意法半导体BLUENRG-232射频收发器中文资料

一、引言

意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）作为全球领先的半导体公司，一直致力于提供智能、高能效的产品及解决方案，广泛应用于智能驾驶、智能工厂、智慧城市和智能家居等领域。其中，BLUENRG-232射频收发器作为ST在蓝牙低功耗（BLE）技术领域的杰出产品，凭借其卓越的性能和广泛的应用场景，在市场上赢得了广泛的认可。本文将详细介绍BLUENRG-232射频收发器的型号类型、工作原理、特点、应用以及详细参数。

　　厂商名称：ST意法半导体

　　元件分类：射频收发器

　　中文描述： 射频收发器,蓝牙,2400 MHz至2483.5 MHz,GFSK,2Mbps,8dBm输出,1.7V至3.6V,VFQFPN-32

　　英文描述： Bluetooth Low Energy Wireless

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-36610295-BLUENRG-232.html

　　在线购买：立即购买

　　BLUENRG-232概述

　　蓝牙低能耗（BLE）单模系统芯片扩展了屡获殊荣的BlueNRG网络处理器的功能，可使用嵌入式Cortex M0来运行用户应用代码。它包括256KB的编程闪存和24KB的静态RAM存储器（两个12KB的库）以及SPI、UART、I2C标准通信接口外设。它还具有多功能定时器、看门狗、RTC和DMA控制器。一个ADC可用于与模拟传感器的接口和读取集成电池监测器的测量结果。适用于手表、健身、健康和运动、消费医疗、安全/接近、远程控制、家庭和工业自动化、辅助生活、手机周边设备、照明和PC周边设备。

　　符合蓝牙4.2的蓝牙低能量单模系统片上。

　　集成线性稳压器和DC-DC降压转换器

　　基于高性能、超低功耗的CortexM0 32位架构内核

　　14、15或26个GPIO

　　2个多功能定时器，10位ADC和PDM流处理器

　　16或32MHz晶体振荡器，32KHz环形振荡器

　　电池电压和温度传感器

　　高达+8dBm的可用输出功率（在天线连接器处）

　　精确的RSSI，可实现功率控制

　　在活动的BLE堆栈（睡眠模式）下，电流消耗低至1?A

　　BLUENRG-232中文参数

　　BLUENRG-232引脚图

二、型号与类型

BLUENRG-232是意法半导体推出的一款蓝牙低功耗（BLE）单模系统芯片，属于BlueNRG系列。该芯片集成了高性能的射频收发器、嵌入式Cortex M0处理器以及丰富的外设接口，为开发者提供了强大的蓝牙通信解决方案。BLUENRG-232的封装形式为QFN-32，这种封装形式具有体积小、引脚间距短、散热性能好等优点，非常适合于对空间要求严格的嵌入式应用。

三、工作原理

BLUENRG-232射频收发器的工作原理基于蓝牙低功耗（BLE）技术，该技术是一种专为低功耗无线设备设计的无线通信技术标准。BLE技术通过减少数据传输量、降低传输频率以及优化协议栈等方式，实现了在保持通信质量的同时显著降低功耗。

在BLE通信过程中，BLUENRG-232芯片作为从设备或主设备，通过射频收发器与另一台蓝牙设备建立连接。射频收发器负责将数字信号转换为射频信号进行发送，或者将接收到的射频信号转换为数字信号进行处理。同时，嵌入式Cortex M0处理器负责运行蓝牙协议栈和用户应用代码，实现数据的加密、解密、打包、解包等处理过程。

四、特点

1. 高性能低功耗：BLUENRG-232基于高性能、超低功耗的Cortex M0 32位架构内核设计，能够在保证通信质量的同时显著降低功耗。在休眠模式下，其功耗仅为几微安，非常适合于需要长时间运行的无线设备。

2. 丰富的外设接口：该芯片集成了SPI、UART、I2C等多种标准通信接口外设，方便开发者与其他设备进行数据交换。同时，还配备了多功能定时器、看门狗、RTC和DMA控制器等外设，进一步增强了芯片的功能性和可靠性。

3. 强大的蓝牙协议栈支持：BLUENRG-232支持蓝牙4.2及更高版本的低功耗蓝牙协议栈，提供了完整的蓝牙通信解决方案。通过嵌入式Cortex M0处理器运行蓝牙协议栈和用户应用代码，实现了数据的快速传输和高效处理。

4. 易于开发和集成：ST为BLUENRG-232提供了丰富的开发工具和软件支持，包括评估板、开发套件、软件库等。这些工具可以帮助开发者快速评估芯片性能、开发应用程序并集成到最终产品中。

五、应用

BLUENRG-232射频收发器凭借其高性能、低功耗和易于开发的特点，广泛应用于各种蓝牙低功耗无线设备中。以下是其主要应用领域：

1. 可穿戴设备：如智能手表、健身追踪器等设备，需要长时间运行并实时传输数据。BLUENRG-232的低功耗特性使得这些设备能够更长时间地工作而无需频繁充电。

2. 智能家居：在智能家居系统中，BLUENRG-232可用于各种智能设备的无线连接和控制，如智能灯泡、智能插座、智能门锁等。通过蓝牙低功耗技术实现设备的互联互通和远程控制。

3. 医疗设备：在医疗领域，BLUENRG-232可用于各种便携式医疗设备的无线数据传输和监测，如血糖仪、血压计等。通过蓝牙低功耗技术实现数据的实时传输和远程监控。

4. 工业自动化：在工业自动化领域，BLUENRG-232可用于各种无线传感器和执行器的连接和控制。通过蓝牙低功耗技术实现设备的无线监控和远程控制，提高生产效率和安全性。

六、详细参数

以下是BLUENRG-232射频收发器的详细参数：

• 制造商：STMicroelectronics

• 型号：BLUENRG-232

• 封装形式：QFN-32

• 射频系列/标准：蓝牙

• 协议：蓝牙v5.0

• 调制方式：GFSK

• 频率范围：2400 MHz至2483.5 MHz

• 数据速率（最大值）：2 Mbps（部分资料指出为1 Mbps，具体以官方数据为准）

• 输出功率：8 dBm

• 灵敏度：-88 dBm

• 存储容量：256 kB编程闪存，40 kB SRAM

• 处理器核心：ARM Cortex-M0

• 处理器频率：高达26 MHz

• 接口：SPI, UART, I2C, PWM, ADC, GPIO等

• 供电电压：1.8 V至3.6 V（典型值为3.3 V）

• 功耗：

• 活跃模式：根据具体应用而定，但通常远低于同类产品

• 休眠模式：几微安

• 工作温度范围：-40°C至+85°C（工业级）或-40°C至+125°C（汽车级，根据具体型号）

• 天线接口：差分或单端RF输出，支持外部匹配网络

• 认证：蓝牙SIG认证，FCC, CE, RoHS等（具体取决于销售地区）

• 开发工具：STM32CubeIDE、BlueNRG-2系列软件库、评估板（如X-NUCLEO-IDB05A1）

• 封装尺寸：具体尺寸依据QFN-32封装标准，通常为几毫米见方

七、安全特性

BLUENRG-232射频收发器还具备一系列安全特性，以确保数据传输的机密性、完整性和认证性。这些特性包括但不限于：

• AES加密：支持AES-128、AES-192和AES-256加密标准，可用于保护敏感数据免受未授权访问。

• CCM（Counter with CBC-MAC）模式：提供认证加密功能，确保数据在传输过程中的完整性和真实性。

• 随机数生成器：用于生成安全的随机数，增强加密算法的强度和安全性。

• 安全启动：通过验证固件代码的完整性，防止恶意软件或未授权代码的执行。

八、开发支持

意法半导体为BLUENRG-232提供了全面的开发支持，以帮助开发者快速上手并成功将芯片集成到他们的产品中。这包括：

• 开发板与评估套件：如X-NUCLEO-IDB05A1扩展板，可以直接连接到STM32 Nucleo开发板上，为BLUENRG-232提供快速原型设计和测试环境。

• 软件库与中间件：提供BlueNRG-2系列软件库，包含蓝牙协议栈、外设驱动、示例代码等，大大简化了应用程序的开发过程。

• 开发工具链：支持STM32CubeIDE等集成开发环境（IDE），提供代码编辑、编译、调试等一站式开发体验。

• 技术文档与社区支持：提供详细的技术手册、用户指南、参考设计以及活跃的开发者社区，解决开发者在开发过程中遇到的问题。

九、总结

BLUENRG-232射频收发器作为意法半导体在蓝牙低功耗技术领域的杰出产品，凭借其高性能、低功耗、丰富的外设接口和强大的蓝牙协议栈支持，在可穿戴设备、智能家居、医疗设备和工业自动化等领域展现出广泛的应用前景。通过提供全面的开发支持和丰富的安全特性，BLUENRG-232为开发者提供了便捷、高效、安全的蓝牙通信解决方案。随着物联网技术的不断发展，BLUENRG-232射频收发器将继续在无线连接领域发挥重要作用，推动智能设备的普及和应用。