最近，ST意法半導體推出最新一代低功耗藍牙系統(tǒng)芯片BlueNRG-LPS，這是一款超低功耗的可編程Bluetooth Low Energy無線SoC解決方案。BlueNRG-LPS符合Bluetooth Low Energy SIG核心規(guī)范5.3版本，支持點對點連接和藍牙網狀網絡，允許以可靠的方式構建大覆蓋范圍的設備網絡。BlueNRG-LPS內嵌了意法半導體先進的2.4 GHz無線IP，經過優(yōu)化之后具有較低功耗和優(yōu)秀的無線性能，在電池壽命方面領先于同業(yè)者。同時BlueNRG-LPS還適用于2.4 GHz專有無線通信，支持超低延遲應用，在做一些私有客制化的產品，有巨大的優(yōu)勢。

符合藍牙5.3 認證BlueNRG-LPS系統(tǒng)芯片主要新增功是可以精確推算運動方向和位置，采用藍牙特定技術，包括根據天線陣列捕獲的信號算出的到達角(AoA)和出發(fā)角(AoD)?？梢跃珳实剡M行室內導航、定位，在車庫停車位、人員、物資物品實時定位查找得以實現(xiàn)。

BlueNRG-LPS支持高速率、長距離、廣播擴展、信道選擇算法、GATT緩存、測向（AoA/AoD）等，硬件支持主從同步連接，支持多主多從工作模式，能被（采集器、 臺體自動線、手持設備） 主機連接的同時，同時與多個從機（外置負荷開關、報警裝置、 各類外置傳感器）建立并發(fā)數據連接。多主、多從同時連接在很多場景應用廣泛，如電表、 冷鏈系統(tǒng)（Tracker）、運動器械實時統(tǒng)計( 班級跳繩與足球) 、中央空調系統(tǒng)、 移動路由器網關,、ESL 網絡網、傳感器網絡網關等。

BlueNRG-LPS通過專用的硬件功能增強了對安全硬件的支持：

真正的隨機數生成器（RNG）、加密AES、最高128位的安全協(xié)處理器、公鑰加速器（PKA）、CRC計算單元、64位唯一ID、Flash存儲器讀/寫保護。

公鑰加速（PKA）支持模運算（包括最大模量為3136位的求冪運算和素數域上橢圓曲線標量乘法）、ECDSA簽名、最大模量為521位的ECDSA驗證、CRC計算單元。

BlueNRG-LPS主要技術特性：

支持Bluetooth 5.3規(guī)范的藍牙低功耗片上系統(tǒng)：

2 Mbps數據率

遠距離（編碼的PHY）

擴展廣播

通道選擇算法

GATT緩存

測向（AoA/AoD）

LE Ping程序

定期廣播和定期廣播同步傳輸

LE L2CAP以連接為導向的信道

LE功率控制和路徑丟失監(jiān)測

無線廣播：

接收靈敏度等級：-97 dBm @ 1 Mbps，-104 dBm @ 125 kbps（遠距離）

可編程輸出功率，最高可達+8 dBm（在天線連接器處）

支持的數據速率：2 Mbps、1 Mbps、500 kbps以及125 kbps

128路物理連接

集成式巴倫

支持外部PA和LNA

BlueNRG核心協(xié)處理器（基于DMA），用于藍牙低能耗時序關鍵型操作

2.4 GHz專有無線驅動

適用于構建需要符合以下射頻規(guī)定的系統(tǒng)：ETSI EN 300 328、EN 300 440、FCC CFR47第15部分、ARIB STD-T66

超低功耗無線性能：

關斷模式（1.8 V）下8 nA

深度停止模式下為0.8 μA（具有外部LSE和BLE喚醒源，1.8 V）

深度停止模式下為1.0 μA（具有內部LSI和BLE喚醒源，1.8 V）

發(fā)射端峰值電流4.3 mA（@ 0 dBm，3.3 V）

接收端峰值電流3.4 mA（靈敏度等級，3.3V）

高性能的超低功耗32位Arm Cortex-M0+，運行頻率可達64 MHz

動態(tài)電流消耗：14 μA/MHz

工作電壓：1.7 至 3.6 V

溫度范圍為-40 oC至105 oC

供電和復位管理：

高效率的嵌入式SMPS降壓轉換器，采用智能旁路模式

超低功耗的上電復位(POR)和下電復位(PDR)

可編程電壓檢測器（PVD）

時鐘源：

64 MHz PLL

具有故障保護的32 MHz晶體振蕩器，配集成式微調電容器

32 kHz晶體振蕩器

內部低功耗32 kHz RO

192 kB的片上非易失性Flash存儲器

24 kB的片上RAM of 24 kB + 4 kB的PKA RAM

1 kB的一次性可編程（OTP）存儲區(qū)域

內嵌UART自舉程序

超低功耗模式，帶/不帶定時器和RAM內容保留

正交解碼器

增強型安全機制，例如：

Flash讀/寫保護

SWD禁用

安全自舉程序

安全特性

真隨機數發(fā)生器 (RNG)

硬件加密AES，最高128位安全協(xié)處理器

HW公鑰加速器（PKA）

加密算法：RSA、Diffie-Helman、ECC over GF(p)

CRC計算單元

64位唯一ID

系統(tǒng)外設

1x DMA控制器帶8個通道，支持ADC、SPI-I2S、I2C、USART、LPUART和定時器

1x SPI，配多路復用I2S接口

1x I2C（SMBus/PMBus）

1個LPUART（低功耗）

1x USART（ISO 7816智能卡模式、IrDA、SPI主設備和Modbus）

1x 獨立WDG

1x實時時鐘（RTC）

1個獨立系統(tǒng)定時器

1個16位4通道通用定時器

2個16位2通道通用定時器

紅外接口

多達20個快速I/O

都具有喚醒功能

在低功耗模式下處于保留狀態(tài)

所有均為5 V耐壓

模擬外設

12位ADC帶8個輸入通道，帶下采樣器可達最高16位

電池監(jiān)測

模擬看門狗

開發(fā)支持

串行線調試 (SWD)

4個斷點和2個觀察點

采用QFN32和WLCSP36封裝，所有封裝均符合ECOPACK2標準