Nordic Semiconductor發(fā)布全球首款適用于最嚴(yán)苛低功耗物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的Arm Cortex-M33雙核處理器無線SoC

nRF5340將高性能應(yīng)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(zhí)行安全功能集成在一個(gè)低功耗多協(xié)議SoC中，可用于專業(yè)照明、工業(yè)自動(dòng)化、先進(jìn)的可穿戴設(shè)備和其他復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(tǒng)級(jí)芯片(SoC)。nRF5340基于Nordic經(jīng)過驗(yàn)證并在全球范圍廣泛采用的nRF51和nRF52系列多協(xié)議SoC而構(gòu)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(gòu)，支持包括藍(lán)牙5.1/低功耗藍(lán)牙 (Bluetooth? Low Energy /Bluetooth LE)、藍(lán)牙Mesh、Thread和Zigbee等主要RF協(xié)議。

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

nRF5340集成了ArmTrustZone^?的Arm CryptoCell-312技術(shù)和安全密匙存儲(chǔ)，可提供最高級(jí)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行硬件加速，同時(shí)Arm TrustZone通過在單個(gè)內(nèi)核上創(chuàng)建安全和非安全代碼執(zhí)行區(qū)，為受信任的軟件提供系統(tǒng)范圍內(nèi)的硬件隔離。nRF5340的綜合安全功能可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的信任根和安全的固件更新，同時(shí)保護(hù)SoC免受惡意攻擊。

nRF5340基于Arm^?Cortex^?-M33雙核處理器；一個(gè)為高性能應(yīng)用處理器，運(yùn)行速率可達(dá)128 MHz (510 CoreMark)，帶有專用1 MB閃存和512 KB RAM；另一個(gè)為運(yùn)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，具有專用256 KB閃存和64 KB內(nèi)存。功能強(qiáng)大的應(yīng)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(diào)節(jié)選項(xiàng)，該應(yīng)用處理器集成了Arm TrustZone的Arm Cryptocell-312以及安全密匙存儲(chǔ)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(shè)。完全可編程的網(wǎng)絡(luò)處理器的能效更高(101 CoreMark/mA)，并針對(duì)無線電運(yùn)作期間的低功耗和低占空比傳感器采集進(jìn)行了優(yōu)化。可編程的網(wǎng)絡(luò)處理器訪問提供了2.4 GHz私有協(xié)議的最優(yōu)實(shí)現(xiàn)，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無線電，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(qiáng)了動(dòng)態(tài)多協(xié)議支持，并發(fā)支持低功耗藍(lán)牙和藍(lán)牙m(xù)esh/Thread/Zigbee運(yùn)作，可通過使用低功耗藍(lán)牙的智能手機(jī)進(jìn)行配置/調(diào)試，并與mesh網(wǎng)絡(luò)交互。該無線電具有藍(lán)牙5.1測(cè)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(fù)載電容器，與Nordic的nRF52系列相比，所需的外部組件數(shù)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(lán)牙協(xié)議棧、應(yīng)用示例和硬件驅(qū)動(dòng)程序。nRF Connect SDK是用于開發(fā)基于nRF9160 SiP商業(yè)產(chǎn)品的可靠解決方案。目前加上對(duì)nRF5340支持，這款SDK統(tǒng)一了低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)和低功耗短距離無線應(yīng)用開發(fā)。nRF Connect SDK公開托管在GitHub上，由Git提供源代碼管理，并提供免費(fèi)的SEGGER Embedded Studio IDE支持。Nordic還推出了一款價(jià)格低廉的nRF5340單板預(yù)覽開發(fā)套件nRF5340 PDK，開發(fā)人員能使用nRF5340的全部功能和所有GPIO，該P(yáng)DK還帶有用于SoC編程和調(diào)試的板載SEGGER J-Link調(diào)試器。

Nordic Semiconductor產(chǎn)品管理總監(jiān)Kjetil Holstad表示：“藍(lán)牙、Thread、Zigbee和其他低功耗無線技術(shù)現(xiàn)在構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵部分。開發(fā)人員已在開發(fā)基于包括房地產(chǎn)技術(shù)、定位服務(wù)、醫(yī)療、智能家居和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等高度復(fù)雜應(yīng)用的未來商業(yè)產(chǎn)品。這些應(yīng)用需要更高的計(jì)算能力和安全性，不過開發(fā)人員預(yù)期Nordic的無線解決方案仍會(huì)保持緊湊和高能效?！?/p>

“nRF5340 SoC旨在滿足這些需求以及更多，該產(chǎn)品不僅是Nordic在超低功耗無線領(lǐng)域數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，也是Nordic過去七年開發(fā)和支持nRF51和nRF52系列SoC的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，甚至或許是世界上最有經(jīng)驗(yàn)的低功耗無線產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)數(shù)年專注產(chǎn)品開發(fā)的成果。通過配合使用nRF5340和nRF Connect SDK，開發(fā)人員可以輕松構(gòu)建迄今為止尚且無法實(shí)現(xiàn)的無線應(yīng)用。”

現(xiàn)在客戶可以通過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)。