nRF52840芯片硬件設計解析

     1.nRF52840介紹

nRF52840是圍繞ARM Cortex-M4 CPU和浮點計算單元(FPU)設計的，具有1MB閃存和256kB RAM。因此，它能夠支持復雜和高要求的應用程序作為單個芯片解決方案。它提供豐富的外圍設備，包括NFC、USB和包括Quad SPI (QSPI)在內的多個接口選項。在物聯網快速發展的今天，方案設計中，安全性是最重要的。Nordic的nRF52840具有高端的安全特性，包括在芯片上安裝ARM加密單元和完整的AES 128位加密套件，以實現安全的最佳性能。

深圳市信馳達科技有限公司的RF-BM-ND04就是基于nRF52840開發的，在物聯網方面應用效果相當不錯，尺寸做到了24.8*15*2.3 mm。

      1.1 特性列表

?  Nordic nRF52840 內嵌 ARM Cortex M4F

?  支持多協議

?  Bluetooth 5, ANT/ANT+, 2.4GHz 私有協議,

?  Thread 及 Zigbee                      

?  藍牙 5: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 kbps, 125 kbps

?  IEEE 802.15.4-2006: 250 kbps                   私有 2.4 GHz: 2 Mbps, 1 Mbps

?  內部集成 DC-DC 轉換器                   串行調試接口 (SWD)

?  Nordic SoftDevice Ready                    

?  閃存/內存: 1MB/256KB.                      48 個通用 I/O 引腳

?  15 級帶低功耗喚醒的低功耗比較器            2 個兩線主/從串口 (I2C 兼容)

?  I2S 數字音頻接口                           12 位/200KSPS ADC

?  1 個 QSPI 串口 (32Mbps)                    4 個 SPI 主/3 個從串口 (8Mbps)

?  2 個異步串口 UART (帶 CTS/RTS 和 DMA)      4x4 路 PWM 帶 EasyDMA 功能

?  USB 2.0 全速控制器 (12 Mbps)          20 通道獨立于 CPU 的可編程外設互(PPI).

?  正交解調器(QDEC)                           128 位 AES 硬件加密器

?  5 x 32 位， 3 x 24 位實時計數器(RTC)       用于 OOB 配對的 NFC-A 標簽接口

?  TX 發射功率: +8dBm～-20dBm 以 4 dB 步進    工作電壓: 1.7～5.5V

     1.2應用范圍

先進的計算機外圍設備和I/O設備

?鼠標         ?鍵盤           ?多點觸控觸摸板

高級可穿戴設備

?健康/健康傳感器和監控設備    ?支持無線支付的設備

物聯網(物聯網)

?智能家居傳感器和控制器。     ?工業物聯網傳感器和控制器

互動娛樂設備

?遠程控制                    ?游戲控制器

     1.3方框圖

 2.nRF52840幾種供電方式

電壓調節器可以通過幾種方式配置，這取決于所選的電源電壓模式(正常/高)和調節器類型選項(LDO或DC/DC)。

下面的圖片展示了四個配置示例。

圖一：Normal voltage mode, LDO only

圖二：Normal voltage mode, DC/DC REG1 enabled

圖三：High voltage mode, LDO only

圖四：High voltage mode, DC/DC for REG0 and REG1 enabled

3.nRF52840原理圖設計