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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

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1. 总介
1.1 特性
2. 规格说明
2.1 概述
2.2.1 ARM®的Cortex®-M0核心并内嵌闪存和SRAM
2.2.2 内置闪存存储器
2.2.3 内置SRAM
2.2.4 嵌套的向量式中断控制器(NVIC)
2.2.5 外部中断/事件控制器(EXTI)
2.2.6 时钟和启动
2.2.7 自举模式
2.2.8 供电方案
2.2.9 供电监控器
2.2.10 电压调压器
2.2.11 低功耗模式
2.2.12 DMA
2.2.13 定时器和看门狗
2.2.14 通用异步收发器(UART)
2.2.15 I2C总线
2.2.16 串行外设接口(SPI)
2.2.17 通用输入输出接口(GPIO)
2.2.18 ADC(模拟/数字转换器)
2.2.19 串行单线SWD调试口(SW-DP)
2.2.20 低功耗蓝牙
3. 引脚定义
4. 存储器映像
5. 典型应用电路
6. 电器特性
6.1 测试条件
6.1.1 最小和最大数值
6.1.2 典型数值
6.1.3 典型曲线
6.1.4 负载电容
6.1.5 引脚输入电压
6.1.6 供电方案
6.1.7 电流消耗测量
6.2 RF一般特性
6.3 RF发射机特性
6.4 RF接收机特性
6.5 绝对最大额定值
6.6 绝对最大额定值工作条件
6.6.1 通用工作条件
6.6.2 上电和掉电时的工作条件
6.6.3 内嵌复位和电源控制模块特性
6.6.4 供电电流特性
6.6.5 外部时钟源特性(NA)
6.6.6 内部时钟源特性
6.6.7 存储器特性
6.6.8 EMC特性
6.6.9 绝对最大值(电气敏感性)
6.6.10 I/O端口特性
6.6.11 NRST引脚特性
6.6.12 TIM定时器特性
6.6.13 通信接口
6.6.14 12位ADC特性
7. PCB设计建议
7.1 电源设计建议
7.2 PCB注意事项
7.3 2.4G射频天线设计
8. 封装特性
9. 回流焊接曲线
MacroGiga Electronics Ltd. Co. Data Sheet MS1793S, BLE chip 基于 ARM Cortex M0 核心的蓝牙低功耗芯片 Issue Date June 21, 2018 Oct 31, 2018 Jan 11, 2019 Remark Release Release Release Revision History: Rev. No. 1.0 1.1 1.2 History Initial issue 增加回流焊曲线 更新 IO 复用表 Important Notice: MACROGIGA reserves the right to make changes to its products or to discontinue any integrated circuit product or service without notice. MACROGIGA integrated circuit products are not designed, intended, authorized, or warranted to be suitable for use in life-support applications, devices or systems or other critical applications. Use in such applications is done at the sole discretion of the customer. MACROGIGA will not warrant the use of its devices in such applications. Revision: 1.2 MacroGiga Electronics Ltd. Co. Confidential 深圳市英尚微电子有限公司0755-66658299 www.sramsun.com
MacroGiga Electronics Ltd. Co. Table of Contents 1. 总介.......................................................................................................................................................4 1.1 特性................................................................................................................................................4 2. 规格说明...............................................................................................................................................5 2.1 概述................................................................................................................................................5 2.2.1 ARM®的 Cortex®-M0 核心并内嵌闪存和 SRAM......................................................5 2.2.2 内置闪存存储器.............................................................................................................5 2.2.3 内置 SRAM.................................................................................................................... 5 2.2.4 嵌套的向量式中断控制器(NVIC)........................................................................... 6 2.2.5 外部中断/事件控制器(EXTI)...................................................................................6 2.2.6 时钟和启动.....................................................................................................................6 2.2.7 自举模式..........................................................................................................................7 2.2.8 供电方案.........................................................................................................................8 2.2.9 供电监控器.....................................................................................................................8 2.2.10 电压调压器...................................................................................................................8 2.2.11 低功耗模式...................................................................................................................8 2.2.12 DMA............................................................................................................................... 8 2.2.13 定时器和看门狗...........................................................................................................9 2.2.14 通用异步收发器(UART)......................................................................................10 2.2.15 I2C 总线...................................................................................................................... 10 2.2.16 串行外设接口(SPI).............................................................................................. 10 2.2.17 通用输入输出接口(GPIO)...................................................................................11 2.2.18 ADC(模拟/数字转换器)........................................................................................ 11 2.2.19 串行单线 SWD 调试口(SW-DP)........................................................................ 11 2.2.20 低功耗蓝牙.................................................................................................................11 3. 引脚定义.............................................................................................................................................11 4. 存储器映像.........................................................................................................................................13 5. 典型应用电路.....................................................................................................................................15 6. 电器特性.............................................................................................................................................15 6.1 测试条件......................................................................................................................................15 6.1.1 最小和最大数值............................................................................................................15 6.1.2 典型数值........................................................................................................................15 6.1.3 典型曲线........................................................................................................................16 6.1.4 负载电容........................................................................................................................16 6.1.5 引脚输入电压................................................................................................................16 6.1.6 供电方案........................................................................................................................17 6.1.7 电流消耗测量................................................................................................................17 6.2 RF 一般特性................................................................................................................................. 18 6.3 RF 发射机特性............................................................................................................................. 18 Revision: 1.2 MacroGiga Electronics Ltd. Co. Confidential 2 深圳市英尚微电子有限公司0755-66658299 www.sramsun.com
MacroGiga Electronics Ltd. Co. 6.4 RF 接收机特性............................................................................................................................. 18 6.5 绝对最大额定值..........................................................................................................................18 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 6.6.8 EMC 特性....................................................................................................................... 24 6.6.9 绝对最大值(电气敏感性)........................................................................................24 6.6.10 I/O 端口特性................................................................................................................ 25 6.6.11 NRST 引脚特性............................................................................................................27 6.6.12 TIM 定时器特性.......................................................................................................... 28 6.6.13 通信接口......................................................................................................................29 6.6.14 12 位 ADC 特性........................................................................................................... 33 7. PCB 设计建议..................................................................................................................................... 34 7.1 电源设计建议..............................................................................................................................34 7.2 PCB 注意事项.............................................................................................................................. 35 7.3 2.4G 射频天线设计...................................................................................................................... 35 8. 封装特性.............................................................................................................................................37 9. 回流焊接曲线.....................................................................................................................................38 Revision: 1.2 MacroGiga Electronics Ltd. Co. Confidential 3 深圳市英尚微电子有限公司0755-66658299 www.sramsun.com
MacroGiga Electronics Ltd. Co. 1. 总介 MS1793S 是单模超低功耗蓝牙芯片,射频采用 2.4GHz ISM 频段的频率,2MHz 信道间隔,符合蓝牙规 范。MS1793S 使用高性能的 ARM®Cortex®-M0 为内核的 32 位微控制器,最高工作频率可达 48MHz,内置 高速存储器,丰富的增强型 I/O 端口和外设连接到 AHB 和 APB 总线。 MS1793S 工作电压为 2.0V ~ 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,适合于多种应用场合:  Beacon  LED 灯控  工业应用:工业遥控、遥测  警报系统、门禁系统、数据采集和传输系统 1.1 特性  内核与系统: - 32 位 ARM®Cortex-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 字节的 SRAM - Bootloader 支持片内 Flash、UART 在线用户编程(IAP)/在线系统编程(ISP)  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 ~ 3.6V 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 MacroGiga Electronics Ltd. Co. Confidential 4 深圳市英尚微电子有限公司0755-66658299 www.sramsun.com
MacroGiga 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、I2C、SPI 和 ADC  多达 11 个快速 I/O 端口: - 所有 I/O 口可以映像到外部中断;  调试模式 - 串行单线调试(SWD)  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 IR 控制解码 - 2 个 16 位定时器,有 1 个 IC/OC 和 1 个 OCN,死区生成,紧急停止,调制器门电路用于 IR 控制 - 1 个 16 位定时器,有 1 个 IC/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 I2C 接口 - 1 个 SPI 接口  低成本外围元件 BOM 成本 2. 规格说明 2.1 概述 2.2.1 ARM®的 Cortex®-M0 核心并内嵌闪存和 SRAM ARM 的 Cortex®-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,同时提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应。 ARM 的 Cortex®-M0 是 32 位的 RISC 处理器,提供额外的代码效率,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。 2.2.2 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。 2.2.3 内置 SRAM 4K 字节的内置 SRAM。 Revision: 1.2 MacroGiga Electronics Ltd. Co. Confidential 5 深圳市英尚微电子有限公司0755-66658299 www.sramsun.com
MacroGiga Electronics Ltd. Co. 2.2.4 嵌套的向量式中断控制器(NVIC) MS1793S 内置嵌套的向量式中断控制器,能够处理多达 68 个可屏蔽中断通道(不包括 16 个 Cortex®-M0 的中断线)和 16 个可编程优先级。  紧耦合的 NVIC 能够达到低延迟的中断响应处理  中断向量入口地址直接进入内核  紧耦合的 NVIC 接口  允许中断的早期处理  处理晚到的较高优先级中断  支持中断尾部链接功能  自动保存处理器状态  中断返回时自动恢复,无需额外指令开销 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/事件控制器(EXTI) 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。 EXTI 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 I/O 口连接到 16 个外部中断线。 2.2.6 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。参考下图的时钟驱动框图。 Revision: 1.2 MacroGiga Electronics Ltd. Co. Confidential 6 深圳市英尚微电子有限公司0755-66658299 www.sramsun.com
MacroGiga Electronics Ltd. Co. 2.2.7 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 UART1 对闪存重新编程。 Revision: 1.2 MacroGiga Electronics Ltd. Co. Confidential 7 深圳市英尚微电子有限公司0755-66658299 www.sramsun.com
MacroGiga Electronics Ltd. Co. 2.2.8 供电方案  VDD= 2.0V ~ 3.6V:VDD 引脚为 I/O 引脚和内部调压器供电。  VSSA,VDDA= 2.0V ~ 3.6V: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 VDD 和 VSS。 2.2.9 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 VDD 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。 器件中还有一个可编程电压监测器(PVD),它监视 VDD/VDDA 供电并与阀值 VPVD 比较,当 VDD 低于或高于 阀值 VPVD 时产生中断,中断处理程序可以发出警告信息或将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。  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 CPU。  停机模式 STOP 在保持 SRAM 和寄存器内容不丢失的情况下,停机模式可以达到最低的电能消耗。在停机模式下,停止所有 内部 1.5V 部分的供电,HSI 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 EXTI 的信号把微控制器从停机模式中唤醒,EXTI 信号可以是 16 个外部 I/O 口之一、 PVD 的输出的唤醒信号。 2.2.12 DMA 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硬件 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 MacroGiga Electronics Ltd. Co. Confidential 8 深圳市英尚微电子有限公司0755-66658299 www.sramsun.com
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