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Nordic nRF52系列包括nRF52832/nRF52840/nRF52810/nRF52811等芯片，nRF51系列包括nRF51822/nRF51422/nRF51802等芯片，開(kāi)發(fā)者可以按照如下流程去評(píng)估和開(kāi)發(fā)nRF52/51應(yīng)用解決方案 如果你英文比較好的話，建議直接閱讀Nordic官方的“nRF5 Getting Started”：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fug_getting_started%2FUG%2Fgs%2Fproduct_development.html&cp=1_0，介紹得非常詳細(xì)，我下面的文章也是在該文基礎(chǔ)上加工整理而得。 1. 第1步：芯片選型評(píng)估，選擇適合你的芯片型號(hào)。 1.1 粗略選型 首先大家可以快速瀏覽如下網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容：https://www./Products/Low-power-short-range-wireless/Bluetooth-low-energy，以對(duì)Nordic每個(gè)芯片的最主要特性有個(gè)大致了解，下面為頁(yè)面部分截圖：
上面是Nordic低功耗藍(lán)牙產(chǎn)品橫向?qū)Ρ软?yè)面，如果你需要看Nordic其他解決方案，比如Zigbee或者蜂窩網(wǎng)IoT，請(qǐng)參考如下頁(yè)面：
1.2仔細(xì)查看芯片具體參數(shù) 這個(gè)主要通過(guò)查閱nRF51/52 spec來(lái)實(shí)現(xiàn)的。nRF52系列芯片都只有一份spec，spec包含了芯片外設(shè)模塊功能概述，電氣特性參數(shù)，應(yīng)用參考電路，封裝和訂購(gòu)信息等內(nèi)容，請(qǐng)注意電氣特性放在每一個(gè)外設(shè)模塊章節(jié)的最后面。nRF51系列芯片共用同一份參考手冊(cè)，同時(shí)不同的型號(hào)還有各自的一份獨(dú)立數(shù)據(jù)spec。參考手冊(cè)主要描述各外設(shè)模塊的功能及原理，spec則具體羅列本型號(hào)的電氣特性參數(shù)，應(yīng)用參考電路，封裝和訂購(gòu)信息等。Nordic有一個(gè)Infocenter，你需要的任何文檔都可以在這里找到，Infocenter鏈接為：https://infocenter./index.jsp，界面如下所示。nRF52/51芯片spec就可以在infocenter下載。
2. 第2步：選擇SDK版本號(hào)以及相應(yīng)的協(xié)議棧類(lèi)型和版本。 推薦使用最新版的SDK以及SDK自帶的協(xié)議棧，nRF52系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)推薦使用nRF5 SDK 15.3.0，nRF51系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)推薦使用nRF5 SDK 12.3.0。SDK官網(wǎng)下載地址為：https://www./Software-and-Tools/Software/nRF5-SDK/Download#infotabs。至于協(xié)議棧，一般推薦SDK安裝目錄里面自帶的協(xié)議棧，這個(gè)兼容性好，開(kāi)發(fā)最簡(jiǎn)單。不過(guò)有時(shí)在Nordic官網(wǎng)下載SDK的時(shí)候，比如SDK15.2.0，官網(wǎng)會(huì)自動(dòng)綁定一個(gè)比SDK安裝目錄里面自帶的協(xié)議棧版本更高版本的協(xié)議棧，那么這個(gè)時(shí)候推薦使用該綁定的高版本協(xié)議棧，原因如下： 再完美的協(xié)議棧難免也會(huì)有bug，此時(shí)Nordic會(huì)把bug修復(fù)的協(xié)議棧單獨(dú)發(fā)布出來(lái)，比如nRF5 SDK 15.2.0自帶的S140協(xié)議棧版本為6.1.0，一般來(lái)說(shuō)，直接用這個(gè)版本的協(xié)議棧就可以了，但是這個(gè)版本的協(xié)議棧的主機(jī)模式有一個(gè)小bug，為此Nordic單獨(dú)發(fā)布了6.1.1版S140協(xié)議棧，此時(shí)用戶就需要去官網(wǎng)單獨(dú)下載這個(gè)最新版的協(xié)議棧了。記住，大家只需要下載版本號(hào)數(shù)字最后一位有變化的即可，比如6.1.1相比6.1.0，最后一個(gè)數(shù)字有升級(jí)，那么推薦大家直接下載下來(lái)，然后覆蓋原來(lái)老的協(xié)議棧即可。如果版本號(hào)第1個(gè)數(shù)字就有變化，意味著兩個(gè)版本的協(xié)議棧是不兼容的，此時(shí)一般SDK也會(huì)跟著升級(jí)的，比如7.0.0相比6.1.0，這個(gè)就屬于大升級(jí)了，此時(shí)建議直接使用與之配套的最新版本SDK來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而不是把協(xié)議棧進(jìn)行簡(jiǎn)單覆蓋。（當(dāng)然，你也可以自己把7.0.0的協(xié)議棧移植到老SDK中，這個(gè)稍微麻煩一些，不過(guò)Nordic也有相關(guān)移植文檔供大家參考）。如下列出了常用協(xié)議棧的發(fā)布頁(yè)面：
大部分用戶使用Nordic產(chǎn)品的時(shí)候都會(huì)使用Nordic協(xié)議棧，而協(xié)議棧是會(huì)占用一定的Flash，RAM以及某些外設(shè)模塊的，大家評(píng)估的時(shí)候一定要把協(xié)議棧占用的資源扣除，然后再評(píng)估剩下的資源夠不夠用。而且開(kāi)發(fā)Nordic產(chǎn)品的時(shí)候，經(jīng)常需要跟協(xié)議棧打交道，因此強(qiáng)烈建議大家讀一下協(xié)議棧spec，以大致了解Nordic協(xié)議棧的原理以及一些關(guān)鍵性能參數(shù)，如下為Nordic nRF52系列使用到的各種協(xié)議棧spec下載頁(yè)面：
欲進(jìn)一步了解SDK和softdevice請(qǐng)參考：Nordic nRF5 SDK和softdevice介紹 3. 第3步：申請(qǐng)Nordic nRF52/51官方開(kāi)發(fā)板（Development Kit，DK） Nordic絕大多數(shù)例子都是在nRF51/52官方開(kāi)發(fā)板上開(kāi)發(fā)和測(cè)試的，手上有nRF51/52開(kāi)發(fā)板將大大方便軟件工程師的開(kāi)發(fā)。nRF51/52開(kāi)發(fā)板也可以作為參考板來(lái)排查用戶板問(wèn)題。在生產(chǎn)測(cè)試的時(shí)候，nRF51/52開(kāi)發(fā)板還可以作為gold sample去測(cè)試用戶板的射頻性能是否合格。最后，nRF51/52開(kāi)發(fā)板還帶一塊正版Jlink芯片，也就是說(shuō)nRF51/52開(kāi)發(fā)板本身就是一個(gè)Jlink燒寫(xiě)器，不僅可以用來(lái)燒寫(xiě)板子上的nRF51/52芯片，還可以用來(lái)燒寫(xiě)其他用戶板上的Jlink芯片。一個(gè)正版Jlink燒寫(xiě)器在淘寶上售價(jià)為1000人民幣左右，而Nordic nRF51/52開(kāi)發(fā)板官方售價(jià)才39美金，正可謂“價(jià)格厚道，感動(dòng)人心”。（PS：如果你拿到Nordic nRF51/52官方DK的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)Nordic DK做工是業(yè)界最好的，沒(méi)有之一?。?/p>
4. 第4步：電路設(shè)計(jì) 推薦直接按照nRF51/52 spec中的參考電路原理圖和layout來(lái)設(shè)計(jì)自己的電路和布板，同時(shí)Nordic提供了實(shí)際的電路圖和Gerber file，大家可以直接查看BOM清單，以及沿用里面的nRF5器件封裝。
如果大家想深入理解藍(lán)牙應(yīng)用電路設(shè)計(jì)和布板的一些知識(shí)，可以參考Nordic提供的這個(gè)教程：https://devzone./tutorials/25/。 第5步：藍(lán)牙射頻性能調(diào)試 藍(lán)牙射頻性能最關(guān)鍵的三個(gè)影響因子：匹配電路調(diào)試，天線設(shè)計(jì)調(diào)試以及晶振選擇，Nordic都有相應(yīng)的指導(dǎo)文件。 5.1 匹配電路調(diào)試 請(qǐng)參考Nordic white paper 013：https://infocenter./pdf/nwp_013.pdf?cp=12_14 5.2 天線設(shè)計(jì) 請(qǐng)參考Nordic white paper 017：https://infocenter./pdf/nwp_017.pdf?cp=12_11 5.3 晶振選擇 請(qǐng)參考Nordic white paper 015：https://infocenter./pdf/nwp_015.pdf?cp=12_12 所有white paper和application note都放在Infocenter如下地方：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fstruct_appnotes%2Fstruct%2Fappnotes.html&cp=11以及https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fstruct_whitepapers%2Fstruct%2Fwhitepapers.html&cp=12
第6步：電路圖和layout review Nordic或其代理商免費(fèi)提供原理圖和layout review服務(wù)，我們可以將原理圖和layout提交給Nordic代理商或者Nordic Devzone進(jìn)行審核。Devzone一般1到2個(gè)工作日就會(huì)給予你答復(fù)。電路圖提交流程請(qǐng)參考文章：Nordic官方網(wǎng)絡(luò)資源介紹（官網(wǎng)/devzone/GitHub）（第2節(jié)：Nordic Devzone（開(kāi)發(fā)者論壇））。Devzone提交電路圖review的界面是長(zhǎng)下面這個(gè)樣子的：
7. 第7步：打板 如何貼片，Nordic也有相應(yīng)的指導(dǎo)文件，目前Nordic芯片只有QFN，WLCSP和aQFN三種封裝，相關(guān)貼片指導(dǎo)說(shuō)明都放在application note中：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fstruct_appnotes%2Fstruct%2Fappnotes.html&cp=11
8. 第8步：射頻性能測(cè)試 如果自己有專門(mén)的BLE測(cè)試設(shè)備，那么你可以自己來(lái)測(cè)試板子RF性能。如果你沒(méi)有BLE測(cè)試設(shè)備，也沒(méi)有關(guān)系，Nordic或其代理商免費(fèi)提供BLE測(cè)試服務(wù)。只要把板子寄給Nordic代理商實(shí)驗(yàn)室，或者Nordic實(shí)驗(yàn)室，或者第三方實(shí)驗(yàn)室，比如R&S實(shí)驗(yàn)室，他們就能幫你完成BLE性能和符合性測(cè)試。你可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)板子進(jìn)行二次整改。一般而言，專業(yè)的藍(lán)牙測(cè)試設(shè)備都遵守DTM（Direct Test Mode）規(guī)范，所以設(shè)備端（nRF5端）只需下載DTM固件就可以與之通信并完成相關(guān)測(cè)試。Nordic每一版SDK都包含每顆芯片的DTM固件，建議大家使用SDK15.3.0里面的DTM程序，測(cè)試說(shuō)明請(qǐng)參考：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_dtm_serial.html&cp=5_1_4_5。 另外，在這里推薦一種簡(jiǎn)單RF測(cè)試方法，即跟Nordic官方 DK進(jìn)行通信距離比對(duì)測(cè)試?？梢园裇DK中的HRS（Heart Rate application）程序分別下載到Nordic DK和你的用戶板中，然后分別連上手機(jī)，看看手機(jī)跟DK的通信距離有多遠(yuǎn)？再看看你的用戶板跟手機(jī)通信距離有多遠(yuǎn)？如果兩者差不多，說(shuō)明你的用戶板RF性能不錯(cuò)。HRS程序放在SDK目錄：<InstallFolder>\examples\ble_peripheral\ble_app_hrs，測(cè)試說(shuō)明見(jiàn)：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_hrs.html&cp=5_1_4_2_2_13。 第9步：功耗測(cè)試 低功耗藍(lán)牙應(yīng)用一般都是用電池供電的，所以對(duì)功耗要求非常高。如何有效快速的測(cè)試nRF5的功耗，尤其是BLE各種應(yīng)用場(chǎng)景下的功耗，就顯得尤為重要。Nordic提供了一個(gè)在線的理論功耗計(jì)算工具：https://devzone./power/，你只需輸入你的藍(lán)牙應(yīng)用場(chǎng)景，該在線工具就可以自動(dòng)算出這種場(chǎng)景下nRF5芯片的功耗大概為多少，網(wǎng)頁(yè)截圖如下所示：
該工具的使用說(shuō)明請(qǐng)參考：https://devzone./b/blog/posts/nrf52-online-power-profiler。 除了這個(gè)在線的理論功耗計(jì)算工具，Nordic還提供了一塊電流測(cè)試板：PPK（Power Profiler Kit），PPK可以用來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)試用戶板的VDD功耗，就像專業(yè)的電源測(cè)試工具或者示波器一樣，PPK購(gòu)買(mǎi)鏈接為：https://www./About-us/BuyOnline?search_token=nRF6707， 使用說(shuō)明請(qǐng)參考：https://www./Software-and-Tools/Development-Kits/Power-Profiler-Kit/Download#infotabs。 如果對(duì)BLE功耗測(cè)試原理感興趣的話，可以參考如下兩篇貼子：https://devzone./tutorials/b/hardware-and-layout/posts/current-measurement-guide-introduction和https://devzone./tutorials/b/hardware-and-layout/posts/nrf51-current-consumption-guide 一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試BLE功耗時(shí)，nRF5可以下載HRS程序（關(guān)掉UART日志功能）或者power profiling程序，這2個(gè)程序都可以準(zhǔn)確反應(yīng)nRF5芯片的藍(lán)牙功耗情況。Power profiling程序放在SDK目錄：<InstallFolder>\examples\ble_peripheral\ble_app_pwr_profiling，測(cè)試說(shuō)明見(jiàn)：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_pwr_mgmt.html&cp=5_1_4_2_2_20。HRS程序放在SDK目錄：<InstallFolder>\examples\ble_peripheral\ble_app_hrs，測(cè)試說(shuō)明見(jiàn)：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_hrs.html&cp=5_1_4_2_2_13。 10. 第10步：勘誤表自查 勘誤表（Errata或者PAN）內(nèi)容一般都是關(guān)于軟件開(kāi)發(fā)注意事項(xiàng)的，軟件出問(wèn)題的時(shí)候或者正式量產(chǎn)之前，建議自查一下勘誤表，以防踩到“坑”。請(qǐng)注意，雖然勘誤表里面的條目很多，但真正跟你有關(guān)系的其實(shí)很少，原因有二：一勘誤表里面的workaround已經(jīng)集成到SDK里面，二錯(cuò)誤出現(xiàn)的條件非常極端，你的應(yīng)用不會(huì)有這種情況，所以不要被勘誤表長(zhǎng)長(zhǎng)的列表給嚇倒了。如果你使用的是最新版本的SDK和最新版本的芯片，一般而言，勘誤表跟你無(wú)關(guān)，但如果你使用的是老版本SDK或者老版本芯片，那么就一定要自查勘誤表了。
11. 第11步（可選）：認(rèn)證 根據(jù)產(chǎn)品需要，你可以去做BQB認(rèn)證，SRRC認(rèn)證，F(xiàn)CC認(rèn)證，ETSI認(rèn)證，環(huán)保測(cè)試等。Nordic產(chǎn)品本身已經(jīng)通過(guò)了上述所有測(cè)試和認(rèn)證，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，這些認(rèn)證工作，更多的是一些文檔工作。一般來(lái)說(shuō)，推薦用戶去選擇一家專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室或者第三方機(jī)構(gòu)去做這些認(rèn)證，這樣可以保證通過(guò)而且不耽誤項(xiàng)目進(jìn)度。 Nordic提供了兩套射頻測(cè)試固件，一套是DTM測(cè)試代碼，符合藍(lán)牙DTM標(biāo)準(zhǔn)，位于目錄：SDK安裝目錄\examples\dtm\direct_test_mode，具體說(shuō)明請(qǐng)參考：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_dtm_serial.html&cp=5_1_4_5；一套是Radio test測(cè)試代碼，用于直接測(cè)試各個(gè)射頻通道物理性能，比如頻偏等，位于目錄：SDK安裝目錄\examples\peripheral\radio_test，具體說(shuō)明請(qǐng)參考：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fnrf_radio_test_example.html&cp=5_1_4_6_29。BQB認(rèn)證或者SRRC認(rèn)證，一般推薦使用DTM代碼。另外如果你需要測(cè)試2.4G丟包率，也推薦使用DTM代碼，這個(gè)在量產(chǎn)測(cè)試的時(shí)候非常有用。當(dāng)然，SRRC認(rèn)證也可以使用radio test代碼，radio test代碼除了可以測(cè)試藍(lán)牙和2.4G，還可以用來(lái)測(cè)試802.15.4的物理層，比較適合用來(lái)進(jìn)行定頻測(cè)試以及頻偏測(cè)試等。 BQB認(rèn)證分終端產(chǎn)品和底層component兩種認(rèn)證，做終端產(chǎn)品認(rèn)證需要用到component認(rèn)證證書(shū)，即QDID，大家可以到如下的藍(lán)牙聯(lián)盟官網(wǎng)查詢Nordic所有認(rèn)證產(chǎn)品的 QDID：https://launchstudio./Listings/Search，在搜索框輸入“Nordic Semiconductor”，即可搜出Nordic所有QDID。
除了上述認(rèn)證，Nordic還提供如下報(bào)告：
12. 第12步：搭建量產(chǎn)燒寫(xiě)環(huán)境 Nordic不提供量產(chǎn)燒寫(xiě)器，不過(guò)有很多第三方機(jī)構(gòu)，比如希爾特，以及Nordic代理商都有相關(guān)量產(chǎn)用的燒寫(xiě)工具。其實(shí)，支持SWD接口的Jlink燒寫(xiě)器都可以用來(lái)燒寫(xiě)Nordic產(chǎn)品（淘寶上有很多）。雖然Nordic不提供量產(chǎn)燒寫(xiě)器，但是Nordic提供了一個(gè)量產(chǎn)燒寫(xiě)軟件nrfjprog，而且nrfjprog有可執(zhí)行文件，DLL庫(kù)，Python接口等多種存在形式，同時(shí)支持Windows，Linux和Mac系統(tǒng)。nrfjprog的可執(zhí)行文件和動(dòng)態(tài)庫(kù)在安裝nRF5x Command Line Tools時(shí)就會(huì)自動(dòng)安裝好，可執(zhí)行文件nrfjprog放置在如下目錄：
在Windows環(huán)境變量中添加上述目錄后，在CMD中輸入nrfjprog，你將會(huì)看到：
可執(zhí)行文件的nrfjprog的使用說(shuō)明請(qǐng)參考：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fug_nrf5x_cltools%2FUG%2Fcltools%2Fnrf5x_nrfjprogexe.html&cp=6_1_3。 如果你想基于nrfjprog DLL來(lái)開(kāi)發(fā)自己的量產(chǎn)燒寫(xiě)工具，請(qǐng)參考：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fug_nrf5x_cltools%2FUG%2Fcltools%2Fnrf5x_nrfjprogdll.html&cp=6_1_4。 現(xiàn)在Python非常流行，如果你想開(kāi)發(fā)Python版的量產(chǎn)燒寫(xiě)工具，nrfjprog也提供了相關(guān)庫(kù)：pynrfjprog，相關(guān)使用說(shuō)明請(qǐng)參考：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fug_pynrfjprog%2FUG%2Fpynrfjprog%2Fpynrfjprog_lpage.html&cp=6_2。 如果你不想使用nrfjprog，而想使用標(biāo)準(zhǔn)的SWD指令去直接操作nRF5芯片，那么請(qǐng)參考white pager 027：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fnwp_027%2FWP%2Fnwp_027%2Fintro.html&cp=12_4。 方法多種多樣，選擇適合你的就好。 13. 第13步：搭建生產(chǎn)測(cè)試環(huán)境 一般來(lái)說(shuō)，有2種生產(chǎn)測(cè)試方法：一是使用昂貴的專業(yè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)測(cè)試，比如Litepoint，Anritsu等，二是使用Nordic的nRF51/52 DK作為gold sample去測(cè)試DUT，成本低廉效果也不錯(cuò)。具體請(qǐng)參考Nordic application note 034：https://infocenter./index.jsp?topic=%2Fstruct_appnotes%2Fstruct%2Fappnotes_nan34.html&cp=11_3 14. 第14步：小批量試生產(chǎn) 重點(diǎn)觀察產(chǎn)品一致性，良率和產(chǎn)能。 15. 第15步：大批量生產(chǎn) 產(chǎn)品上市！
上面更多的是站在一個(gè)硬件工程師角度去評(píng)估，選型和開(kāi)發(fā)一個(gè)產(chǎn)品，除此之外，軟件選型也是非常重要的。軟件開(kāi)發(fā)的便捷性將直接影響產(chǎn)品的上市時(shí)間，SDK的穩(wěn)定性和可維護(hù)性將直接影響后期人力資源的再投入，對(duì)很多公司來(lái)說(shuō)，“軟”投入已經(jīng)大大超過(guò)“硬”投入了，所以軟件選型也變得越來(lái)越重要了。很多人都覺(jué)得Nordic產(chǎn)品的功耗做得非常低，很了不起，不過(guò)個(gè)人感覺(jué)，Nordic真正的殺手锏優(yōu)勢(shì)不是低功耗，而是其提供的SDK開(kāi)發(fā)起來(lái)非常方便，運(yùn)行也非常穩(wěn)定，開(kāi)發(fā)者不需要把自己的精力花在幫Nordic找bug和解bug上，而只需專注在自己的業(yè)務(wù)邏輯開(kāi)發(fā)上。關(guān)于Nordic SDK開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建，請(qǐng)參考： Nordic nRF51/nRF52開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建 |
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