最畅销的上海博通蓝牙 bLE芯片 BK3432介绍-DS-MS1793S_v1.2.pdf

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最畅销的上海博通蓝牙 bLE芯片 BK3432介绍-DS-MS1793S_v1.2.pdf
Macro Giga Electronics Ltd. Co 6.4RF接收机特性 6.5绝对最大额定值. 88 6.6绝对最大额定值工作条件 19 6.6.1通用工作条件 19 6.6.2上电和掉电时的工作条件 20 6.6.3内嵌复位和电源控制模块特性. 20 6.6.4供电电流特性. 21 6.6.5外部时钟源特性(NA) ·····:···: 23 6.6.6内部时钟源特性. 23 6.6.7存储器特性 24 66.8EMC特性 24 6.6.9绝对最大值(电气敏感性) 24 6.56.10IO端口特性 25 6.56.11NRST引脚特性 27 6.6.12TIM定时器特性. 28 656.13通信接口 垂垂··垂垂·垂垂垂最垂非 29 6:6.1412位ADC特性 33 7.PCB设计建议 34 7.1电源设计建议 番着;·垂垂看.垂非 34 7.2PCB注意事项 35 7324G射频天线设计 ···.·····.···;.··.;·········.········..······.·.·····:·····.:····;.··:··:· 35 8.封装特性.. 香D音 37 9.回流焊接曲线 38 Revision: 1.2 Macro Giga electronics ltd Co. Confidential 3 Macro Giga Electronics Ltd. Co 1.总介 MS1793S是单模超低功耗蓝牙芯片,射频采用24 GHZ ISM频段的频率,2MHz信道间隔,符合蓝牙规 范。MS1793S使用高性能的 ARMaCortex&-MO为内核的32位微控制器,最高工作频率可达48MHz,内置 髙速存储器,卡富的增强型∥O端口和外设连接到AHB和APB总线。 MS1793S工作电压为2.0∨~3.6V,工作温度范围包含-40°℃~+85℃常规型。多种省电工作模式适合低功耗 应用的要求。 MS1793S产品提供 TSSOP24封装形式,提供低成本解决方案,适合于多和应用场合: Beacon LED灯控 工业应用:工业遥控、遥测 警报系统、门絷系统、数据采集和传输系统 1.1特性 内核与系统: 32位 ARMeCortex-M0处理器内核 最高工作频率可达48MHz 单指令周期32位硬件乘法器 存储器 32K字节的闪存程序存储器 4K宇节的SRAM Bootloader支持片内 Flash、UART在线用户编程(AP)/在线系统编程(|SP) 单模BLE射频收发机 数据包处理引擎 GFSK编码方式 内部电压调节器保证PSRR 可编程输出功率范围:-28dBm~+4dBm 1Mbps空气数据传输 优秀的射频链路预算:高达-85dBm 时钟、复位和电源管理 2.0V~36V供电 上电/断电复位( POR/PDR)、可编程电压监测器(PVD) 外部16MHz高速晶体振荡器 内嵌经出厂调校的48MHz高速振荡器 内嵌40KHz低速振荡器 支持CPU最高运行在48MHz ●低功耗 睡眠、停机和待机模式 Revision: 1.2 Macro Giga electronics ltd Co. Confidential Macro Giga Electronics Ltd Co ●1个12位模数转换器,1μS转换时间 转换范围:0~VDDA 2个比较器 ●5通道DMA控制器 支持的外设: Timer、UART、12C、SP|和ADC 多达11个快速O端口: 所有ⅣO口可以映像到外部中断 调试模式 串行单线调试(sSWD) 多达9个定时器 1个16位高级定时器4通道高级控制定时器,有4通道PWM输出,以及死区生成和紧急停止功能 1个32位定时器和1个16位定时器,有高达4个IC/OC,可用于R控制解码 2个16位定时器,有1个COC和1个oCN,死区生成,紧急停止,调制器门电路用于R控制 1个16位定吋器,有1个|C/OC -2个看门狗定时器(独立的和窗口型的) 系统时间定时器:24位自减型计数器 ●多达3个通信接口 1个UART接口 1个12C接口 1个sP接口 ●低成本外围元件BOM成本 2.规格说明 21概述 221ARM@的 Cortex@-M0核心并内嵌闪存和SRAM ARM的 Cortexe-M0处理器是最新一代的嵌入式ARM处理器,它为实现MCU的需要提供了低成本的平 台、缩减的引脚数目、降低的系统功耗,同吋提供卓越的计算性能和先进的中籽系统响应。 ARM的 Cortexo-M0是32位的RSC处理器,提供额外的代码效牽,在通常8和16位系统的存储空间上发 挥了ARM内核的高性能 MS1793S拥有内置的ARM核心,因此它与所有的ARM工具和软件兼容 222内置闪存存储器 32K字节的内置闪存存储器,用于存放程序和数据。 22.3内置SRAM 4K字节的内置SRAM Revision: 1.2 Macro Giga electronics ltd Co. Confidential MacroGiga Electronics Ltd Co 224嵌套的向量式中断控制器(NVC) MS1793S内置嵌套的向量式屮断控制器,能够处理多达68个可屏蔽屮断通道(不包括16个 Cortex@M0 的中断线)和16个可编程优先级 紧耦合的NVC能够达到低延迟的中断响应处埋 中断向量入口地址直接进入内核 紧耦合的NVC接口 ●允许中断的早期处理 ●处理晚到的较高优先级中断 支持屮断尾部链接功能 自动保存处理器状态 中断返回时自动恢复,无需额外指令廾销 该模块以最小的中断延迟提供灵活的中断管理功能。 2.2.5外部中断/事什控制器(EXT 外部中断/事件控制器包含20个边沿检测器,用于产生中断/事件请求。每个中断线都可以独立地配置它的触 发事件(上升沿或下降沿或双边沿),并能够单独地被屏蔽:有一个挂起寄存器维持所有中断请求的状态 EXT可以检测到脉冲宽度小于内部APB2的时钟周期。多达34个通用VO口连接到16个外部中断线 226时钟和启动 复位时内部48MHz的振荡器被选为默认的CPU时钟源。 多个预分频器用于配置AHB的频率、高速APB(APB2和APB1)区域。AHB和高速APB的最高频率是 48MHz。参考卜图的时钟驱动框图 Revision: 1.2 Macro Giga electronics ltd Co. Confidential MacroGiga Electronics Ltd Co to ahB bus, core MHR dock memory and dMa Enable(3 bits) to Cortex System timer HSI/6 FCLK Corte Free running clock HSI AHB APB1 sYsCLK Prescaler Prescaler PCLK1 to APBl 05C oUT HSE 050 HSE /1,2512/1,248,16 Feripheral Clock peripherals 05C IN 8-24M应 Enable(10 bits) If(APBl Prescaler=1)x1 TIMXCLK els X 2 to IM2.3 Peripheral clock Enable(2 bits) APB2 PCLK2 Prescaler to ApB /1,243,16 Peripheral clock peripherals Enable(bits) If(APB2 Prescaler=1)x1 TIMXCLK else 2 tTM1,1416,17 Peripheral clock Enable (4 bit LS IWCGCLK ADC ADCCLK 40k Hz to ind Prescaler to aDc Watchdog(lwdg /2,4.6,8 Main MCOLK Clock Output HSI/6 Legend SYSCLK HSE= high-speed external clock signa HSI =high-speed internal clock signal SICLK LSI=low-speed internal clock signal MCO 2.27自举模式 在启动时,通过自举引脚可以选择三种自举模式中的一种 ●从程序闪存存储器自举 ●从系统存储器自举 从内部SRAM自举 自举加载程序( Bootloader)存放于系统存储器中,可以通过∪ART1对闪存重新编程。 Revision: 1.2 Macro Giga electronics ltd Co. Confidential 7 Macro Giga Electronics Ltd. Co 228供电方案 ●VoD=2.0V~3.6V:VDD引脚为MO引脚和内部调压器供电。 ∨sSA,VυA=2.0∨~3.6∨:为复位模块、振荡器和时钟的模拟部分提供供电。VDDA和VssA必须分别连 接到VoD和Vss 229供电监控器 本芯片内部集成了上电复位(POR)/掉电复位(PDR)电路,该电路始终处于工作状态,保证系统在供电 超过1.8V时工作;当VD低于设定的阀值( VPOR/PDR)时,置器件于复位状态,而不必使用外部复位电 路 器件中还有个可编程电压监测器(PVD),它监视Ⅴ DD/DDA供电并与阀值ⅤPvD比较,当∨DD低于或高于 阀值Vν时产生中断,中断处理程序可以发出警告信息或微控制器转入安全模式。PVD功能需要通过程 序开启。 2.2.10电压调压器 调压器将外部电压转成内部数字逻辑工作的电压,该调压器在复位后始终处于工作状态。 2.2.11低功耗模式 本芯片支持低功耗模式,可以在要求低功耗、短启动时间和多种唤醒事件之间达到最佳的平衡。 ●唾睡眠模式 SLEEP 在睡眠模式,只有CPU停止,所有外设处于工作状态并可在发生中断/事件时唤醒CPUε ●停机模式STOP 在保持SRAM和寄存器内睿不丢失的情况下,停杋模式可以达到最低的电能消耗。在停机模式卜,停止所有 内部1.5∨部分的供电,HS丨的振荡器和HSE晶体振荡器被关闭,调压器可以被置于普通模式或低功耗模 式 可以通过任一配置成EXT的信号把微控制器从停机模式中唤醒,EXT信号可以是16个外部MO∏之 PVD的输出的唤醒信号。 22,12DMA 灵活的5路通用DMA可以管理存储器到存储器、设备到存储器和存储器到设备的数据传输;DMA控制器支 持环形缓冲区的管理,避免了控制器传输到达缓冲区结尾时所产生的中断。 每个通道都有专门的使件DMA请求逻辑,同时可以由软件触发每个通道;传输的长度、传输的源地址和目 标地址都可以通过软件单独设置。 Revision: 1.2 Macro Giga electronics ltd Co. Confidential 8 Macro Giga Electronics Ltd. Co DMA可以用于主要的外设:UART、12C、SP、通用/基本{高级控制定时器TIMx、ADC和USB。 22.13定时器和看门狗 本芯片包含1个高级控制定时器、5个通用定时器,以及2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。 下表比较了高级控制定时器、通用定时器和基本定时器的功能: 定时器 Timer计数器分计数器类型 预分频系数 DMA请捕获化比互补 类 辨率 求生成较通道输出 高级TM116位 递增、递减、递增/递减1和65536之间的任意整数|有 TM232位 递增、递减、递增递减1和2-1之间的任意整数有 TM316位 递增、递减、递增递减「1和65536之间的任意整数有 444 通用「TM1416位 递增 1和65536之间的任意整数无 有无无无有 TM1616位 递增 1和6536之间的任意整数有 TIM17 高级控制定时器(TIM1) 高级控制定时器(TM1)可以被看成是分配到6个通道的三相PWM发生器,它具有带死区插入的互补 PwM输出,还可以被当成完整的通用定时器。四个独立的通道可以用于: 输入捕获 输出比较 ●产生PWM(边缘或中心对齐模式) ●单脉冲输出 配置为16位通用定时器时,它与TIMx定时器具有相同的功能。配置为16位PWM发生器时,它具有全调 制能力(0~100%)。 在调试模式下,计数器可以被冻结,同时PWM输出被禁止,从而切断由这些输出所控制的开关 艮多功能都与通用的TM定时器相同,内部结构也相同,因此髙级控制定时器可以通过定时器链接功能与 TM定吋器协同操作,提供同步或事件链接功能。 通用定时器(TM2/3/14/16/17) 本芯片内置了多达5个可同步运行的通用定时器。每个定时器都PWM输出,或作为简单时间基准 TIM2/ 3 本芯片具有两个可同步的4通道通用定时器。TIM2基于一个32位自动重载递增/递减计数器和一个16位预 分频。TM3基于个16位自动重载递增/递减计数器和∵个16δ位预分频。它们都具有4个独立通道,用于 输入捕获/输岀比较、PwM、单脉冲模式输岀。在最大的封装中,冂提供多达12个输入捕捉/输岀比较 /PWM。 TIM2和TM3通用定时器可通过定时器链接功能与TM1高级控制定时器协同工作,提供同步或事件链接功 能 TM2和TM3都可生成独立的DMA请求 这些定时器能够处理正交(增量)编码器信号,也能处理1到3个霍尔效应传感器的数字输出。 在调试模式下,其计数器可被冻结 TIM14 该定时器基于一个16位自动重载递增计数器和一个16位预分频器。 TIM14具有一个单通道,用于输入捕获/输出比较,PWM或单脉冲模式输出。 Revision: 1.2 Macro Giga electronics ltd Co. Confidential Macro Giga Electronics Ltd. Co 在调试模式下,其计数器可被冻结。 TIM16/17 两种定时器基于个16位自动重载递增计数器和个16位预分频器。 它们每个都有一个单通道,用于输入捕获隃岀比较,PwM或单脉冲模式输出 TM16和TM17有互补输出,带死区生成和独立DMA请求生成功能。 在调试模式下,其计数器可被冻结。 独立看门狗 独立的看门狗是基于一个12位的递减计数器和一个8位的预分频器,它由一个内部独立的40KHz的振荡器 提供时钟;因为这个振荡器独立于主时钟,所以它可运行于停机和待机模式。它可以被当成看门狗用于在发 生问题时复位整个系统,或作为一个自由定时器为应用程序提供超时管理。通过选项字节可以配置成是软件 或硬件启动看门狗。在调试模式下,计数器可以被冻结 窗口看门狗 窗口看门狗内有一个7位的递减计数器,并可以设置成自由运行。它可以被当成看门狗用于在发生问题时复 位整个系统。它由主时钟驱动,具有早期预警中断功能;在调试模式下,计数器可以被冻结。 系统时基定时器 这个定时器是专用于实时操作系统,也可当成一个标准的递减计数器。它具有下述特性: 24位的递减计数器 自动重加载功能 当计数器为0时能产生一个可屏蔽系统中断 可编程时钟源 2214通用异步收发器(UART) UART接口具有硬件的CTS和RTS信号管理。 所有UART接口都可以使用DMA操作。 22.152C总线 1个12C总线接口,能够工作多主模式或从模式,支持标准和快速樸弌。 2C接口支持7位或10位寻址,7位从模式时支持双从地址寻址。 2216串行外设接口(SP1) 1个SP接口,在从或主模式下,全双工和半双工的通信速率可达18兆位/秒。3位的预分频器可产生8种 主模式频率,可配置成每帧1~32位 所有的SP接口都可以使用DMA操作。 Revision: 1.2 Macro Giga electronics ltd Co. Confidential 10

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