TI在低功耗藍牙MCU領(lǐng)域耕耘了超過12年，如今其產(chǎn)品已來到第四代。全新的低功耗藍牙MCU有哪些特性，如何適應(yīng)新的應(yīng)用需求。在最近，德州儀器中國區(qū)嵌入式與DLP應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)師英（Jerry Shi）先生與媒體分享了這款新產(chǎn)品，并且也介紹了外界十分關(guān)心的TI晶圓廠的擴產(chǎn)情況。

TI推出了四代藍牙無線MCU產(chǎn)品

TI于2010年推出第一代低功耗藍牙MCU產(chǎn)品CC254X系列，是當時全球首批低功耗藍牙單芯片產(chǎn)品，到今天為止這顆產(chǎn)品仍然被各個行業(yè)客戶使用，累計出貨量超過5億片。

第二代產(chǎn)品是2015年推出的CC2640或264X系列的產(chǎn)品，第二代產(chǎn)品的兩個技術(shù)更新在于，SoC內(nèi)部CPU內(nèi)核從8051內(nèi)核更新過渡到了Arm內(nèi)核，同時它也是市場上首批藍牙5標準的SoC產(chǎn)品。

2019年TI推出第三代產(chǎn)品26x1、2、4，在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行了包括不同的封裝，外設(shè)功能模塊和內(nèi)存尺寸的擴張，可以支持精確的室內(nèi)定位和個人設(shè)備定位，比如用在室內(nèi)導(dǎo)航產(chǎn)品或者在車載鑰匙。同時也開始支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和多協(xié)議運行。“所謂多協(xié)議運行就是可以在同一個芯片上幫助我們的客戶使用同樣的硬件運行IEEE 802.15.4或者是他自己的私有網(wǎng)絡(luò)，或者是標準的BLE或者是BLE Mesh，就是這種多協(xié)議的并存使用。”師英說道。

TI的藍牙MCU系列產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到第四代，最近發(fā)布的這款CC2340具有更低的功耗、更優(yōu)的射頻性能和更優(yōu)的性價比。

第四代低功耗藍牙無線 MCU之CC2340系列

CC2340主要有兩個型號分別是CC2340R2 和 CC2340R5 無線 MCU。CC2340搭載Arm-Cortex M0內(nèi)核，工作頻率達48MHz，同時這顆芯片具有低功耗的特性，運行功耗達55 uA。待機電流只有約0.83 uA，比市場平均低約40%。待機電流的降低有助于延長電池壽命，可將無線應(yīng)用（如電子貨架標簽系統(tǒng)和輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)）紐扣電池的壽命延長至最高10年。

存儲方面，這兩個型號的差別主要就在閃存大小，分別具有256 KB 和 512 KB，可為工程師提供卓越的靈活性和充足的代碼應(yīng)用空間。此外，隨著低功耗藍牙應(yīng)用的普及，設(shè)計人員需要額外的內(nèi)存容量才能輕松對軟件進行遠程更新。這一全新的無線 MCU 系列具有36 KB RAM，并支持無線下載。


此外，它的輸出功率高達+8 dBm，與業(yè)內(nèi)的低功耗藍牙無線 MCU競品相比毫不遜色，同時還支持工程師擴展射頻性能和連接范圍。師英表示，這個器件可以和TI一些單獨的功放器件，比如CC2590和CC2592無縫的配合連接，擴展更大的發(fā)射的功率。此外，CC2340系列具有集成式射頻平衡-非平衡變壓器，支持使用更少的外部元件實現(xiàn)更簡單的設(shè)計，從而節(jié)省成本。

CC2340具有豐富的通用外設(shè)，包括多達26個通用IO口，串行通信接口比如UART、SPI、I2C，定時器、溫度傳感器、電池電壓檢測、模擬比較器和ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器等。

CC2340 系列還具有–40oC至125oC的工作溫度范圍，無論是應(yīng)用于工業(yè)傳感器和醫(yī)學(xué)實驗室，還是電動汽車充電器或智能儀表等室外環(huán)境中，都有助于確保穩(wěn)定的連接。

現(xiàn)在TI已經(jīng)開始提供第四代產(chǎn)品CC2340的樣品和開發(fā)板，可以在TI網(wǎng)站上申請。CC2340正式量產(chǎn)時間在2023年上半年，在TI官網(wǎng)起售價格低至0.79美元。

更好滿足更多應(yīng)用場景

借助更大的內(nèi)存、更長的電池壽命、更寬的溫度范圍，工程師可以以實惠的價格實現(xiàn)更多連接應(yīng)用。比如樓宇自動化、空調(diào)暖通、樓宇安全、零售終端、電子貨架標簽，醫(yī)療應(yīng)用、個人護理等。

師英舉例分析，在個人血糖儀參考設(shè)計里，通過CC2340 MCU貼片式血糖監(jiān)測裝置能夠和手機APP實時連接，將血糖數(shù)據(jù)實時上傳到健康管理軟件。整個硬件設(shè)計當中，可以用TPS6108升壓轉(zhuǎn)換器為系統(tǒng)提供更穩(wěn)定的供電，用自然光傳感器OPT3006做喚醒開關(guān)，再配合為了電池側(cè)血糖血氧應(yīng)用所設(shè)計的傳感器的模擬前端AFE，整體設(shè)計可以做到體積小巧，功耗超低。在血糖儀中，CC2340 MCU憑借低于 830 nA的待機電流，可使終端產(chǎn)品的貨架期達到 18 至 24 個月，并且由紐扣電池供電時，在低功耗藍牙模式下運行的時間可達兩周。

樓宇自動化方面，智能家居控制中心可以充分利用 CC2340 MCU 的無線協(xié)議支持和高達+8 dBm的輸出功率范圍。個人護理方面，CC2340無線MCU可在電動牙刷等產(chǎn)品處于睡眠模式時實現(xiàn)低功耗，并能夠延長電池壽命。

無線MCU產(chǎn)品線獲得TI擴產(chǎn)的產(chǎn)能支持

據(jù)介紹，TI的六家新晶圓廠將為今后10-15年的增長提供支持。TI的強大支持來源于外部制造布局，以及包括所投資的300mm晶圓廠在內(nèi)的不斷擴大的TI制造布局。

這包括位于德克薩斯州理查森的新 RFAB2，收購的位于猶他州李海的 LFAB（這是第 4 家 300mm 晶圓廠），在德克薩斯州謝爾曼建造第 5 家、第 6 家、第 7 家和第 8 家 300mm 晶圓廠。

師英表示，全球制造布局為 TI、外部和第三方提供了大力支持，這在低功耗藍牙連接領(lǐng)域無人能及。隨著零售自動化、醫(yī)療、個人電子產(chǎn)品等市場需求的擴大，CC2340 無線 MCU的產(chǎn)能將由這些工廠來提供支持。