1. 概述
智汉科技RF Crazy®的RC224AS是基于Silicon Labs EFR32BG224F512IM40-C SoC设计的蓝牙5.2(BLE)射频模块,它符合车规级AEC-Q100 且过相关认证。 RC224AS内置2.4GHz收发器、38.4MHz工业级晶振和集成高性能蛇形天线,无需其他RF设计即可提供完整的RF解决方案,从而缩短产品开发周期。 RC224AS充分利用EFR32BG22的功能和外围器件,为用户要求苛刻的应用提供保障,同时简化了设计并降低了BOM成本。
RC224AS可用于开发基于蓝牙5.2(BLE,低功耗蓝牙)的车规级应用,它能提高操作的可靠性;提高信号的传输距离和抗干扰性;还能实现不同电子产品间的互操作的问题,电池寿命也可显著延长,为车规级产品与智能移动设备通讯提供快速的BLE解决方案。
Ø 产品特性
▪ 支持协议
• 低功耗蓝牙(蓝牙5.2)
• 使用到达角 (AoA) 和出发角 (AoD) 进行测向
• 1M、2M 和 LE 编码 PHY
• 蓝牙网状网络低功耗节点
▪ 无线片上系统
• 2.4 GHz 无线电
• TX 功率高达 +8 dBm
• 高性能 32 位 ARM Cortex-M33®
• DSP指令和浮点单元高效信号处理
• 512 kB 闪存程序存储器
• 32 kB RAM 数据存储器
• 用于高级的嵌入式跟踪宏单元 (ETM)调试
▪ 高接收性能
• 125 kbps GFSK 时的 -106.7 dBm 灵敏度(0.1% BER)
• 500 kbps GFSK 时的 -102.5 dBm 灵敏度(0.1% BER)
• -98.9 dBm 灵敏度(0.1% BER),1 Mbps GFSK
• -96.2 dBm 灵敏度(0.1% BER),2 Mbps GFSK
▪ 低能耗
• 4.3 mA 接收电流,1 Mbps GFSK
• 4.8 mA 发射电流,0 dBm 输出功率
• 10.6 mA 发射电流,8 dBm 输出功率
• 活动模式 (EM0) 下为 26 µA/MHz
• 1.40 µA EM2 深度睡眠电流(RTCC 从LFXO,完全 RAM 保留)
▪ 宽工作范围
• 供电电压 1.8 至 3.8 V
• 工作温度 -40 至 +125°C
▪ 规格尺寸
• 16.6 x 11.2 x 2.1 毫米
▪ 安全特性
• 使用信任根和安全加载程序的安全启动(RTSL)
• AES128/256 的硬件加密加速,SHA-1、SHA-2(最高 256 位)、ECC(最高 256 位)、ECDSA 和 ECDH
• 符合真随机数生成器 (TRNG) 与 NIST SP800-90 和 AIS-31
• ARM® TrustZone®
• 带锁定/解锁的安全调试
▪ 广泛的 MCU 外围器件选择
• 模数转换器 (ADC)
• 多个具有输出状态保持和异步中断功能的通用 I/O 引脚
• 8 通道 DMA 控制器
• 12 通道外设反射系统 (PRS)
• 4 个16 位定时器/计数器,带 3 个比较/捕捉/PWM通道
• 1 个 32 位定时器/计数器,带 3 个比较/捕捉/PWM通道
• 32 位实时计数器
• 用于波形生成的 24 位低功耗定时器
• 1 个看门狗定时器
• 2 个通用同步/异步接收器/发送器(UART/SPI/SmartCard(ISO7816)/IrDA/I2S)
• 1 个增强通用异步接收器/发射器 (EUART)
• 2 个支持 SMBus的I2C 接口
• 数字麦克风接口 (PDM)
• 具有选择性 OOK 模式的 RFSENSE
Ø 应用领域
• 资产标签和信标
• 消费电子遥控器
• 便携式医疗器械
• 蓝牙网状网络低功耗节点
• 体育、健身和健康设备
• 联网家庭
• 建筑自动化及安全
2. 系统介绍
Ø 设计方框图
RC224AS模块在 PCB 中包括了低能耗MCU和高度集成的无线收发器以及集成板载天线。 本节简要介绍了该模块的功能。
RC224AS模块的框图如图 1 所示。无线模块包括 EFR32BG22 无线片上系统 (SoC)、所需的去耦电容器和电感器、38.4 MHz晶体、RF匹配电路和集成PCB天线。
3. 模块参数
VDD=3.3V,TA = 25°C(除非另有说明),在RC224AS模块参考设计包括外部匹配元件下测量。
核心芯片 | EFR32BG22C224F512IM40-CR |
工作频段 | 2400~2483.5MHz |
信号调制 | GFSK |
通信速率 | 125K-2Mbps |
最大发射功率 | +6dBm |
接收灵敏度 | -106 ~ -96dBm |
功耗 | 深度睡眠模式电流:1.75uA |
晶振频率 | 38.4 MHz |
工作电压 | 1.8 ~ 3.8V,推荐为 3. 3V |
封装方式 | SMD |
天线 | PCB板载天线 |
模块尺寸 | 16.6 * 11.2*2.1 mm |
工作温度 | -40 ℃ ~ +125 ℃ |
存储温度 | -40 ℃ ~ +125 ℃ |
4. 模块引脚定义
如图3显示的是模块的引脚图,表1为其各引脚定义。
引脚序号 | 名称 | 功能 | 备注 |
1 | GND | - | 接地 |
2 | VCC | - | 工作电压 3.3V |
3 | SWC | I/O | 用于调试和编程的串行线调试时钟输入 |
4 | SWD | I/O | 用于调试和编程的串行线调试 I/O |
5 | PA03 | I/O | GPIO |
6 | PA04 | I/O | GPIO |
7 | PA05 | I/O | GPIO |
8 | PA06 | I/O | GPIO |
9 | PA07 | I/O | GPIO |
10 | PC00 | I/O | GPIO |
11 | PC01 | I/O | GPIO |
12 | PC02 | I/O | GPIO |
13 | PC03 | I/O | GPIO |
14 | PC04 | I/O | GPIO |
15 | PC05 | I/O | GPIO |
16 | PC06 | I/O | GPIO |
17 | PC07 | I/O | GPIO |
18 | GND | - | 接地 |
5. PCB封装尺寸
模块尺寸为24.8*15.0*2.2mm。如图2为模块尺寸图,模块厚度为2.0±0.2 mm。
图3. 模块尺寸图