主流蓝牙BLE控制芯片详解（1）：TI CC2540

[导读] CC2540是一款高性价比，低功耗的片上系统（SOC）解决方案，适合蓝牙低功耗应用，诸如2.4G 低功耗蓝牙系统、健康医疗、运动和健身设备和消费电子/移动配件等。

关键词：蓝牙BLETI公司CC2540

蓝牙BLE的概念近年来十分火热，由于是新兴技术，市面上主流的控制芯片厂商可谓是屈指可数。在此，小编为你尽可能收集了这些主流控制芯片的详细介绍，希望对你的设计有所帮助。

德州仪器的CC2540
德州仪器的CC2540系列产品提供用于感应器应用及行动手持装置周边的低功率蓝牙解决方案， CC2540是一个真正的系统单晶片解决方案，结合德州仪器的协定堆叠、轮廓软体及应用支援， CC2540成为市场上最具有弹性及成本效益的单模式低功率蓝牙解决方案。

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简介

　　CC2540是一款高性价比，低功耗的片上系统（SOC）解决方案，适合蓝牙低功耗应用。它包含了一个出色的工业标准的8051内核的RF收发器，可编程闪存，8KB RAM和其它功能强大的配套特征及外设。CC2540适合低功率系统，超低的睡眠模式以及运行模式的超低功耗和转换进一步实现了低功耗。CC2540有两种不同的版本：CC2540F128 / F256，分别有128和256 KB的闪存，结合TI的蓝牙低功耗协议栈，CC2540F128 / F256形成了市场上最灵活，性价比也最高的单模式蓝牙BLE解决方案。

图1 功能方框图

重要特性

　　（1）真正的低功耗蓝牙片上系统解决方案：

　　CC2540 集合低功耗蓝牙协议栈，包括外设接口和广泛的传感器等。

　　— 封装 6mm *6mm

　　（2） RF 部分

　　— 蓝牙低功耗兼容技术

　　— 出色的链路预算（高达 97dB），支持无外部前段的远程应用

　　— 精确的数据接收信号强度检测（RSSI）

　　— 适用于针对世界范围内的无线电频率调节系统，规则： ETSI EN 300 328 ，EN 300 440 2 类（欧洲）， FCC CFR47 15 部分（美国），ARIB STD-T66（日本）

　　（3）布局

　　— 很少外部元件

　　— 提供参考设计

　　— 6mm*6mm QFN-40 封装：

　　（4）低功耗

　　— 接收模式低至 19.6mA

　　— 发送模式（-6dBm）：24mA

　　— 功率模式 1（3-us 唤醒）：235uA

　　— 功率模式 2（睡眠计时器开启）：0.9uA

　　— 功率模式 3：（外部中断）：0.4uA

　　— 供电范围：2V-3.6V

　　— 在所有电源模式下都有 RAM 和寄存器存储

　　（5）微控制处理器

　　— 高性能，低功耗的 2051 内核

　　— 系统可编程闪存 56KB

　　— 静态随机存储器 8KB

　　（6）外围设备

　　— 含 8 个通道和可配置分辨率的 12 位数模转换

　　— 集成高性能比较器

　　— 通用定时器 16 字节，2 个 8 字节）

　　— 21 个多功能 I/O 口（19*4mA.2*20mA）

　　— 32kHz 休眠定时器

　　— 2 个串口

　　— 全速 USB 接口

　　— 红外发生电路

　　— 功能强大的 5 个通道直接内存访问（DMA）

　　— AES 安全协处理器

　　— 电池监控和温度传感器

　　— 每个 CC2540 内涵一个唯一的 48 位 IEEE 地址。

参数对比

与其它产品相比 Bluetooth / 蓝牙低耗

典型案例

　　（1）便携式医疗仪器。例如血糖仪、数字血压计、血气计、数字脉搏/心率监视器甚至数字温度计，都采用五个常见于每个仪器的系统级块：电源/电池管理、控制和数据处理，放大和A / D转换的传感器输入，某种类型的显示和传感器元件本身。一般来说这些都是单片机控制的手持设备，操作使用各种bio-sensors电池和测量。

　　关键设计是考虑超低功耗和高效率的需要，延长电池寿命、快速和高精度快速响应时间，额外的需求可能是需要另外的内存，有线或无线接口数据上传到在医生办公室的电脑在家里，甚至进入传感器，音频反馈对于简单好/不好的迹象或更复杂的一步一步利用指令。在不增加能耗的前提下添加这些特性是一个重大的挑战。德州仪器的微控制器、仪器仪表和缓冲放大器、电源和电池管理、音频放大器，有线和无线接口设备提供了理想的工具箱便携式医学应用。

　　（2）物联网网关。链接建设/家庭能源系统使用低功率射频（LPRF）技术如ZigBee®任何Wi-Fi路由器，因此消费者可以监视和控制的智能能源设备或家庭自动化系统通过智能手机或平板电脑。一个强大的该™臂®皮质™A8处理器上运行Linux通常作为主机，实现宽范围的软件和固件定制。它还使物联网网关管理通信，局部而不是依靠情报在云数据处理及应用。

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