nRF51822 datasheet

### nRF51822 Multiprotocol Bluetooth® 4.0 Low Energy / 2.4 GHz RF SoC 数据手册解读 #### 关键特性概述 nRF51822是一款由Nordic Semiconductor ASA公司设计与生产的蓝牙4.0低功耗（BLE）和2.4 GHz无线射频（RF）片上系统（SoC）。该芯片集成了多个关键组件，为开发者提供了强大的无线通信解决方案。下面将详细介绍其主要特性。 #### 2.4GHz收发器 nRF51822内部集成了一款高性能的2.4 GHz收发器，支持Bluetooth®低功耗模式下的-93 dBm接收灵敏度。这意味着在远距离通信时仍能保持良好的信号质量，适用于需要高稳定性和长距离通信的应用场景。 #### 支持的数据速率 - **250 kbps**: 适用于对数据传输速度要求不高的应用场景。 - **1 Mbps**: 适合大多数低功耗蓝牙应用的数据传输需求。 - **2 Mbps**: 提供更高的数据传输速度，适用于需要高速传输的应用场合。 #### 发射功率 nRF51822支持从-20 dBm到+4 dBm之间的发射功率，并且可以通过4 dB步进进行调节。此外，还提供了一个特别的“耳语”模式，可以达到-30 dBm的超低功率发射，非常适合那些需要极低功耗的应用。 #### 功耗表现 - **峰值接收功率**：13 mA，这使得nRF51822在接收数据时仍然保持较低的功耗。 - **峰值发送功率**（0 dBm）：10.5 mA，即使在发送数据时也能够保持相对较低的功耗水平。 - **RSSI**（接收信号强度指示）：分辨率为1 dB，可以帮助设备更准确地判断信号强度，从而更好地管理通信链路。 #### 处理器 - **ARM® Cortex™-M0 32位处理器**：这款高效的处理器为nRF51822提供了强大的计算能力，能够处理复杂的运算任务。 - **内存消耗**：运行于闪存模式下时，功耗为275 μA/MHz；运行于RAM模式下时，功耗为150 μA/MHz。这些特性使得nRF51822能够在不同的应用环境下保持较低的功耗。 #### 软件开发工具 - **Serial Wire Debug (SWD)**：支持串行线调试功能，方便开发者进行调试工作。 - **S100系列软设备准备就绪**：意味着该芯片已经针对蓝牙低功耗协议栈进行了优化，便于快速开发。 #### 存储配置 - **嵌入式闪存程序存储器**：提供256 kB或128 kB两种版本，用于存储应用程序代码。 - **RAM**：16 kB的随机访问存储器，用于存储运行时数据和变量。 #### 非并发多协议操作支持 nRF51822支持非并发的多协议操作，这意味着可以在同一硬件平台上同时支持多种无线通信协议，但这些协议不能在同一时刻运行。 #### 电源管理 - **供电电压范围**：1.8 V至3.6 V，宽泛的电压范围使得nRF51822可以在多种供电条件下正常工作。 - **唤醒时间**：使用16 MHz RC振荡器实现2.5 μs的快速唤醒时间，有助于降低功耗。 - **关机模式功耗**：3 V时为0.6 μA，在关机模式下几乎不消耗电流，非常适合需要长时间待机的应用。 - **保留RAM的关机模式**：3 V时为1.2 μA，可以在关机模式下保留一部分RAM数据，方便快速恢复运行状态。 - **空闲模式功耗**：3 V时为2.6 μA，所有模块处于空闲状态，适用于不需要频繁活动的场合。 #### 模拟/数字转换器 nRF51822配备了8/9/10位的ADC，支持8个可配置通道，可用于各种传感器数据采集和其他模拟输入。 #### 输入输出接口 - **通用I/O引脚**：31个通用输入输出引脚，用于连接外部设备或传感器。 - **32位和两个16位定时器**：支持计数模式，可用于精确的时间测量和控制。 - **SPI主/从接口**：支持SPI通信协议，便于与其他微控制器或外围设备进行高速数据交换。 - **低功耗比较器**：用于模拟信号的比较和检测。 - **温度传感器**：内置温度传感器，用于监测芯片的工作温度。 - **两线制总线（I2C兼容）**：支持I2C通信协议，可用于与外部设备进行双向通信。 - **UART（带有CTS/RTS）**：支持带有流控制的UART通信协议。 - **CPU独立的可编程外设互连（PPI）**：允许用户自定义外设之间的交互方式，提高系统的灵活性。 - **四象限解码器（QDEC）**：用于处理编码器信号。 - **AES硬件加密**：内置硬件加速器，支持AES加密算法，确保数据的安全性。 - **实时计数器（RTC）**：提供精确的时间基准，支持低功耗应用中的时间管理。 #### 封装形式 nRF51822提供了两种封装选项： - **QFN48封装**：尺寸为6 x 6 mm，适合空间有限的设计。 - **WLCSP封装**：尺寸为3.50 x 3.83 mm，更加紧凑，适用于对尺寸有严格要求的应用场景。 #### 应用领域 nRF51822适用于广泛的领域，包括但不限于： - **计算机外设和输入输出设备**：鼠标、键盘、多点触控板等。 - **互动娱乐设备**：遥控器、3D眼镜、游戏控制器等。 - **个人区域网络**：健康/健身传感器和监测设备、医疗设备等。 - **远程控制玩具**：如无人机、遥控汽车等。 nRF51822以其强大的性能、丰富的接口资源和优秀的功耗表现，成为蓝牙低功耗和2.4 GHz RF应用的理想选择。无论是对于消费电子还是工业自动化领域，都能提供出色的解决方案。