueNRG系列。該芯片集成了高性能的射頻收發器、嵌入式Cortex M0處理器以及豐富的外設接口，為開發者提供了強大的藍牙通信解決方案。BLUENRG-232的封裝形式為QFN-32，這種封裝形式具有體積小、引腳間距短、散熱性能好等優點，非常適合于對空間要求嚴格的嵌入式應用。

三、工作原理

BLUENRG-232射頻收發器的工作原理基于藍牙低功耗（BLE）技術，該技術是一種專為低功耗無線設備設計的無線通信技術標準。BLE技術通過減少數據傳輸量、降低傳輸頻率以及優化協議棧等方式，實現了在保持通信質量的同時顯著降低功耗。

在BLE通信過程中，BLUENRG-232芯片作為從設備或主設備，通過射頻收發器與另一臺藍牙設備建立連接。射頻收發器負責將數字信號轉換為射頻信號進行發送，或者將接收到的射頻信號轉換為數字信號進行處理。同時，嵌入式Cortex M0處理器負責運行藍牙協議棧和用戶應用代碼，實現數據的加密、解密、打包、解包等處理過程。

四、特點

1. 高性能低功耗：BLUENRG-232基于高性能、超低功耗的Cortex M0 32位架構內核設計，能夠在保證通信質量的同時顯著降低功耗。在休眠模式下，其功耗僅為幾微安，非常適合于需要長時間運行的無線設備。

2. 豐富的外設接口：該芯片集成了SPI、UART、I2C等多種標準通信接口外設，方便開發者與其他設備進行數據交換。同時，還配備了多功能定時器、看門狗、RTC和DMA控制器等外設，進一步增強了芯片的功能性和可靠性。

3. 強大的藍牙協議棧支持：BLUENRG-232支持藍牙4.2及更高版本的低功耗藍牙協議棧，提供了完整的藍牙通信解決方案。通過嵌入式Cortex M0處理器運行藍牙協議棧和用戶應用代碼，實現了數據的快速傳輸和高效處理。

4. 易于開發和集成：ST為BLUENRG-232提供了豐富的開發工具和軟件支持，包括評估板、開發套件、軟件庫等。這些工具可以幫助開發者快速評估芯片性能、開發應用程序并集成到最終產品中。

五、應用

BLUENRG-232射頻收發器憑借其高性能、低功耗和易于開發的特點，廣泛應用于各種藍牙低功耗無線設備中。以下是其主要應用領域：

1. 可穿戴設備：如智能手表、健身追蹤器等設備，需要長時間運行并實時傳輸數據。BLUENRG-232的低功耗特性使得這些設備能夠更長時間地工作而無需頻繁充電。

2. 智能家居：在智能家居系統中，BLUENRG-232可用于各種智能設備的無線連接和控制，如智能燈泡、智能插座、智能門鎖等。通過藍牙低功耗技術實現設備的互聯互通和遠程控制。

3. 醫療設備：在醫療領域，BLUENRG-232可用于各種便攜式醫療設備的無線數據傳輸和監測，如血糖儀、血壓計等。通過藍牙低功耗技術實現數據的實時傳輸和遠程監控。

4. 工業自動化：在工業自動化領域，BLUENRG-232可用于各種無線傳感器和執行器的連接和控制。通過藍牙低功耗技術實現設備的無線監控和遠程控制，提高生產效率和安全性。

六、詳細參數

以下是BLUENRG-232射頻收發器的詳細參數：

• 制造商：STMicroelectronics

• 型號：BLUENRG-232

• 封裝形式：QFN-32

• 射頻系列/標準：藍牙

• 協議：藍牙v5.0

• 調制方式：GFSK

• 頻率范圍：2400 MHz至2483.5 MHz

• 數據速率（最大值）：2 Mbps（部分資料指出為1 Mbps，具體以官方數據為準）

• 輸出功率：8 dBm

• 靈敏度：-88 dBm

• 存儲容量：256 kB編程閃存，40 kB SRAM

• 處理器核心：ARM Cortex-M0

• 處理器頻率：高達26 MHz

• 接口：SPI, UART, I2C, PWM, ADC, GPIO等

• 供電電壓：1.8 V至3.6 V（典型值為3.3 V）

• 功耗：

• 活躍模式：根據具體應用而定，但通常遠低于同類產品

• 休眠模式：幾微安

• 工作溫度范圍：-40°C至+85°C（工業級）或-40°C至+125°C（汽車級，根據具體型號）

• 天線接口：差分或單端RF輸出，支持外部匹配網絡

• 認證：藍牙SIG認證，FCC, CE, RoHS等（具體取決于銷售地區）

• 開發工具：STM32CubeIDE、BlueNRG-2系列軟件庫、評估板（如X-NUCLEO-IDB05A1）

• 封裝尺寸：具體尺寸依據QFN-32封裝標準，通常為幾毫米見方

七、安全特性

BLUENRG-232射頻收發器還具備一系列安全特性，以確保數據傳輸的機密性、完整性和認證性。這些特性包括但不限于：

• AES加密：支持AES-128、AES-192和AES-256加密標準，可用于保護敏感數據免受未授權訪問。

• CCM（Counter with CBC-MAC）模式：提供認證加密功能，確保數據在傳輸過程中的完整性和真實性。

• 隨機數生成器：用于生成安全的隨機數，增強加密算法的強度和安全性。

• 安全啟動：通過驗證固件代碼的完整性，防止惡意軟件或未授權代碼的執行。

八、開發支持

意法半導體為BLUENRG-232提供了全面的開發支持，以幫助開發者快速上手并成功將芯片集成到他們的產品中。這包括：

• 開發板與評估套件：如X-NUCLEO-IDB05A1擴展板，可以直接連接到STM32 Nucleo開發板上，為BLUENRG-232提供快速原型設計和測試環境。

• 軟件庫與中間件：提供BlueNRG-2系列軟件庫，包含藍牙協議棧、外設驅動、示例代碼等，大大簡化了應用程序的開發過程。

• 開發工具鏈：支持STM32CubeIDE等集成開發環境（IDE），提供代碼編輯、編譯、調試等一站式開發體驗。

• 技術文檔與社區支持：提供詳細的技術手冊、用戶指南、參考設計以及活躍的開發者社區，解決開發者在開發過程中遇到的問題。

九、總結

BLUENRG-232射頻收發器作為意法半導體在藍牙低功耗技術領域的杰出產品，憑借其高性能、低功耗、豐富的外設接口和強大的藍牙協議棧支持，在可穿戴設備、智能家居、醫療設備和工業自動化等領域展現出廣泛的應用前景。通過提供全面的開發支持和豐富的安全特性，BLUENRG-232為開發者提供了便捷、高效、安全的藍牙通信解決方案。隨著物聯網技術的不斷發展，BLUENRG-232射頻收發器將繼續在無線連接領域發揮重要作用，推動智能設備的普及和應用。