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低功耗藍(lán)牙芯片的廣播通道

發(fā)布時間:2020-8-3 16:20    發(fā)布者:英尚微電子
緊跟著智能手機(jī)的腳步,從藍(lán)牙1.0到5.0,在短距離無線通信領(lǐng)域及藍(lán)牙設(shè)備,如同鄉(xiāng)間的燦爛的藍(lán)色草莓一樣茁壯成長,變得物美價廉而無處不在。

低功耗藍(lán)牙芯片的廣播通道

從藍(lán)牙規(guī)范4.0開始,標(biāo)準(zhǔn)引入了低功耗藍(lán)牙,簡稱ULP或BLE。這種低功耗藍(lán)牙芯片的工作狀態(tài)大部分時間是在休眠狀態(tài),當(dāng)有事件喚醒的時候,設(shè)備進(jìn)入連接狀態(tài)。這樣在整體的工作周期中,相比4.0之前的標(biāo)準(zhǔn),ULP會節(jié)省更多的電能。

藍(lán)牙廣播是所有藍(lán)牙4.0以上設(shè)備必須支持的功能。它不涉及到更上層的連接層和協(xié)議層。因此利用藍(lán)牙廣播的數(shù)據(jù)包來傳遞的信息,在藍(lán)牙設(shè)備上具有更好的實時性和兼容性。同時藍(lán)牙廣播的字長最多31個字節(jié),特別適合一些小量數(shù)據(jù)的傳輸。比如溫度計等傳感器

藍(lán)牙廣播通道的重要功能就是是用于發(fā)現(xiàn)設(shè)備(Discovering devices),發(fā)起連接(Initiating a connection)和發(fā)放數(shù)據(jù)(Broadcasting data)。

藍(lán)牙廣播通道的設(shè)立和作用



BLE 中有兩種角色“中心設(shè)備”(Central)和“外圍設(shè)備”(Peripheral)。中心設(shè)備可以主動連接外圍設(shè)備,外圍設(shè)備發(fā)送廣播或者被中心設(shè)備連接。外圍通過廣播被中心設(shè)備發(fā)現(xiàn),廣播中帶有外圍設(shè)備自身的相關(guān)信息。

廣播包有兩種:廣播包(Advertising Data)和響應(yīng)包(Scan Response),其中廣播包是每個設(shè)備必須廣播的,而響應(yīng)包是可選的。每個包都是31字節(jié),數(shù)據(jù)包中分為有效數(shù)據(jù)(significant)和無效數(shù)據(jù)(non-significant)兩部分。

·有效數(shù)據(jù)部分:包含若干個廣播數(shù)據(jù)單元,稱為AD Structure。如圖中所示,AD Structure 的組成是:第一個字節(jié)是長度值Len,表示接下來的Len個字節(jié)是數(shù)據(jù)部分。數(shù)據(jù)部分的第一個字節(jié)表示數(shù)據(jù)的類型AD Type,剩下的Len - 1個字節(jié)是真正的數(shù)據(jù)AD data。其中AD type非常關(guān)鍵,決定了AD Data的數(shù)據(jù)代表的是什么和怎么解析,這個在后面會詳細(xì)講;

·無效數(shù)據(jù)部分:因為廣播包的長度必須是 31 個 byte,如果有效數(shù)據(jù)部分不到 31 自己,剩下的就用 0 補(bǔ)全。這部分的數(shù)據(jù)是無效的,解釋的時候,忽略即可。
廣播數(shù)據(jù)格式
所有的AD type的定義在文檔Core Specification Supplement中。 AD Type 包括如下類型:

發(fā)現(xiàn)設(shè)備(Discovering devices)

發(fā)起連接(Initiating a connection)的過程是低功耗藍(lán)牙芯片特有的設(shè)計,也是其快速建立連接的基礎(chǔ)。低功耗藍(lán)牙設(shè)備之間建立連接的過程如下:

傳播數(shù)據(jù)(Broadcasting data)


上海巨微提供的MG127是內(nèi)部集成了發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、GFSK 調(diào)制解調(diào)器和 BLE 基帶處理的低功耗、低成本的 BLE 收發(fā)器。封裝采用 DFN3x3 ,只需搭配低成本 MCU 和少數(shù)外圍被動器件,即可實現(xiàn) BLE 遙控、藍(lán)牙電子秤等應(yīng)用。巨微出產(chǎn)的BLE-Beacon芯片兼容iBeacon, Eddystone, 微信周邊等標(biāo)準(zhǔn)。適用場合有廣泛的短距離/室內(nèi)定位的應(yīng)用;廣泛的無線傳感系統(tǒng)和應(yīng)用;以BLE-Beacon方式操作的遙控器;點名器,電子圍欄等。上海巨微總代理英尚微電子提供專業(yè)的技術(shù)支持以及產(chǎn)品應(yīng)用解決方案。


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上海巨微低功耗藍(lán)牙芯片型號表

Part Number
VDD(v)
MCU Core
ROM
RAM
IO
I2C
Package
MG123
1.9 ~ 3.6
ASIC
-
-
-
-
-
MSOP10
MG127
1.9 ~ 3.6
ASIC
-
-
-
-
-
DFN10
MG126
1.9 ~ 3.6
ASIC
-
-
-
-
-
QFN16
MS1581
1.9 ~ 3.6
8bit
OTP 2KW
128B
9
-
-
SOP16
MS1797
2.0 ~ 3.6
32bit
Flash 128KB
8KB
21
7x12bit
1
QFN32
MS1586
1.9 ~ 3.6
8bit
OTP 4KW
256B
9
7X12bit
-
SOP16
MS1656
2.4 ~ 3.6
CM0+
Flash 64KB
4B
11
4chX12bit
1
QFN20
MS1793S
2.0 ~ 3.6
32bit
Flash 32KB
4KB
11
9x12bit
1
TSSOP24
MS1793
2.0 ~ 3.6
32bit
Flash 128KB
8KB
12
6x12bit
1
QFN32
MS1791
2.0 ~ 3.6
CM0
Flash 128KB
8B
21
9chx12bit
1
QFN32
MS1892
2.0 ~ 3.6
CM3
Flash 512KB
128B
29
9chx12bit
1
QFN40

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英尚微電子 發(fā)表于 2020-8-3 16:21:27
上海巨微提供的MG127是內(nèi)部集成了發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、GFSK 調(diào)制解調(diào)器和 BLE 基帶處理的低功耗、低成本的 BLE 收發(fā)器。封裝采用 DFN3x3 ,只需搭配低成本 MCU 和少數(shù)外圍被動器件,即可實現(xiàn) BLE 遙控、藍(lán)牙電子秤等應(yīng)用。上海巨微總代理英尚微電子提供技術(shù)支持,開發(fā)板測試等技術(shù)
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