PSoC 4 BLE笑迎物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴低功耗無(wú)線(xiàn)設計挑戰

　　每天新產(chǎn)品 時(shí)刻新體驗一站式電子數碼采購中心專(zhuān)業(yè)PCB打樣工廠(chǎng)，24小時(shí)加急出貨服務(wù)器和存儲系統的超新互連解決方案多樣化的電子和電氣元件 對于遍地開(kāi)花的可穿戴設備和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，什么樣的無(wú)線(xiàn)技術(shù)是產(chǎn)品真正需要的？工程師在設計時(shí)又面臨著(zhù)哪 些挑戰？調查顯示，工程師主要面臨三大設計難題：首先，設計基于傳感器的無(wú)線(xiàn)IoT系統比較困難。當設計基于傳感器的無(wú)線(xiàn)系統時(shí)，工程師需要使用多個(gè)IC 供應商提供的設計工具，同時(shí)，無(wú)線(xiàn)規范要求復雜的固件開(kāi)發(fā)，射頻電路板的設計也比較復雜；第二，基于傳感器的系統要求使用傳感器AF E、數字控制邏輯、BL E射頻及MCU，且復雜的用戶(hù)界面要求額外的觸摸或顯示屏IC，這些基于多個(gè)IC的系統會(huì )增加BOM成本；第三，無(wú)線(xiàn)系統通常使用紐扣電池運行，為了優(yōu)化 系統電源，需要實(shí)現優(yōu)化的低功耗系統。

　　賽普拉斯半導體公司（Cypress）的單芯片低功耗藍牙解決方案，在集成度、簡(jiǎn)化設計方面都獨具優(yōu)勢。全新的PSoC 4 BLE可編程片上系統基于Cypress 15年歷史之久的PSoC可編程嵌入式設計平臺本身可編程的靈活性，加之ARM Cortex-M0的高性?xún)r(jià)比處理器架構，如今再加上低功耗藍牙（BLE）射頻，實(shí)現了高度的集成性和易用性。

　　Cypress PSoC 4 BLE架構

　　Cypress 低功耗藍牙解決方案擁有智能藍牙射頻、一個(gè)具有超低功耗模式的高性能32位 ARM Cortex-M0內核、可編程模擬模塊，以及CapSense電容式觸摸感應功能等。這些技術(shù)組合在一起，可為智能藍牙產(chǎn)品提供高系統價(jià)值、更長(cháng)的電池 壽命、可定制化的感應能力，以及漂亮直觀(guān)的用戶(hù)界面。

　　PSoC 4 BLE集成的可編程AFE包括四個(gè)運算放大器（可配置為PGA、比較器、濾波器等）、1個(gè)12位分辨率和1Msps采樣率的SAR2 ADC；可編程的數字邏輯包括4個(gè)通用數字模塊（UDB）、4個(gè)可配置TCPWM3模塊、2個(gè)可配置的串行通信模塊（SCB）；以及CapSense觸摸 感應界面，其內置的Cypress SmartSense自動(dòng)調校算法可識別兩指手勢，并且完全不需要手動(dòng)調校（見(jiàn)圖）。

　　從三方面簡(jiǎn)化系統設計

　　除 了高集成度，Cypress產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理王冬剛表示，PSoC 4 BLE單芯片解決方案的最大價(jià)值在于對系統設計工作的簡(jiǎn)化。這主要體現在三方面：簡(jiǎn)化了BLE協(xié)議棧和配置文件的配置；通過(guò)集成Balun電路，簡(jiǎn)化了射 頻電路板設計；在PSoCCreator中實(shí)現了完整的系統設計，簡(jiǎn)化了整體設計流程。

　　PSoC 4 BLE除了集成藍牙物理層與鏈路層外，還集成藍牙可編程片上射頻系統（PR oC），以及藍牙射頻所需的雙P濾波的Balun電路，這個(gè)電路的功能是將差分射頻信號轉化成單端信號或相反的信號，與天線(xiàn)匹配。單芯片集成了Balun 電路后，使得藍牙射頻的設計更簡(jiǎn)單，外部只需要一個(gè)電容和一個(gè)電感即可，而市場(chǎng)上目前主流的方案外部差不多需要7個(gè)或者9個(gè)器件。王冬剛強調，外部元器件 數量的減少不僅使成本降低、PCB面積減小，同時(shí)也大大簡(jiǎn)化了系統設計，提高量產(chǎn)良率。PSoC 4 BLE作為一個(gè)高度集成的單芯片解決方案，能夠降低IoT和可穿戴設備的設計門(mén)檻，可用于定制化IoT應用、家庭自動(dòng)化、醫療、運動(dòng)健身監控以及其他可穿 戴智能設備。

　　已獲藍牙技術(shù)聯(lián)盟認證

　　目前，Cypress的高集成度單芯片低功耗 藍牙解決方案已獲得藍牙認證。這意味著(zhù)PSoC4BLE可編程片上系統及PRoC BLE可編程片上射頻系統解決方案中所使用的鏈路層元件、藍牙低功耗協(xié)議棧及射頻物理層（RF PHY）通過(guò)了4.1版規范的認證。此外，該解決方案的芯片級封裝（CSP）和方形扁平無(wú)引腳（QFN）封裝也獲得了藍牙4.1的認證。