Nordic Semiconductor發(fā)布全球首款適用于最嚴苛低功耗物聯(lián)網(wǎng)應用的Arm Cortex-M33雙核處理器無(wú)線(xiàn)SoC

nRF5340將高性能應用處理器、完全可編程的超低功耗網(wǎng)絡(luò )處理器以及先進(jìn)的信任根和受信任的執行安全功能集成在一個(gè)低功耗多協(xié)議SoC中，可用于專(zhuān)業(yè)照明、工業(yè)自動(dòng)化、先進(jìn)的可穿戴設備和其他復雜的物聯(lián)網(wǎng)應用

近日， Nordic Semiconductor宣布推出下一代nRF5系列SoC中的首個(gè)成員nRF5340TM高端多協(xié)議系統級芯片(SoC)。nRF5340基于Nordic經(jīng)過(guò)驗證并在全球范圍廣泛采用的nRF51和nRF52系列多協(xié)議SoC而構建，同時(shí)引入了具有先進(jìn)安全功能的全新靈活雙處理器硬件架構，支持包括藍牙5.1/低功耗藍牙 (Bluetooth? Low Energy /Bluetooth LE)、藍牙Mesh、Thread和Zigbee等主要RF協(xié)議。

nRF5340 SoC為擴展工作溫度至105oC而設計，同時(shí)支持多協(xié)議和先進(jìn)的安全功能，非常適合專(zhuān)業(yè)照明和工業(yè)應用。此外，這款SoC的高性能應用處理器還帶有512 KB RAM大內存，可滿(mǎn)足下一代尖端可穿戴設備的需求。該器件帶有擴展的QSPI外設接口，能夠以96 MHz與外部存儲器連接，同時(shí)還集成了可用作顯示器和復雜傳感器接口的32 MHz高速SPI外設。

nRF5340集成了ArmTrustZone^?的Arm CryptoCell-312技術(shù)和安全密匙存儲，可提供最高級別的安全性。該器件使用Arm CryptoCell-312將最通用的互聯(lián)網(wǎng)加密標準進(jìn)行硬件加速，同時(shí)Arm TrustZone通過(guò)在單個(gè)內核上創(chuàng )建安全和非安全代碼執行區，為受信任的軟件提供系統范圍內的硬件隔離。nRF5340的綜合安全功能可實(shí)現先進(jìn)的信任根和安全的固件更新，同時(shí)保護SoC免受惡意攻擊。

nRF5340基于A(yíng)rm^?Cortex^?-M33雙核處理器；一個(gè)為高性能應用處理器，運行速率可達128 MHz (510 CoreMark)，帶有專(zhuān)用1 MB閃存和512 KB RAM；另一個(gè)為運行速率為64 MHz (238 CoreMark) 的完全可編程超低功耗網(wǎng)絡(luò )處理器，具有專(zhuān)用256 KB閃存和64 KB內存。功能強大的應用處理器效率極高(65 CoreMark/mA)，具有8 KB的兩通道關(guān)聯(lián)緩存，支持DSP和浮點(diǎn)功能，并提供電壓和頻率調節選項，該應用處理器集成了Arm TrustZone的Arm Cryptocell-312以及安全密匙存儲的先進(jìn)安全功能，帶有包括NFC、USB、QSPI和高速SPI的各種接口外設。完全可編程的網(wǎng)絡(luò )處理器的能效更高(101 CoreMark/mA)，并針對無(wú)線(xiàn)電運作期間的低功耗和低占空比傳感器采集進(jìn)行了優(yōu)化?？删幊痰木W(wǎng)絡(luò )處理器訪(fǎng)問(wèn)提供了2.4 GHz私有協(xié)議的最優(yōu)實(shí)現，確保了從nRF51和nRF52系列移植的可行性。

nRF5340集成了全新功率優(yōu)化的多協(xié)議2.4 GHz無(wú)線(xiàn)電，其TX電流為3.2 mA (0 dBm TX功率、3 V、DC/DC)，RX電流為2.6 mA (3 V、DC/DC)。睡眠電流低至1.1 μA。這款SoC的特色是增強了動(dòng)態(tài)多協(xié)議支持，并發(fā)支持低功耗藍牙和藍牙mesh/Thread/Zigbee運作，可通過(guò)使用低功耗藍牙的智能手機進(jìn)行配置/調試，并與mesh網(wǎng)絡(luò )交互。該無(wú)線(xiàn)電具有藍牙5.1測向的全部功能。nRF5340可在1.7 V至5.5 V電源電壓范圍工作，允許由可充電電池和USB供電。該SoC還集成了用于32 MHz和32.762 kHz晶體的XTAL負載電容器，與Nordic的nRF52系列相比，所需的外部組件數目減少了四個(gè)，減少了材料清單(BOM)和縮小了解決方案尺寸。

nRF5340的軟件開(kāi)發(fā)套件nRF Connect SDK提供了完整的解決方案，其中集成了Zephyr RTOS、低功耗藍牙協(xié)議棧、應用示例和硬件驅動(dòng)程序。nRF Connect SDK是用于開(kāi)發(fā)基于nRF9160 SiP商業(yè)產(chǎn)品的可靠解決方案。目前加上對nRF5340支持，這款SDK統一了低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)和低功耗短距離無(wú)線(xiàn)應用開(kāi)發(fā)。nRF Connect SDK公開(kāi)托管在GitHub上，由Git提供源代碼管理，并提供免費的SEGGER Embedded Studio IDE支持。Nordic還推出了一款價(jià)格低廉的nRF5340單板預覽開(kāi)發(fā)套件nRF5340 PDK，開(kāi)發(fā)人員能使用nRF5340的全部功能和所有GPIO，該PDK還帶有用于SoC編程和調試的板載SEGGER J-Link調試器。

Nordic Semiconductor產(chǎn)品管理總監Kjetil Holstad表示：“藍牙、Thread、Zigbee和其他低功耗無(wú)線(xiàn)技術(shù)現在構成了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵部分。開(kāi)發(fā)人員已在開(kāi)發(fā)基于包括房地產(chǎn)技術(shù)、定位服務(wù)、醫療、智能家居和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等高度復雜應用的未來(lái)商業(yè)產(chǎn)品。這些應用需要更高的計算能力和安全性，不過(guò)開(kāi)發(fā)人員預期Nordic的無(wú)線(xiàn)解決方案仍會(huì )保持緊湊和高能效?！?/p>

“nRF5340 SoC旨在滿(mǎn)足這些需求以及更多，該產(chǎn)品不僅是Nordic在超低功耗無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域數十年經(jīng)驗的結晶，也是Nordic過(guò)去七年開(kāi)發(fā)和支持nRF51和nRF52系列SoC的經(jīng)驗總結，甚至或許是世界上最有經(jīng)驗的低功耗無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)團隊數年專(zhuān)注產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成果。通過(guò)配合使用nRF5340和nRF Connect SDK，開(kāi)發(fā)人員可以輕松構建迄今為止尚且無(wú)法實(shí)現的無(wú)線(xiàn)應用?！?/p>

現在客戶(hù)可以通過(guò)Nordic代理商訂購nRF5340 PDK。帶有48個(gè)GPIO口的7x7 mm aQFN封裝nRF5340 SoC工程樣品即將工業(yè)。