超低功耗RF設(shè)計(jì)考量揭密

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，無(wú)線連接需要一個(gè)無(wú)線電（收發(fā)器）、協(xié)議（用來(lái)控制無(wú)線電通訊的軟體程式碼或堆疊），以及應(yīng)用處理器（擁有自己的程式碼以監(jiān)控特殊應(yīng)用，如心律監(jiān)控）。以下將探討這些要素如何影響無(wú)線系統(tǒng)的效率、尺寸和成本。

　　我們以兩個(gè)範(fàn)例進(jìn)行說(shuō)明：一個(gè)無(wú)線滑鼠和一個(gè)自行車電腦。無(wú)線滑鼠的設(shè)計(jì)看來(lái)較簡(jiǎn)單，但它需要應(yīng)用到大量的超低功耗RF。無(wú)線滑鼠製造商需要一種精巧、高效且低成本的連接方案。換句話說(shuō)，他們希望開(kāi)發(fā)出所有消費(fèi)者都買(mǎi)得起、功能強(qiáng)大電池壽命長(zhǎng)的無(wú)線滑鼠。

　　針對(duì)這種應(yīng)用，最佳方案是一顆系統(tǒng)單晶片（SoC），它在單顆晶片上整合了無(wú)線電、工廠提供的協(xié)議和應(yīng)用處理器。而極大的應(yīng)用量則抵銷了廠商投注的高昂NRE成本。此外，供應(yīng)商還能最佳化軟硬體性能，以滿足目標(biāo)應(yīng)用需求。

　　對(duì)滑鼠製造商來(lái)說(shuō)，他們毋須浪費(fèi)時(shí)間和金錢(qián)開(kāi)發(fā)、選擇或購(gòu)買(mǎi)外部處理器和相關(guān)的開(kāi)發(fā)工具套件，以及撰寫(xiě)程式碼。收發(fā)器供應(yīng)商在開(kāi)發(fā)SoC時(shí)便已完成一部份工作了。

　　以Nordic公司的nRF24LE1 SoC為例，該元件瞄準(zhǔn)桌上型週邊市場(chǎng)，內(nèi)含Nordic公司的nRF24L01 + 2.4GHz超低功耗收發(fā)器、用于快閃記憶體或一次可編程（OTP）記憶體中的Gazell軟體協(xié)議堆疊、增強(qiáng)型8位元微控制器。這種單晶片元件尺寸僅5x5毫米，可應(yīng)用在小型無(wú)線滑鼠設(shè)計(jì)中。

　　另一款nRF24LU1+晶片組則整合了Nordic nRF24L01+收發(fā)器、USB 2.0相容設(shè)備控制器，、快閃記憶體（或OTP）和一個(gè)8位元微控制器，可插入主PC的USB埠提供無(wú)線鏈接。nRF24LU1+能讓PC週邊製造商開(kāi)發(fā)出微型USB dongle設(shè)備（圖1）。

　　圖1：nRF24LU1+能讓PC週邊製造商開(kāi)發(fā)出微型USB dongle。