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一款基于Cortex-M4的BLE SoC——Nordic nRF52開發(fā)套件評測

2017-02-22
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作者：liuluqqzj
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
談及BLE低功耗協(xié)議，其實早在2010年時BLE 4.0協(xié)議就已提出，但那時候的智能硬件熱潮尚未到來，而主流的智能手機系統(tǒng)例如WP、iOS及Android等也缺乏對BLE新協(xié)議的支持，因此BLE功能未能夠大范圍的普及。而在過去的幾年中，智能硬件概念的炒作和相關(guān)產(chǎn)品的誕生如雨后春筍般，熱潮一波接著一波，BLE功能也成了目前智能手機的標配。在大好的環(huán)境的激勵下，一些半導(dǎo)體廠商開始"悶聲發(fā)大財"，推出一系列功能強大的BLE芯片，例如文中將要介紹的nRF52832芯片，便來自于Nordic半導(dǎo)體公司。

從表1中可以看到，新一代的nRF52芯片在上一代nRF51的基礎(chǔ)上，性能及功能方面都有了顯著的提升。當(dāng)市面上大多數(shù)廠商的BLE依然采用Cortex-M0或51架構(gòu)時，北歐半導(dǎo)體廠商已經(jīng)率先采用了ARM Cortex-M4架構(gòu)內(nèi)核，在提高內(nèi)核性能的同時還進一步降低了芯片的整體功耗，其產(chǎn)品的整體表現(xiàn)不可謂不強大。對比上一代產(chǎn)品，nRF52不論是在數(shù)據(jù)收發(fā)過程中，還是在低功耗待機模式中，其整體功耗均得到明顯降低，除此之外，nRF52還出現(xiàn)了眾多前一代所不具備的新特性，例如NFC功能以及EasyDMA等技術(shù)。

3. 上手體驗

對于新拿到nRF52評估板的用戶，Nordic官網(wǎng)提供了基礎(chǔ)的引導(dǎo)入門，此處測試其中的兩個小Demo：Heart rate monitor以及Proximity demo。準備工作分兩步：一，點擊頁面下載鏈接獲得兩個Demo的Zip壓縮包并分別解壓到本地目錄中;二，去應(yīng)用市場下載Nordic的BLE工具箱APP ，名字叫做nRF Toolbox。

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圖7. 測試準備工作

3.1 心率監(jiān)視器

將nRF52評估板插入電腦USB端，在文件資源管理器中將出現(xiàn)將出現(xiàn)名為JLINK的虛擬U盤，將heart_rate_demo文件下的hex文件直接拖入該文件根目錄下，評估板將自動完成nRF52832的固件更新。

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圖8. 心率監(jiān)視器固件資源

打開nRF Toolbox，如果手機沒有開啟藍牙(提示開啟)需點擊開啟，進入主界面后，選擇HRM(heart rate monitor)圖標進入二級頁面。

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圖9. nRF Toolbox工具主界面

點擊CONNECT搜索BLE設(shè)備，此時應(yīng)該可以看到名為“Nordic_HRM”的BLE設(shè)備(固件更新成功的話)，點擊設(shè)備名進行連接，即可看到評估板傳來的心率測試數(shù)據(jù)。

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圖10. 掃描接收心率數(shù)據(jù)

3.2 防丟Demo

此處操作過程同心率監(jiān)測器，將proximity_demo文件下的hex文件直接拖入JLINK文件根目錄下，nRF52評估板將自動完成nRF52832的固件更新。在APP端點擊PROXIMITY，在其頁面中點擊CONNECT掃描BLE設(shè)備，此時應(yīng)該可以看到名為“Nordic_Prox”的BLE設(shè)備(比較詭異的是，我這里依然顯示的Nordic_HRM，在斷開一段時間后掃描顯示設(shè)備名才恢復(fù)正常)。點擊設(shè)備名即可進行連接。

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圖11. 防丟應(yīng)用界面

連接成功后可看到屏幕上的“FindMe”按鈕變成可點擊狀態(tài)，此時可進行兩種測試操作：一，點擊評估板上的Button1，此時手機將會響起報警聲，再次點擊Button1關(guān)閉報警;二，拿起手機遠離評估板，在繞過兩堵墻，穿過走廊(約十幾米的距離)后，手機提示已經(jīng)超出連接范圍，警報聲響起。

3.3 更多新特性

除了以上兩個小Demo展示外，nRF52的NFC功能也是個亮點，遺憾的是在評測的過程中，手機并沒有掃描到評估板的NFC標簽(可正常掃描到公交卡)。關(guān)于nRF52832的更多應(yīng)用，Nordic官網(wǎng)提供了完整的SDK、參考手冊、協(xié)議棧固件以及相應(yīng)的開發(fā)工具，開發(fā)者按照提示下載安裝即可進一步體驗nRF52832的新特性，此處不再進行詳述。

4. 總結(jié)

北歐半導(dǎo)體推出的nRF52評估板是一個完整的BLE/NFC開發(fā)調(diào)試板，板載性能強勁的nRF52832控制器，該MCU集成有ARM Cortex-M4處理器內(nèi)核，64MHz主頻，內(nèi)置512/256KB的Flash，以及64/32KB SRAM的大容量存儲。此外nRF52832的功耗在上一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上有了進一步的降低，使得其不僅在傳統(tǒng)的計算機外設(shè)、醫(yī)療娛樂等領(lǐng)域具備優(yōu)勢，在新興的物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備等領(lǐng)域也更具應(yīng)用前景。

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