选择nRF52832的理由：目前流行的BLE SoC性能对比

overheat

目前蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy）SoC不断推陈出新，现在市面上已经有多款该类芯片。这篇文章将会接介绍目前市面上流行的5款芯片对比。
　　1.更好的功耗表现
　　几年前，市面上能够找到的蓝牙低功耗SoC芯片的功耗(发射或者接收时的电流)都在15mA至20mA。现在，大部分的芯片都可以做到5mA到8mA的水平。下表是几个代表性的芯片的功耗对比：



　　注意：在NORDIC最新发布的资料中显示，他的功耗数据进一步优化。目前是这几款中最好的。
　　通常来讲，如果功耗数据降低40%至60%，实际应用中的待机时间就会翻倍(将所有事情平均算下来)。更低的峰值电流也意味着电池的瞬时压力更小，某种程度上会增加放电能力。
　　我们没有列出Dialog的DA14580的3.9mA的功耗，是因为它没有内部的Flash。如果你的应用代码超过32KB时(超出它内部ROM的体积)就需要外置Flash，所以功耗就不止这么多了。


　　2.更好的RF表现

　　更好的RF表现意味着更远的距离，在大多数的应用中这个数据非常重要。其中重要的两点是发射功率和接收敏感度。好的RF性能能够让不可能变成可能，有时即使由于各种限制使接收的数据经常出错，但是如果加以算法的优化，传输距离会更远。
　　下表是一些最新芯片的数据：


　　TI和NORDIC都将发射功率提升到3-4db，通常发射功率都在+5dBm以下。Silicon 的芯片是个例外，它们有多年的无线集成经验可以达到10dBm。更高的发射功率在远距离传输的应用中更有优势。
　　另外，可以通过增加外置的RF功放芯片来提高通讯距离，不过这样做的同时也会消耗更多的电流。
　　如果这两个参数都足够好的话，通讯距离会更远。但是使用更高的输出功率(或者接收灵敏度)意味着更高的电流消耗。官方给出的功耗数据一般都是0dBm时的数据。
　　注意：+10dBm是ETSI ( 欧洲电信标准协会)允许的最大发射功率。

　　3.更强的处理能力

　　集成MCU的单芯片BLE通常MCU都比较弱，而且这颗MCU同时运行着BLE协议栈和应用程序。
　　大多数初代的芯片都用的是ARM Cortex内核，见下表：


　　M4F 是 Cortex-M4 增加一个(浮点运算单元) Floating Point unit.
　　有一些老的芯片使用的是8051或者其他内核，更多的则是Cortex-M0内核，因为用户更喜欢用这些已经是业界标准的内核。
　　Cortex-M0内核是低功耗的内核，它适合采集传感器数据，但是在运行算法方面就不太好了。当你需要在Cortex-M0或者8051内核中跑BLE协议栈时，它就没有太多的剩余性能来做其他的事情，一些复杂的外设也就没办法接了。
　　越来越多的芯片原厂希望拓展穿戴设备市场，这就需要更高的性能和更小的体积。解决办法看来就是使用性能更强的BLE SoC。上表中以及可以看到，TI和NORDIC都从8051或者Cortex-M0转移到了Cortex-M3或者Cortex-M4内核。其中浮点运算单元可以用来应付更多的运算要求。
　　同时，还有其他的一些需求是内置更多的通讯外设，低功耗传感器和更多的模拟外设。

　　4.更多的RAM和Flash

　　通常芯片会提供128KB或256KB的Flash容量，真实的协议栈一般是70KB至90KB的大小，所以留给应用程序的空间就不会太大。BLE应用不断的发展，需要处理的事物越来越多，所以就需要更大的RAM和更大的Flash。
　　最近，NORDIC发布了他们的nRF52832 ，它带有512KB的Flash。同时它也是目前拥有最大内存的BLE SoC。
　　通常BLE SoC的RAM只有16KB，去掉蓝牙协议栈常用的8KB至12KB，所剩无几。nRF52832则有目前最大的64KB的RAM。
　　用户应用程序原来越复杂只是导致芯片升级的其中一个原因，另外一个原因是BLE协议栈将拥有更多的功能。很多芯片提供了Peripheral + Central 角色切换的功能。或者多协议同时运行，比如 BLE 和Zigbee. IPv6 support 都需要更大的RAM。


注意：提升Flash和RAM的容量会在芯片内部占更大的体积，所以趋势是使用更小的内核。

　　5.多协议支持

　　Freescale发布的KW40Z 受限于处理能力和Flash/RAM，它只支持BLE。TI的CC2650支持BLE、Zigbee、6LowPAN和RF4CE。Nordic的芯片支持BLE和ANT以及2.5Ghz的自由协议。芯片所提供的无线硬件都是差不多的，区别在于使用不同的软件。
　　BLE是最流行的无线连接协议，多协议的支持肯定有更广的应用空间。但是同时也要考虑共存性 “coexist”，意思就是多协议同时应用时要保证无线协议之间不能互相干扰。否则就会浪费大量的电力在重发数据上面。

　　下表是常见的BLE SoC芯片支持的协议：


NORDIC和TI显然是这方面的领导者。

之前没买到nRF52832-DK的，可以参加http://z.elecfans.com/4.html的众筹，有更多传感器选择！

mangocity

Rx 电流 > Tx 电流，为什么？

clesun

mangocity 发表于 2016-2-29 11:10
Rx 电流 > Tx 电流，为什么？

那一定是写文档的人马虎，，，看来是没审核就发布。话说其他家的BLE怎么不列出来，大名鼎鼎的Dialog2015出了几个版本

overheat

mangocity 发表于 2016-2-29 11:10
Rx 电流 > Tx 电流，为什么？

我的理解是超高灵敏度带来的高增益的ADC比较费电，反而是发射不过是锁相环之类的震荡电路。

overheat

clesun 发表于 2016-2-29 11:19
那一定是写文档的人马虎，，，看来是没审核就发布。话说其他家的BLE怎么不列出来，大名鼎鼎的Dialog2015 ...

RX电流的确是大于TX电流，这个可以看datasheet。

另外，文中提到：“我们没有列出Dialog的DA14580的3.9mA的功耗，是因为它没有内部的Flash。如果你的应用代码超过32KB时(超出它内部ROM的体积)就需要外置Flash，所以功耗就不止这么多了。”

对了，似乎也没有“其他家”比较流行的BLE SoC芯片啦。

aleyn

52832，这个芯片刚出来，估计不好买。

gyd0317

年前已经买了你们家的开发板，问了代理商3月份可以买到量产芯片

nowow

就2540好像是增强51内核

Cary_Liu

overheat 发表于 2016-2-29 11:28
RX电流的确是大于TX电流，这个可以看datasheet。

另外，文中提到：“我们没有列出Dialog的DA14580的3.9m ...

貌似nxp也推了QN902X系列

magicoe

Cary_Liu 发表于 2016-2-29 14:28
貌似nxp也推了QN902X系列

新推了QN9080系列了。QN9020确实好。

overheat

magicoe 发表于 2016-2-29 14:41
新推了QN9080系列了。QN9020确实好。

看了一下QN9020的介绍，似乎还是nRF51822的水平，内核和内存之类的都不是很强大。
http://www.nxp.com/zh-Hans/produ ... 020?lang_cd=zh-Hans

有什么特别之处呢？

liwei_jlu

gyd0317 发表于 2016-2-29 12:47
年前已经买了你们家的开发板，问了代理商3月份可以买到量产芯片

有参考价格吗？

magicoe

overheat 发表于 2016-2-29 16:01
看了一下QN9020的介绍，似乎还是nRF51822的水平，内核和内存之类的都不是很强大。
http://www.nxp.com/zh ...

M4就得看9080了。

yp19820523

比功耗，怎么没dialog的？

tanglj868

关注mark!!!

dreambox

nxp 的QN价格更有优势，业内很多开始用了

xiaolong_ba

1、Nordic 的BLE确实不错，特殊是智能穿戴基本十家就有9家用它了，市场占用率很高。最重要的是跟百度合作做了一款百度手环，而且是全开源的，我觉得这点也让很多做智能穿戴的公司选择它，用的人也多资料也很多。第二代产品看参数还是很不错的，具体的表现还待市场考查。
2、TI的CC2450现在应该还是有一定的市场份额，但是我个人认为应该会越来越小了，要是我个人我也更侧重于Nordic，TI的第二代貌似市场反响不是很好。还待观察
3、Cpress的就是内部的资源比较丰富，各带运放、比较器、DAC、ADC，还自带触摸驱动和LCD驱动等比较有亮点，但是发射和接收的电流有点高，如楼主所说的10多个mA，开发环境跟其他的有点不同，类似于Labview那样拉控件的。
4、NXP的QN902X，用起来也挺好的，一个API函数帮你做了好多个步骤的事情，不像TI分的比较细，蓝牙协议栈听说不是很稳定，待考证。看参数的话，RAM很大128KB，但是这个芯片比较奇葩，代码是从Flash拷到RAM运行的，也就说128KB看起来很多，大的程序可能会有点紧张，听说第二代Qn9080是M4内核，代码直接在Flash运行，性能也不错，但是我还没有看到相关的文档和样片，等出来可以玩玩看一看
5.其他的BLE我就没有接解过，待其他大神补充

TongIC

比较喜欢用TI的BLE进行开发，看了CC2640的datasheet,内部的资源还是很丰富的，需要继续研究，

VegeBird

很好，又学到了，感谢楼主，

cantonguy

STWB55系列对比应该有优势吧，除了价格，WB还有USB