瑞薩DA14531的主要特性和定頻測試方法

瑞薩 DA14531 是全球尺寸最小，功耗最低的藍(lán)牙 SOC，如下圖 (圖1) 所示，通過添加 6 顆外部無源器件、一個晶振和一個電池，便可實(shí)現(xiàn)完整的藍(lán)牙低功耗系統(tǒng)。DA14531 封裝尺寸僅為 2.0x1.7mm，瑞薩提供靈活的 SDK，支持 Keil 和 GCC 等主流編譯器。

定頻測試主要是為了測試發(fā)射頻率中心點(diǎn)，一般有三個頻點(diǎn)需要測試：2.402GHz、2.426GHz 和 2.480GHz。中心頻點(diǎn)偏移會造成接收距離變短，嚴(yán)重會導(dǎo)致丟包，所以在量產(chǎn)前都是需要經(jīng)過定頻測試。本文主要為大家介紹瑞薩 DA14531 的主要特性，以及對 DA14531 進(jìn)行定頻測試的步驟。

圖1 DA14531 封裝圖

瑞薩 DA14531 主要特性

支持藍(lán)牙 5.1 核心規(guī)范

支持最多 3 個藍(lán)牙低功耗連接

處理性能

16MHz 32 位 ARM Cortex-M0+，具有 SWD 接口

專用鏈路層處理器

AES-128 加密處理器

經(jīng)認(rèn)證的基于軟件的真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器 (TRNG)

內(nèi)存架構(gòu)

32kB 一次性可編程 (OTP)

48kB 系統(tǒng) RAM

144kB ROM

集成的電源管理

集成的降壓/升壓 DCDC 轉(zhuǎn)換器

DCDC 線性旁路模式

電池供電電壓范圍：1.1-3.3V

無時鐘休眠模式 240nA @ 25°C 及 150nA@5°C

電池電壓監(jiān)測機(jī)制

可編程復(fù)位電路

浪涌電流控制功能，支持使用高歐姆電池

無線電收發(fā)器

-94dBm 接收器靈敏度

可編程發(fā)射輸出功率 -20dBm 至 +2.5dBm

DC-DC 開啟時，TX：3.5mA@0dBm，RX：2.2mA@VBAT_HIGH=3V

50Ω 匹配的天線

封裝

WLCSP 17 (1.7x2.0mm，引腳間距為 0.5mm)

FCGQFN 24 (2.2x3.0mm，引腳間距為 0.4mm)

數(shù)字和模擬接口選項(xiàng)

12 個 (FCGQFN) 或 6 個 (WL-CSP) 通用 I/O，具有可編程電壓電平

2 個 UART，其中 1 個具有硬件流控制，1- 線 UART

SPI 接口

I2C 總線接口 @100kHz、400kHz

三軸正交解碼器

鍵盤控制器

實(shí)時時鐘 (RTC)

2 個通用定時器，每個定時器 6 個 PWM 信號

具有捕獲功能的通用定時器

4 通道 10 位 ADC，平均可達(dá) 11 有效位數(shù) (ENOB)

溫度傳感器

瑞薩 DA14531 定頻測試步驟

接下來為大家介紹對 DA14531 進(jìn)行定頻測試的步驟：首先準(zhǔn)備軟件：prod_test_531_UART_P05.hex (sdk 包的 binaries 文件夾有相關(guān)測試固件)，然后準(zhǔn)備上位機(jī)：SmartSnippets Toolbox v5.0.16。

操作步驟

一、在進(jìn)行定頻測試前，最好先燒錄好 prod_test_531_UART_P05.hex 軟件。如果沒有外掛 Flash，可以上電把程序直接加載到 RAM 上運(yùn)行，如下圖 (圖2) 所示：

圖2 將測試固件加載到 RAM 運(yùn)行

二、連接通信板，需要基板做串口通信板，如下圖 (圖3) 所示，拔掉小板。通過基板給測試板供電，這里需要注意供電電壓設(shè)置，可以通過 J5 跳帽接入設(shè)置供電電壓，注意基板的 J1 上的 URX/UTX 需要保持如下圖短路，Rx/Tx 也要跳帽短路，測試板的 P05 腳和基板的 P25 腳連接。

圖3 使用基板做串口通信板

三、打開 toolbox 工具，設(shè)置通信口，如下圖 (圖4) 所示：

圖4 在 toolbox 設(shè)置通信口

四、RF Master 在 Unmodulated Tx/Rx 點(diǎn)擊 start 會有數(shù)據(jù)收發(fā)，如下圖 (圖5) 右下紅框顯示，這時可以做定頻測試，此時可以通過頻譜儀掃描真正的頻率。

圖5 在 Unmodulated Tx/Rx 點(diǎn)擊 start 后數(shù)據(jù)收發(fā)

五、下圖 (圖6) 為在 XTAL 選項(xiàng)中，通過點(diǎn)擊 Read 選項(xiàng)讀取此時芯片校準(zhǔn)頻率。

圖6 在 XTAL 選項(xiàng)點(diǎn)擊 Read 讀取芯片校準(zhǔn)頻率

六、根據(jù)以下資料說明，Xtal Triming 的 Value 值可以修改，范圍是 0~255，修改前需要先 STOP 載波發(fā)送 (Unmodulated Tx/R)，然后 Write 不同的 Xtal Triming 值就可以看到中心頻點(diǎn)發(fā)生偏移。

定頻測試額外說明：
a.XTAL Triming 的值是一個字節(jié)數(shù)據(jù)，范圍 0-255。該值越大，中心頻點(diǎn)越往左偏。比如，0 如果是 2402.7MHz 則 255 可能為 2402.2MHz

下圖 (圖7)、(圖8)、(圖9) 分別顯示了 2.402GHz / 2.426GHz / 2.480GHz 中心頻點(diǎn)發(fā)生偏移后的結(jié)果：

圖7 2.402GHz 中心頻點(diǎn)偏移

圖8 2.426GHz 中心頻點(diǎn)偏移

圖9 2.480GHz 中心頻點(diǎn)偏移

總結(jié)

本文為大家介紹了瑞薩 DA14531 的主要特性和定頻測試方法。