CC2640R2软件速成之一-架构及工作原理

大家好我是德州仪器无线连接

技术部门的现场应用工程师 Barbara Wu

这里我要给大家介绍德州

仪器新一代的低功耗蓝牙芯片

软件开发的相关知识

CC2640和CC2640R2F是低功耗

蓝牙SOC的解决方案 两颗芯片

的基本架构和工作原理相同

实现的功能略有不同 我们首先来详细

看一看芯片是如何工作的

从框图可以看到芯片主要有四个部分

主MCU射频部分 sensor controller

engine 以及外设 主MUC是一个

Cortex-M3的处理器 主要

运行的是客户的BLE应用程序

同时也包含TI RTOS和底层的驱动

射频盒是一个不开放的M0

专门控制射频操作这部分的操作

控制主要有BLE协议栈完成

ble产品的开发一般只需要在

APP层编程可以完全不用操心

这部分的操作 sensor controller engine

也就是SCE是CC2640

CC2640R2F区别于其他BLE

SOC芯片的一个特有部分

它是一个16位的单片机 独立于

主MUC M3和射频盒M0工作

可以在系统其他部分都关掉的

情况下独立实现对外部传感器的

数据采集 从而保持整个系统运行

的低功耗 外设接口则包含了GPIO

定时器 UART/SPI

I2C I2S接口

以及硬件AES加密等功能接口

下面我们就一起来看一下整个

系统是如何工作同时又达到

低功耗的 首先可以看到当整个

系统处于stand by模式的时候 系统RTC

和ROM还是在保持 这时整个

系统的功耗是一个微安 如果

在shut down模式也 就是系统RTC和

RAM不在保持的状态下整个系统的

功耗则是小于0.15个微安

然后再来看一下当主MUC M3

进入工作状态的时候系统功耗

大约为三个毫安 而且由于是M3

的内核BLE协议栈和应用程序

的处理速度是非常高效的

在有BLE一事件需要处理的时候M3

快速处理完成之后整个系统又

可以切回到低功耗运行的模式

第三步当需要有射频收发的时候

RF核才打开工作 TX和RX的

功耗大约为六个毫安 同样的它

发送接收处理完成之后RF核

回到关闭状态 通过使用SCE

可以控制外部传感器的数据采集

在数据采集的整个过程中系统的

其他部分都可以保持关闭 这时

整个系统的平均功耗可以达到 微安级别

在图表中我们可以看到

每一个步骤所对应的功耗

sensor controller engine这个模块是一个16位的

RISC CPU 拥有自己独立的

2KB SRAM 可以独立于M3

工作 因此可以帮助M3在休眠

状态下继续采集传感器的数据

从而达到整个系统的低功耗运作

通过这个模块我们可以操作

各式各样的传感器例如运动检测器

电容式触摸按键 接近传感器

加速度传感器 ADC采样等等

另外当你的系统需要多个窗口的

时候也可以通过sensor controller来

实现除外设之外的多一个串口

sensor controller engine模块独立于主MCU编程

因此就引出了我们的另外

一个工具 sensor controller studio

下面我们来看一下如何对 sensor controller

这部分进行编程 sensor controller studio

简称SCS是一个集成了外部

编译环境和调试环境的开发工具

它包含一个直观的人机操作界面

和内件的应用程序示例 使用这个

工具的开发可以总结为三个步骤

一参考工具已经提供的多种

对不同外设操控的例程 使用类C语音

在工具中编成完成任务的

初始化执行和结束 这个任务运行

sensor controller engine自己独立的

内存之中 第二步在工具的测试界面

测试和调试自己的编程任务执行

如果任务正确执行就可以

执行第三步 导出代码并把代码整合

应用到主工程之中去

下面我们就来详细看一下每一步

需要做什么 在sensor controller studio的

主界面我们可以选择适合自己

应用的例程打开并基于这个例程

修改自己的应用 一个工程最多

可以包含八个task 每个

task都有初始化代码 执行代码

和终止代码组成 在这些代码部分

可以使用类C语言进行编程

可以调用的系统接口全部都列表

显示在屏幕的右下角 可以参考

工具内建的说明文档来了解每个

接口的函数说明 如果需要配置

使用到的拼角定义可以进入IO mapping

进行配置 在完成

task的编程之后可以进入

task 的testing模块对task运行

进行调试 调试模式

多种多样例如单步调试设置断点

等等这个工具都可以支持 单个的

任务以一个预先定义好的间隔

时间来工作 如果工程中有多个

任务则可以对每个任务都设置

自己的间隔时间 当我们完成了

对sensor controller的编程之后进入

code 的generate模快 点击

generator driver source code

即可导出程序的印象以及基于

TI RTOS的相关驱动

sensor controller engine的程序印象及固件

实际上是一段二进制的数组

将数组连同一起导出的驱动整合到

主CPU的应用程序之中即可完成

对sensor controller engine的操控

谢谢您的观看

大家好我是德州仪器无线连接

技术部门的现场应用工程师 Barbara Wu

这里我要给大家介绍德州

仪器新一代的低功耗蓝牙芯片

软件开发的相关知识

CC2640和CC2640R2F是低功耗

蓝牙SOC的解决方案 两颗芯片

的基本架构和工作原理相同

实现的功能略有不同 我们首先来详细

看一看芯片是如何工作的

从框图可以看到芯片主要有四个部分

主MCU射频部分 sensor controller

engine 以及外设 主MUC是一个

Cortex-M3的处理器 主要

运行的是客户的BLE应用程序

同时也包含TI RTOS和底层的驱动

射频盒是一个不开放的M0

专门控制射频操作这部分的操作

控制主要有BLE协议栈完成

ble产品的开发一般只需要在

APP层编程可以完全不用操心

这部分的操作 sensor controller engine

也就是SCE是CC2640

CC2640R2F区别于其他BLE

SOC芯片的一个特有部分

它是一个16位的单片机 独立于

主MUC M3和射频盒M0工作

可以在系统其他部分都关掉的

情况下独立实现对外部传感器的

数据采集 从而保持整个系统运行

的低功耗 外设接口则包含了GPIO

定时器 UART/SPI

I2C I2S接口

以及硬件AES加密等功能接口

下面我们就一起来看一下整个

系统是如何工作同时又达到

低功耗的 首先可以看到当整个

系统处于stand by模式的时候 系统RTC

和ROM还是在保持 这时整个

系统的功耗是一个微安 如果

在shut down模式也 就是系统RTC和

RAM不在保持的状态下整个系统的

功耗则是小于0.15个微安

然后再来看一下当主MUC M3

进入工作状态的时候系统功耗

大约为三个毫安 而且由于是M3

的内核BLE协议栈和应用程序

的处理速度是非常高效的

在有BLE一事件需要处理的时候M3

快速处理完成之后整个系统又

可以切回到低功耗运行的模式

第三步当需要有射频收发的时候

RF核才打开工作 TX和RX的

功耗大约为六个毫安 同样的它

发送接收处理完成之后RF核

回到关闭状态 通过使用SCE

可以控制外部传感器的数据采集

在数据采集的整个过程中系统的

其他部分都可以保持关闭 这时

整个系统的平均功耗可以达到 微安级别

在图表中我们可以看到

每一个步骤所对应的功耗

sensor controller engine这个模块是一个16位的

RISC CPU 拥有自己独立的

2KB SRAM 可以独立于M3

工作 因此可以帮助M3在休眠

状态下继续采集传感器的数据

从而达到整个系统的低功耗运作

通过这个模块我们可以操作

各式各样的传感器例如运动检测器

电容式触摸按键 接近传感器

加速度传感器 ADC采样等等

另外当你的系统需要多个窗口的

时候也可以通过sensor controller来

实现除外设之外的多一个串口

sensor controller engine模块独立于主MCU编程

因此就引出了我们的另外

一个工具 sensor controller studio

下面我们来看一下如何对 sensor controller

这部分进行编程 sensor controller studio

简称SCS是一个集成了外部

编译环境和调试环境的开发工具

它包含一个直观的人机操作界面

和内件的应用程序示例 使用这个

工具的开发可以总结为三个步骤

一参考工具已经提供的多种

对不同外设操控的例程 使用类C语音

在工具中编成完成任务的

初始化执行和结束 这个任务运行

sensor controller engine自己独立的

内存之中 第二步在工具的测试界面

测试和调试自己的编程任务执行

如果任务正确执行就可以

执行第三步 导出代码并把代码整合

应用到主工程之中去

下面我们就来详细看一下每一步

需要做什么 在sensor controller studio的

主界面我们可以选择适合自己

应用的例程打开并基于这个例程

修改自己的应用 一个工程最多

可以包含八个task 每个

task都有初始化代码 执行代码

和终止代码组成 在这些代码部分

可以使用类C语言进行编程

可以调用的系统接口全部都列表

显示在屏幕的右下角 可以参考

工具内建的说明文档来了解每个

接口的函数说明 如果需要配置

使用到的拼角定义可以进入IO mapping

进行配置 在完成

task的编程之后可以进入

task 的testing模块对task运行

进行调试 调试模式

多种多样例如单步调试设置断点

等等这个工具都可以支持 单个的

任务以一个预先定义好的间隔

时间来工作 如果工程中有多个

任务则可以对每个任务都设置

自己的间隔时间 当我们完成了

对sensor controller的编程之后进入

code 的generate模快 点击

generator driver source code

即可导出程序的印象以及基于

TI RTOS的相关驱动

sensor controller engine的程序印象及固件

实际上是一段二进制的数组

将数组连同一起导出的驱动整合到

主CPU的应用程序之中即可完成

对sensor controller engine的操控

谢谢您的观看