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在半導體廠(chǎng)商當中，賽普拉斯（Cypress）半導體公司的規模不算大。但是賽普拉斯推出的產(chǎn)品往往很有特色，很好用，而且性?xún)r(jià)比很高，比如今天我們將要介紹的PSoC 4 BLE SoC。 物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴是目前的兩個(gè)熱門(mén)概念。二者高度相關(guān)：可穿戴設備可以是物聯(lián)網(wǎng)的一種應用。賽普拉斯大中國區PSoC業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理王冬剛的觀(guān)點(diǎn)是，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為一個(gè)商業(yè)事實(shí)。思科公司CEO John Chambers預計，到2020年，每天會(huì )有60億個(gè)物理傳感器連接到物聯(lián)網(wǎng)。相比之下，去年全球的手機出貨量是10億個(gè)�？梢�(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規模之大。 基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)系統往往通過(guò)電池供電，所以它們需要做到低功耗。無(wú)線(xiàn)通信標準BLE（低功耗藍牙）標準符合這個(gè)要求，而且已經(jīng)被數以?xún)|計的消費類(lèi)電子設備（手機、平板電腦、筆記本電腦等）所采用。在將來(lái)的可穿戴設備、醫療設備和家庭自動(dòng)化設備中，BLE是把傳感器采集的數據傳輸到云端的重要無(wú)線(xiàn)通信標準。 王冬剛認為，將來(lái)物聯(lián)網(wǎng)/可穿戴的殺手級應用很可能是出自醫療領(lǐng)域。隨著(zhù)全球老齡化程度的加劇，智能、便攜的醫療設備也許在老齡人口當中流行到人手一個(gè)，而且它們必須是常開(kāi)（always on）的，以保證攜帶者的體征數據被可靠地收集、監測。BLE可以出色地完成這個(gè)任務(wù)。 然而，設計這樣的低功耗BLE設備并不容易。射頻電路設計比較復雜。從天線(xiàn)到匹配電路到芯片，加上復雜的無(wú)線(xiàn)通信規范，工程師需要使用多種開(kāi)發(fā)工具才能完成一個(gè)無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統的設計。采用多個(gè)IC（AFE、數字控制邏輯、BLE射頻和MCU）的系統也會(huì )增加物料成本。另外，系統的功耗優(yōu)化也是個(gè)問(wèn)題。低功耗模式需要謹慎使用才能既保證紐扣電池的長(cháng)壽命又保證可靠的無(wú)線(xiàn)連接。 賽普拉斯新推出的PSoC 4 BLE就是針對這些挑戰而設計的，王冬剛說(shuō)。 PSoC 4是賽普拉斯的一個(gè)可編程嵌入式設計平臺，它包含了一個(gè)32位 ARM Cortex-M0內核、可編程模擬和可編程數字模塊，以及可靠的CapSense觸摸感應技術(shù)�，F在，PSoC 4上又增添了BLE射頻模塊，集成了Balun射頻匹配電路，使用賽普拉斯的集成設計環(huán)境（IDE）PSoC Creator就可以比較輕松地實(shí)現完整的物聯(lián)網(wǎng)系統設計了。 
圖1：PSoC 4 BLE包含多種組件，是同類(lèi)產(chǎn)品中集成度最高的芯片 使用PSoC Creator進(jìn)行系統設計的步驟如下圖所示：1. 研究包含了75多個(gè)組件的庫；2. 在主設計工作區中，拖放組件圖標，完成您的硬件系統設計（例如，在Bluetooth Smart設計中使用BLE組件）；3. 使用組件配置工具配置各組件；4. 從組件配置工具中直接訪(fǎng)問(wèn)組件數據手冊；5. 在PSoC Creator IDE中，協(xié)同設計您的應用固件和硬件；6. 請參閱PSoC 4 BLE入門(mén)應用筆記，了解整套系統設計指南�？雌饋�(lái)還夠簡(jiǎn)單。
圖2：采用PSoC Creator進(jìn)行系統設計 王冬剛介紹說(shuō)，設計天線(xiàn)匹配網(wǎng)絡(luò )（AMN）是個(gè)挑戰。AMN對PCB布局和寄生電容非常敏感。在使用多個(gè)外部組件時(shí)，AMN調試的復雜性明顯增加。相比其他廠(chǎng)商方案的7~9個(gè)外部元件，PSoC 4 BLE由于集成了Balun電路，所以它僅需兩個(gè)元件，顯著(zhù)簡(jiǎn)化了射頻電路板和設計難度。
圖3：PSoC 4 BLE僅需兩個(gè)外部元件實(shí)現AMN 此外，王冬剛說(shuō)，PSoC 4 BLE具有一流的低功耗模式。在停止模式下消耗的電流最低，同時(shí)仍保持GPIO的狀態(tài)。它能保持休眠模式下的SRAM數據，保持深度睡眠模式下整個(gè)系統的狀態(tài)。使用所提供的API，PSoC 4 BLE可以輕松在各個(gè)低功耗模式間進(jìn)行切換�？傮w來(lái)說(shuō)，PSoC 4 BLE一秒的連接間隔平均消耗18.9 μA的電流，可保證紐扣電池一年以上的壽命。
圖4：PSoC 4 BLE的5種功耗模式 型號為CY8C4xx7-BL的PSoC 4 BLE器件將在今年四季度量產(chǎn)，針對運動(dòng)健身監控器、可穿戴電子產(chǎn)品、醫療設備、家庭自動(dòng)化設備、游戲控制器以及基于傳感器的低功耗IoT系統。該器件的框圖如下所示。同時(shí)，賽普拉斯還提供開(kāi)發(fā)套件 (DVK) 和參考設計套件 (RDK)。
圖5：型號為CY8C4xx7-BL的PSoC 4 BLE芯片框圖
圖6：賽普拉斯BLE套件 |
