PSoC 4 BLE笑迎物联网和可穿戴低功耗无线设计挑战

　　每天新产品 时刻新体验一站式电子数码采购中心专业PCB打样工厂，24小时加急出货服务器和存储系统的超新互连解决方案多样化的电子和电气元件 对于遍地开花的可穿戴设备和物联网（IoT）产品来说，什么样的无线技术是产品真正需要的？工程师在设计时又面临着哪 些挑战？调查显示，工程师主要面临三大设计难题：首先，设计基于传感器的无线IoT系统比较困难。当设计基于传感器的无线系统时，工程师需要使用多个IC 供应商提供的设计工具，同时，无线规范要求复杂的固件开发，射频电路板的设计也比较复杂；第二，基于传感器的系统要求使用传感器AF E、数字控制逻辑、BL E射频及MCU，且复杂的用户界面要求额外的触摸或显示屏IC，这些基于多个IC的系统会增加BOM成本；第三，无线系统通常使用纽扣电池运行，为了优化 系统电源，需要实现优化的低功耗系统。

　　赛普拉斯半导体公司（Cypress）的单芯片低功耗蓝牙解决方案，在集成度、简化设计方面都独具优势。全新的PSoC 4 BLE可编程片上系统基于Cypress 15年历史之久的PSoC可编程嵌入式设计平台本身可编程的灵活性，加之ARM Cortex-M0的高性价比处理器架构，如今再加上低功耗蓝牙（BLE）射频，实现了高度的集成性和易用性。

　　Cypress PSoC 4 BLE架构

　　Cypress 低功耗蓝牙解决方案拥有智能蓝牙射频、一个具有超低功耗模式的高性能32位 ARM Cortex-M0内核、可编程模拟模块，以及CapSense电容式触摸感应功能等。这些技术组合在一起，可为智能蓝牙产品提供高系统价值、更长的电池 寿命、可定制化的感应能力，以及漂亮直观的用户界面。

　　PSoC 4 BLE集成的可编程AFE包括四个运算放大器（可配置为PGA、比较器、滤波器等）、1个12位分辨率和1Msps采样率的SAR2 ADC；可编程的数字逻辑包括4个通用数字模块（UDB）、4个可配置TCPWM3模块、2个可配置的串行通信模块（SCB）；以及CapSense触摸 感应界面，其内置的Cypress SmartSense自动调校算法可识别两指手势，并且完全不需要手动调校（见图）。

　　从三方面简化系统设计

　　除 了高集成度，Cypress产品营销经理王冬刚表示，PSoC 4 BLE单芯片解决方案的最大价值在于对系统设计工作的简化。这主要体现在三方面：简化了BLE协议栈和配置文件的配置；通过集成Balun电路，简化了射 频电路板设计；在PSoCCreator中实现了完整的系统设计，简化了整体设计流程。

　　PSoC 4 BLE除了集成蓝牙物理层与链路层外，还集成蓝牙可编程片上射频系统（PR oC），以及蓝牙射频所需的双P滤波的Balun电路，这个电路的功能是将差分射频信号转化成单端信号或相反的信号，与天线匹配。单芯片集成了Balun 电路后，使得蓝牙射频的设计更简单，外部只需要一个电容和一个电感即可，而市场上目前主流的方案外部差不多需要7个或者9个器件。王冬刚强调，外部元器件 数量的减少不仅使成本降低、PCB面积减小，同时也大大简化了系统设计，提高量产良率。PSoC 4 BLE作为一个高度集成的单芯片解决方案，能够降低IoT和可穿戴设备的设计门槛，可用于定制化IoT应用、家庭自动化、医疗、运动健身监控以及其他可穿 戴智能设备。

　　已获蓝牙技术联盟认证

　　目前，Cypress的高集成度单芯片低功耗 蓝牙解决方案已获得蓝牙认证。这意味着PSoC4BLE可编程片上系统及PRoC BLE可编程片上射频系统解决方案中所使用的链路层元件、蓝牙低功耗协议栈及射频物理层（RF PHY）通过了4.1版规范的认证。此外，该解决方案的芯片级封装（CSP）和方形扁平无引脚（QFN）封装也获得了蓝牙4.1的认证。