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一款基于Cortex-M4的BLE SoC——Nordic nRF52开发套件评测

2017-02-22
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作者：liuluqqzj
来源：21ic

[导读]
谈及BLE低功耗协议，其实早在2010年时BLE 4.0协议就已提出，但那时候的智能硬件热潮尚未到来，而主流的智能手机系统例如WP、iOS及Android等也缺乏对BLE新协议的支持，因此BLE功能未能够大范围的普及。而在过去的几年中，智能硬件概念的炒作和相关产品的诞生如雨后春笋般，热潮一波接着一波，BLE功能也成了目前智能手机的标配。在大好的环境的激励下，一些半导体厂商开始"闷声发大财"，推出一系列功能强大的BLE芯片，例如文中将要介绍的nRF52832芯片，便来自于Nordic半导体公司。

从表1中可以看到，新一代的nRF52芯片在上一代nRF51的基础上，性能及功能方面都有了显著的提升。当市面上大多数厂商的BLE依然采用Cortex-M0或51架构时，北欧半导体厂商已经率先采用了ARM Cortex-M4架构内核，在提高内核性能的同时还进一步降低了芯片的整体功耗，其产品的整体表现不可谓不强大。对比上一代产品，nRF52不论是在数据收发过程中，还是在低功耗待机模式中，其整体功耗均得到明显降低，除此之外，nRF52还出现了众多前一代所不具备的新特性，例如NFC功能以及EasyDMA等技术。

3. 上手体验

对于新拿到nRF52评估板的用户，Nordic官网提供了基础的引导入门，此处测试其中的两个小Demo：Heart rate monitor以及Proximity demo。准备工作分两步：一，点击页面下载链接获得两个Demo的Zip压缩包并分别解压到本地目录中;二，去应用市场下载Nordic的BLE工具箱APP ，名字叫做nRF Toolbox。

QQ截图20170214140316_copy.jpg

图7. 测试准备工作

3.1 心率监视器

将nRF52评估板插入电脑USB端，在文件资源管理器中将出现将出现名为JLINK的虚拟U盘，将heart_rate_demo文件下的hex文件直接拖入该文件根目录下，评估板将自动完成nRF52832的固件更新。

QQ截图20170214122739_copy.jpg

图8. 心率监视器固件资源

打开nRF Toolbox，如果手机没有开启蓝牙(提示开启)需点击开启，进入主界面后，选择HRM(heart rate monitor)图标进入二级页面。

QQ截图20170214124707_copy.jpg

图9. nRF Toolbox工具主界面

点击CONNECT搜索BLE设备，此时应该可以看到名为“Nordic_HRM”的BLE设备(固件更新成功的话)，点击设备名进行连接，即可看到评估板传来的心率测试数据。

QQ截图20170214124745_copy.jpg

图10. 扫描接收心率数据

3.2 防丢Demo

此处操作过程同心率监测器，将proximity_demo文件下的hex文件直接拖入JLINK文件根目录下，nRF52评估板将自动完成nRF52832的固件更新。在APP端点击PROXIMITY，在其页面中点击CONNECT扫描BLE设备，此时应该可以看到名为“Nordic_Prox”的BLE设备(比较诡异的是，我这里依然显示的Nordic_HRM，在断开一段时间后扫描显示设备名才恢复正常)。点击设备名即可进行连接。

QQ截图20170214131302_copy.jpg

图11. 防丢应用界面

连接成功后可看到屏幕上的“FindMe”按钮变成可点击状态，此时可进行两种测试操作：一，点击评估板上的Button1，此时手机将会响起报警声，再次点击Button1关闭报警;二，拿起手机远离评估板，在绕过两堵墙，穿过走廊(约十几米的距离)后，手机提示已经超出连接范围，警报声响起。

3.3 更多新特性

除了以上两个小Demo展示外，nRF52的NFC功能也是个亮点，遗憾的是在评测的过程中，手机并没有扫描到评估板的NFC标签(可正常扫描到公交卡)。关于nRF52832的更多应用，Nordic官网提供了完整的SDK、参考手册、协议栈固件以及相应的开发工具，开发者按照提示下载安装即可进一步体验nRF52832的新特性，此处不再进行详述。

4. 总结

北欧半导体推出的nRF52评估板是一个完整的BLE/NFC开发调试板，板载性能强劲的nRF52832控制器，该MCU集成有ARM Cortex-M4处理器内核，64MHz主频，内置512/256KB的Flash，以及64/32KB SRAM的大容量存储。此外nRF52832的功耗在上一代产品的基础上有了进一步的降低，使得其不仅在传统的计算机外设、医疗娱乐等领域具备优势，在新兴的物联网、智能设备等领域也更具应用前景。

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