nRF52840芯片硬件设计解析

 1.nRF52840介绍

nRF52840是围绕ARM Cortex-M4 CPU和浮点计算单元(FPU)设计的，具有1MB闪存和256kB RAM。因此，它能够支持复杂和高要求的应用程序作为单个芯片解决方案。它提供丰富的外围设备，包括NFC、USB和包括Quad SPI (QSPI)在内的多个接口选项。在物联网快速发展的今天，方案设计中，安全性是最重要的。Nordic的nRF52840具有高端的安全特性，包括在芯片上安装ARM加密单元和完整的AES 128位加密套件，以实现安全的最佳性能。

 

      1.1 特性列表

Ø  Nordic nRF52840 内嵌 ARM Cortex M4F

Ø  支持多协议

Ø  Bluetooth 5, ANT/ANT+, 2.4GHz 私有协议,

Ø  Thread 及 Zigbee                      

Ø  蓝牙 5: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 kbps, 125 kbps

Ø  IEEE 802.15.4-2006: 250 kbps                   私有 2.4 GHz: 2 Mbps, 1 Mbps

Ø  内部集成 DC-DC 转换器                   串行调试接口 (SWD)

Ø  Nordic SoftDevice Ready                    

Ø  闪存/内存: 1MB/256KB.                      48 个通用 I/O 引脚

Ø  15 级带低功耗唤醒的低功耗比较器            2 个两线主/从串口 (I2C 兼容)

Ø  I2S 数字音频接口                           12 位/200KSPS ADC

Ø  1 个 QSPI 串口 (32Mbps)                    4 个 SPI 主/3 个从串口 (8Mbps)

Ø  2 个异步串口 UART (带 CTS/RTS 和 DMA)      4x4 路 PWM 带 EasyDMA 功能

Ø  USB 2.0 全速控制器 (12 Mbps)          20 通道独立于 CPU 的可编程外设互(PPI).

Ø  正交解调器(QDEC)                           128 位 AES 硬件加密器

Ø  5 x 32 位， 3 x 24 位实时计数器(RTC)       用于 OOB 配对的 NFC-A 标签接口

Ø  TX 发射功率: +8dBm～-20dBm 以 4 dB 步进    工作电压: 1.7～5.5V

 

     1.2应用范围

先进的计算机外围设备和I/O设备

•鼠标         •键盘           •多点触控触摸板

高级可穿戴设备

•健康/健康传感器和监控设备    •支持无线支付的设备

物联网(物联网)

•智能家居传感器和控制器。     •工业物联网传感器和控制器

互动娱乐设备

•远程控制                    •游戏控制器

     1.3方框图

 

 2.nRF52840几种供电方式

电压调节器可以通过几种方式配置，这取决于所选的电源电压模式(正常/高)和调节器类型选项(LDO或DC/DC)。

下面的图片展示了四个配置示例。

 

图一：Normal voltage mode, LDO only

 

图二：Normal voltage mode, DC/DC REG1 enabled

 

图三：High voltage mode, LDO only

 

图四：High voltage mode, DC/DC for REG0 and REG1 enabled

3.nRF52840原理图设计