TI在低功耗藍(lán)牙MCU領(lǐng)域耕耘了超過12年，如今其產(chǎn)品已來到第四代。全新的低功耗藍(lán)牙MCU有哪些特性，如何適應(yīng)新的應(yīng)用需求。在最近，德州儀器中國區(qū)嵌入式與DLP應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)師英（Jerry Shi）先生與媒體分享了這款新產(chǎn)品，并且也介紹了外界十分關(guān)心的TI晶圓廠的擴(kuò)產(chǎn)情況。

TI推出了四代藍(lán)牙無線MCU產(chǎn)品

TI于2010年推出第一代低功耗藍(lán)牙MCU產(chǎn)品CC254X系列，是當(dāng)時全球首批低功耗藍(lán)牙單芯片產(chǎn)品，到今天為止這顆產(chǎn)品仍然被各個行業(yè)客戶使用，累計出貨量超過5億片。

第二代產(chǎn)品是2015年推出的CC2640或264X系列的產(chǎn)品，第二代產(chǎn)品的兩個技術(shù)更新在于，SoC內(nèi)部CPU內(nèi)核從8051內(nèi)核更新過渡到了Arm內(nèi)核，同時它也是市場上首批藍(lán)牙5標(biāo)準(zhǔn)的SoC產(chǎn)品。

2019年TI推出第三代產(chǎn)品26x1、2、4，在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了包括不同的封裝，外設(shè)功能模塊和內(nèi)存尺寸的擴(kuò)張，可以支持精確的室內(nèi)定位和個人設(shè)備定位，比如用在室內(nèi)導(dǎo)航產(chǎn)品或者在車載鑰匙。同時也開始支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和多協(xié)議運(yùn)行?！八^多協(xié)議運(yùn)行就是可以在同一個芯片上幫助我們的客戶使用同樣的硬件運(yùn)行IEEE 802.15.4或者是他自己的私有網(wǎng)絡(luò)，或者是標(biāo)準(zhǔn)的BLE或者是BLE Mesh，就是這種多協(xié)議的并存使用?！睅熡⒄f道。

TI的藍(lán)牙MCU系列產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到第四代，最近發(fā)布的這款CC2340具有更低的功耗、更優(yōu)的射頻性能和更優(yōu)的性價比。

第四代低功耗藍(lán)牙無線 MCU之CC2340系列

CC2340主要有兩個型號分別是CC2340R2 和 CC2340R5 無線 MCU。CC2340搭載Arm-Cortex M0內(nèi)核，工作頻率達(dá)48MHz，同時這顆芯片具有低功耗的特性，運(yùn)行功耗達(dá)55 uA。待機(jī)電流只有約0.83 uA，比市場平均低約40%。待機(jī)電流的降低有助于延長電池壽命，可將無線應(yīng)用（如電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)和輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)）紐扣電池的壽命延長至最高10年。

存儲方面，這兩個型號的差別主要就在閃存大小，分別具有256 KB 和 512 KB，可為工程師提供卓越的靈活性和充足的代碼應(yīng)用空間。此外，隨著低功耗藍(lán)牙應(yīng)用的普及，設(shè)計人員需要額外的內(nèi)存容量才能輕松對軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程更新。這一全新的無線 MCU 系列具有36 KB RAM，并支持無線下載。


此外，它的輸出功率高達(dá)+8 dBm，與業(yè)內(nèi)的低功耗藍(lán)牙無線 MCU競品相比毫不遜色，同時還支持工程師擴(kuò)展射頻性能和連接范圍。師英表示，這個器件可以和TI一些單獨(dú)的功放器件，比如CC2590和CC2592無縫的配合連接，擴(kuò)展更大的發(fā)射的功率。此外，CC2340系列具有集成式射頻平衡-非平衡變壓器，支持使用更少的外部元件實(shí)現(xiàn)更簡單的設(shè)計，從而節(jié)省成本。

CC2340具有豐富的通用外設(shè)，包括多達(dá)26個通用IO口，串行通信接口比如UART、SPI、I2C，定時器、溫度傳感器、電池電壓檢測、模擬比較器和ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。

CC2340 系列還具有–40oC至125oC的工作溫度范圍，無論是應(yīng)用于工業(yè)傳感器和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，還是電動汽車充電器或智能儀表等室外環(huán)境中，都有助于確保穩(wěn)定的連接。

現(xiàn)在TI已經(jīng)開始提供第四代產(chǎn)品CC2340的樣品和開發(fā)板，可以在TI網(wǎng)站上申請。CC2340正式量產(chǎn)時間在2023年上半年，在TI官網(wǎng)起售價格低至0.79美元。

更好滿足更多應(yīng)用場景

借助更大的內(nèi)存、更長的電池壽命、更寬的溫度范圍，工程師可以以實(shí)惠的價格實(shí)現(xiàn)更多連接應(yīng)用。比如樓宇自動化、空調(diào)暖通、樓宇安全、零售終端、電子貨架標(biāo)簽，醫(yī)療應(yīng)用、個人護(hù)理等。

師英舉例分析，在個人血糖儀參考設(shè)計里，通過CC2340 MCU貼片式血糖監(jiān)測裝置能夠和手機(jī)APP實(shí)時連接，將血糖數(shù)據(jù)實(shí)時上傳到健康管理軟件。整個硬件設(shè)計當(dāng)中，可以用TPS6108升壓轉(zhuǎn)換器為系統(tǒng)提供更穩(wěn)定的供電，用自然光傳感器OPT3006做喚醒開關(guān)，再配合為了電池側(cè)血糖血氧應(yīng)用所設(shè)計的傳感器的模擬前端AFE，整體設(shè)計可以做到體積小巧，功耗超低。在血糖儀中，CC2340 MCU憑借低于 830 nA的待機(jī)電流，可使終端產(chǎn)品的貨架期達(dá)到 18 至 24 個月，并且由紐扣電池供電時，在低功耗藍(lán)牙模式下運(yùn)行的時間可達(dá)兩周。

樓宇自動化方面，智能家居控制中心可以充分利用 CC2340 MCU 的無線協(xié)議支持和高達(dá)+8 dBm的輸出功率范圍。個人護(hù)理方面，CC2340無線MCU可在電動牙刷等產(chǎn)品處于睡眠模式時實(shí)現(xiàn)低功耗，并能夠延長電池壽命。

無線MCU產(chǎn)品線獲得TI擴(kuò)產(chǎn)的產(chǎn)能支持

據(jù)介紹，TI的六家新晶圓廠將為今后10-15年的增長提供支持。TI的強(qiáng)大支持來源于外部制造布局，以及包括所投資的300mm晶圓廠在內(nèi)的不斷擴(kuò)大的TI制造布局。

這包括位于德克薩斯州理查森的新 RFAB2，收購的位于猶他州李海的 LFAB（這是第 4 家 300mm 晶圓廠），在德克薩斯州謝爾曼建造第 5 家、第 6 家、第 7 家和第 8 家 300mm 晶圓廠。

師英表示，全球制造布局為 TI、外部和第三方提供了大力支持，這在低功耗藍(lán)牙連接領(lǐng)域無人能及。隨著零售自動化、醫(yī)療、個人電子產(chǎn)品等市場需求的擴(kuò)大，CC2340 無線 MCU的產(chǎn)能將由這些工廠來提供支持。