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Nordic发布新一代nRF53系列首个成员nRF5340,基于Arm Cortex-M33双处理器硬件架构

时间:2019-11-21 点击:
2019 年11 月 14 日,Nordic 宣布推出下一代 nRF53系列芯片中的首个成员——nRF5340 高端多协议系统级芯片。该芯片构建在 Nordic 的 nRF51 和 nRF52 系列多协议芯片之上,同时引入了双处理器硬件架构,具备高性能、低功耗、可扩展、耐热性高等优势,可广泛用于智能家居、室内导航、专业照明、工业自动化、可穿戴设备、以及其他复杂的物联网应用。

nRF5340 基于Arm Cortex-M33 双核处理器设计,将高性能应用处理器、可编程的超低功耗网络处理器、以及安全功能集成在一个低功耗多协议 SoC 中。同时,该芯片还增强了动态多协议支持,并发支持蓝牙5.1、低功耗蓝牙、蓝牙 Mesh、Thread、Zigbee 协议,可通过使用低功耗蓝牙的智能手机进行配置或调试,并与 Mesh 网络交互。该无线传送器具备所有蓝牙5.1测向功能。nRF5340工作在1.7至5.5V的电源电压范围内,允许充电电池和USB供电。

nRF5340集成了一个新的功率优化后的多协议2.4GHz无线电,发射电流为3.2 mA(0dbm发射功率,3V,DC/DC),接收电流为2.6mA(3V,DC/DC)。睡眠电流低至1.1μA。



 

本次推出的 nRF5340,主处理器 Application processor 负责复杂功能及蓝牙协议栈的运算,采用 Nordic 一贯使用的 Arm 架构下的 Arm Cortex-M33,同时挂载 DSP 及浮点功能,可供第三方开发应用。内核运行速率最高可达 128 MHz,支持电压频率调节,包含专用 1 MB 闪存和 512 KB RAM 内存,可满足下一代尖端可穿戴设备的需求,在性能方面较前代 nRF52840 有大幅提升。


 

而副核 Network processor 可作为额外及非复杂性内容的运算,同样使用 Arm Cortex-M33,内核运行速率 64 MHz(238 CoreMark),专用 256 KB 闪存和 64 KB 内存。并针对无线电运作期间的低功耗和低占空比传感器采集进行了优化。提供 2.4 GHz 私有协议的最优实现,并确保从 nRF51 和 nRF52 系列移植的可行性。


两个处理器可以各自独立工作,同时也可直接通过 IPC 进行连接,也可互相进行唤醒,但需要考虑两者各自的保护设置。

此外,该应用处理器还集成了 Arm CryptoCell-312 安全密匙存储等安全功能,可提供最高级别的安全性。其工作原理是将通用的互联网加密标准进行硬件加速,同时通过在单个内核上创建安全和非安全代码执行区,为受信任的软件提供系统范围内的硬件隔离。同时,该芯片的综合安全功能支持固件更新,可以保护芯片免受恶意攻击。

值得一提的是,nRF5340 集成了用于 32 MHz 和 32.762 kHz 晶体的 XTAL 负载电容器,与 Nordic 的 nRF52 系列相比,所需的外部组件数目减少了 4 个,这样减少了材料清单和缩小了解决方案尺寸。

据悉,带有 48 个 GPIO 口的 7x7 mm aQFN 封装 nRF5340 SoC 工程样品即将工业化。

本文转载自深圳湾。


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