所选任务、所画模块的硬件和功能介绍
任务介绍
设计一款MCU核心板,以核心板 + 扩展板的方式(即把STM32G031的功能独立出来换成其他MCU设计一个核心板,周围其他功能不用设计),这款核心板能够支持硬禾基于STM32的简易示波器/频谱仪/信号发生器学习平台
模块介绍
根据任务要求本次我选用的是NRF52832芯片设计了一款MCU核心板,此板卡主要用于示波器开发学习套件的主控,常用于实时信号采集与处理场景:
NRF52832芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/nordic-semiconductor-asa/NRF52832-QFAA-R/5428659
功能介绍
本设计为一个最小系统板。
模块设计思路、选型介绍(含设计框图)
设计思路
核心思路为小,剧本最小系统板的所有要素,IO全部引出,而且希望他能兼容标准的洞洞板和dip40封装标准,方便快速搭建功能板进行验证。
选型介绍
nRF52832是一款通用的多协议SoC。它满足了需要高级低功耗蓝牙®功能、协议并发性和丰富外围设备和功能集的应用挑战。此外,它为闪存和RAM提供了大量内存。
nRF52832采用具有完全协议并发能力的多协议。它支持低功耗蓝牙,包括2 Mbps高传输速度。蓝牙mesh可以与低功耗蓝牙同时运行,使智能手机能够配网、入网、配置和控制Mesh节点。还支持NFC、ANT和2.4 GHz专有协议。
它基于带有浮点单元的Arm® Cortex™-M4 CPU,主频为64 MHz。内置NFC-A标签用于简化的配对和支付解决方案。它有许多数字外设和接口,如用于数字麦克风和音频的PDM和I2S。
通过精密的片上自适应电源管理系统,实现了极低的功耗。
特征
- 64 MHz Cortex-M4 with FPU
- 512/256 KB 闪存,64/32 KB 内存
- 2.4 GHz 收发器
- 2 Mbps, 1 Mbps
- 低功耗蓝牙
- 蓝牙mesh
- +4 dBm发射功率
- 128 位 AES
- UART, SPI, TWI, PDM, I2S
- PWM
- 12 位模数转换器
- NFC-A
模块原理图、PCB简单介绍+突出特色介绍
原理图
PCB
这块核心板采用了VFQFN48封装的NRF52832,全部IO引出,板载PCB天线。
3D效果图
为方便嵌入式设计,核心板采用单面布局方式,在排针两端使用半孔设计,可直接贴片到底板上,同时也具有普通的排针孔,可以焊接排针进行使用。
板上没有下载器,如果要调试该核心板,可以通过核心板上的2个SWD管脚进行操作。
板上有一颗LED,一个用于指示3.3V电压是否正常,还有一个复位按键。
打板调试都很正常,一遍成功,遇到的问题就是板子上没设计用户LED灯,额外焊了一个。
调试软件介绍、关键代码片段及说明
软件使用keil进行编写。使用到的额外代码包有NordicSemiconductor.nRF_DeviceFamilyPack.8.40.3.pack、nRF5_SDK_17.1.0_ddde560(使用附件代码工程时,请提前准备好这两个包,并将代码工程替换到nRF5_SDK_17.1.0_ddde560\examples\peripheral路径下)
分别提供了基本的下载算法、芯片描述和测试代码包。
关键代码如下:
int main(void)
{
/* Configure board. */
bsp_board_init(BSP_INIT_LEDS);
/* Toggle LEDs. */
while (true)
{
bsp_board_led_invert(2);
nrf_delay_ms(500);
}
}
模块调通的功能展示图
使用到的额外工具为Jlink,作用为程序下载。
心得体会
活动不错。