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NORA-B1双核MCU为复杂解决方案铺平道路

星星科技指导员 来源:u-blox 作者:Pelle Svensson 2022-06-01 09:21 次阅读

当涉及到您的连接设备时,您和大多数人一样,可能想吃蛋糕并吃掉它。让我猜猜:您希望设备从一代到下一代在各个方面都得到改进,变得更强大、更节能、更易于使用且响应更快。当然,您希望他们增加功能列表以支持更多、更复杂的用例。而且,在所有这些技术进步中,您希望它们能够更紧密地集成,以适应更小的终端设备。

很难满足这些要求,更难保持领先地位。但凭借nRF5340 双核蓝牙片上系统,Nordic Semiconductor为业界带来了应对这一挑战的引人注目的解决方案。该芯片的双核 MCU 具有两个 Arm Cortex-M33 处理器——一个与低功耗网络内核协同工作的高性能应用内核——将蓝牙硬件性能提升到一个新的水平,为新的、更复杂的解决方案铺平了道路。

我们将 nRF5340 集成到u-blox NORA-B1 独立蓝牙 5.2 模块中,让设备开发人员能够轻松访问其所有功能和处理能力。如果过去只是序幕,我们将不得不等待发现他们找到的无数方法来充分利用模块的功能。但是看看水晶球,这里有一些我们期待的用例。

消除干扰:连接的电动工具

连接的电动工具在建筑工地上变得越来越普遍。它们通常采用蓝牙技术,为现场管理人员提供了一种定位工具、跟踪其使用情况以及将它们分配和配置给单个工作人员的方法。

在当今的许多电动工具(例如电钻)中,电机由将触发器的位置转换为钻孔速度的应用程序控制,具有严格的实时要求。即使是按下扳机和调整钻孔速度之间的微小延迟也会使电动工具难以使用。为了避免这种“抖动”,当今的电动工具制造商通常在两个单独的 MCU 上运行应用控制器和网络控制器,以避免两者之间的任何干扰。

NORA-B1 的双核 MCU 将网络和应用程序控制分离到单个组件上,nRF5340 的应用程序内核控制应用程序,其网络内核运行蓝牙堆栈。这使解决方案能够将所需资源专用于每项任务,减少 BOM 尺寸和成本,并提供平稳、无抖动的性能。

驱动复杂的图形用户界面:连接的医疗可穿戴设备

NORA-B1 的双核架构还具有提升医疗可穿戴设备性能的潜力,例如,用于监测诊所和家中的患者。在支持蓝牙的医疗可穿戴设备的早期,设备制造商被迫使用两个独立的 MCU 分离应用程序和网络控制。

然后,随着 MCU 变得越来越强大,他们看到了通过迁移到单个 MCU 解决方案来降低终端设备的成本和尺寸而对性能影响很小的机会。如今,由于患者习惯于最先进的智能手机智能手表,对更复杂的图形用户界面 (GUI) 的计算需求不断增加,这些都被推到了极限。

借助 NORA-B1,医疗可穿戴设备的开发人员将获得所需的计算能力,以驱动更复杂的 GUI、控制其应用程序,并在与当今设备大致相同的占用空间上运行蓝牙堆栈,而不会错过任何一个节拍。我们不要忘记提及模块的高速 SPI 接口,它对驱动显示器至关重要。

更紧密的集成:具有边缘智能的更小传感器

具有边缘智能的智能传感器(例如用于预测性维护的传感器)的开发人员也将能够利用 NORA-B1 增强的计算能力和集成度。这些设备不是将恒定的数据流传输到云端进行处理和分析,而是越来越多地运行算法,在将传感数据发送到云端进行分析之前对其进行预处理。

结果是预测性维护传感器具有最小的带宽要求、短延迟和更短的材料清单,并具有足够的 CPU 能力来运行用例所需的复杂算法。

超低功耗:在网络核心上运行应用程序

NORA-B1 的节能网络核心旨在处理蓝牙堆栈和网络活动。也就是说,它具有一些额外的能力,产品开发人员可以利用它来开发超低功耗应用程序。

考虑智能传感器,其中强大的应用处理器很少需要介入,例如,当被传入消息或外部事件触发时。在这种情况下,网络核心可以在大部分时间运行节目,而应用处理器在低功耗睡眠模式下保持休眠状态。

当然,您可以简单地使用单个高性能内核来运行传感器、蓝牙堆栈和应用程序。但是您必须不断地为针对性能而非电源效率进行优化的 MCU 供电。通过将低功耗网络内核与高性能应用内核解耦,双核 MCU 再次结合了两全其美:大部分时间超低功耗,并在需要时提供高性能。

审核编辑:郭婷

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