用藍(lán)牙及ARM? Cortex?微控制器打造穿戴式產(chǎn)品

　　Cortex-M系列處理器的差別之一在于指令集支持。Cortex-M0與Cortex-M0+的指令集規(guī)模較小，藉此降低核心復(fù)雜度(與面積)。Cortex-M3 與Cortex-M4指令集較為豐富，適合較復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。Cortex-M4也提供數(shù)字訊號(hào)處理指令，亦可選配單精度浮點(diǎn)運(yùn)算器(single-precision FPU)。將能耗降至最低對(duì)穿戴式產(chǎn)品來說非常重要。Cortex-M處理器還具備兩種架構(gòu)定義休眠模式，像Cortex-M3 和Cortex-M4靜態(tài)能耗便低于0.7μ W/MHz。

　　3 結(jié)合微控制器與藍(lán)牙技術(shù)

　　采用Cortex-M核心的微控制器結(jié)合低功耗單模(藍(lán)牙低功耗)或雙模藍(lán)牙模塊，就能成為體積雖小但功能強(qiáng)大的穿戴式產(chǎn)品，不過若采用結(jié)合Cortex-M處理器核心與藍(lán)牙低功耗收發(fā)器功能的系統(tǒng)單芯片(SoC)組件，或許也是一種替代方式，有助于產(chǎn)品高度整合并鎖定更復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

　　Nordic Semiconductor所推出的 nRF51822 即為一例，這款高彈性的多協(xié)議系統(tǒng)單芯片，最適合用在藍(lán)牙低功耗與2.4GHz超低功耗無線應(yīng)用。 nRF51822采用32位Cortex-M0核心、256kB Flash及16kB RAM。嵌入式2.4GHz收發(fā)器支持藍(lán)牙低功耗4.0版本，還有專屬2.4GHz操作協(xié)議。

　　第二個(gè)實(shí)例為Dialog Semicondcutor所生產(chǎn)的SmartBond DA14580，這款采用藍(lán)牙低功耗4.0/4.1版本的單模系統(tǒng)單芯片，采用的是Cortex-M0處理器核心。在傳輸與接收模式下，DA14580只需4.9mA電流，深層休眠模式下更低于600nA，電壓為3V。這款組件最低只要0.9V電壓就能運(yùn)作，因此也很適合用在完全自動(dòng)系統(tǒng)的采電功能。DA14580采芯片級(jí)封裝，體積只有2.5 x 2.5 x 0.5mm，可應(yīng)用在超小型穿戴式產(chǎn)品。

　　更高端的例子包括東芝 TZ1001MBG和TZ1011MBG應(yīng)用程序處理器，采用Cortex-M4核心、藍(lán)牙低功耗控制器外加射頻電路(RF circuitry)，還有Flash內(nèi)存與傳感器。 TZ1001MBG已整合加速儀，TZ1011MBG除了加速儀還則可望結(jié)合磁力計(jì)與陀螺儀。因?yàn)槭褂昧司哂袛?shù)字訊號(hào)處理功能及浮點(diǎn)運(yùn)算器的高效能Cortex-M4，可結(jié)合來自芯片內(nèi)外多重傳感器的數(shù)據(jù)。這兩款處理器還整合高解析模擬數(shù)字換器(ADC)，能把脈沖波等來自外部裝置或心電圖傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù) 。