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TI SimpleLink無晶振無線MCU助您輕鬆實現無晶體化

發布時間：2020-05-08 責任編輯：wenwei

【導讀】半導體行業的創新往往是在現有產品的基礎上加以改進，但在設計方麵則追求“少即是多”的理念。在德州儀器，我們研究了SimpleLink™無晶振無線MCU周圍的電子材料構建（BOM），並希望在不影響任何特性或功能的情況下移除外部高頻晶體。這就是我們革命性的體聲波(BAW) 諧振器技術發揮作用之處。

TI SimpleLink無晶振無線MCU助您輕鬆實現無晶體化

無論您是設計空間受限的樓宇安全係統還是要在惡劣的物理環境中使用的電動工具，都可以使用BAW諧振器技術。

我們將BAW諧振器集成到多協議2.4-GHzMCU中，從而產生了該款無晶振無線MCU器件：CC2652RB。該器件支持通過低功耗藍牙®、ZigBee和Thread協議進行通信，並且采用7毫米x7毫米方形扁平無鉛（QFN）封裝。

它的工作原理是什麼？

CC2652RB是我們CC2652係列器件的一種變體。它在封裝內集成了BAW諧振器芯片，如圖1所示。該BAW芯片產生外部石英晶體通常會產生的高速48MHz時鍾信號，從而可從電路板上移除外部晶體。

TI SimpleLink無晶振無線MCU助您輕鬆實現無晶體化

圖 1: 基於矽片的BAW技術

BAW的優勢有哪些？

節省PCB空間

在可穿戴醫療設備等應用中，節省空間至關重要。CC2652RB專為空間受限的無線應用而設計。去除外部48MHz晶體，可將傳統的7毫米x7毫米 QFN無線MCU的占地麵積減少12％。這也增加了將傳感器和外圍設備路由至GPIO管腳的靈活性。

簡化開發

石英晶體是無線電射頻 (RF) 布局中最常見的痛點之一。它們通常是諸如噪聲、串擾或晶體頻率調諧等問題的根源。在產品開發階段，常常需要PCB新的改版來解決這些問題。從而增加了開發成本。使用CC2652RB可以避免這些風險。

魯棒性和耐用性

當今許多創新產品都用於惡劣環境中。從工業機器人的持續振動到器件掉落的機械衝擊，無線設備都需在許多情況下可靠地運行。

BAW諧振器技術是一種在惡劣環境下可長效運行的設計選擇。在工業標準MIL-SD-883H的測試中，它對機械衝擊和振動環境的適應能力更強，其頻率精度的變化比外部石英晶體低三倍。該器件的額定壽命也高達10年，而石英晶體通常為5至6年。這意味著在壽命幾乎翻倍的情況下，無線頻率穩定度更高，時序和傳輸錯誤更少。

石英晶體也更容易在機械衝擊下破裂，從而終止器件的無線功能。如果外部晶體破碎，則需要完全更換以恢複無線功能。使用了BAW諧振器，您的應用中不再需要石英晶體這個易碎部件。

實體安全

利用BAW諧振器技術可減少MCU在安全性上的潛在弱點。移除外部晶體可減少與係統時序相關的側通道攻擊的機會。

我目前使用CC2652R，如何遷移到CC2652RB？

從CC2652R遷移到CC2652RB非常簡單。這兩個器件與7毫米x7毫米QFN封裝管腳兼容。由於這些器件在封裝內使用相同的矽，因此如同您最初連接到48-MHz外部晶體一樣簡單，不用連接管腳。

從軟件角度來看，更改非常簡單：您隻需更改時鍾源寄存器。借助所有SimpleLink器件使用的通用SimpleLink平台軟件開發套件（SDK），您的其餘軟件可無縫過渡到CC2652RB

使用CC2652RB進行設計非常簡單。您會發現，從CC2652R遷移到CC2652RB可減少整體占用麵積並簡化設計流程。

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