nRF5340

Nordic
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RMB

Overview

支持蓝牙低功耗、蓝牙mesh、NFC、Thread和Zigbee的双核蓝牙5.2 SoC
 nRF5340是全球首款具有两个Arm  Cortex-M33处理器的无线系统级芯片(SoC)。结合了两个灵活的处理器、先进功能集以及最高 105°C工作温度,使其成为专业照明、先进可穿戴设备和其他复杂 IoT应用的理想选择。
全合一
nRF5340是一款全合一(all-in-one) SoC器件,除了具备nRF52? 系列最突出的功能,USB、蓝牙5.2、最高105°C工作温度等,还结 合了更高的性能、内存和集成度,也降低了电流消耗。
高性能应用处理器 这款应用处理器针对性能进行了优化,并且可以使用电压-频率调节 功能以128或64 MHz时钟频率运行。在128 MHz下可达到最高性能
(514 CoreMark),而在64 MHz下运行时则提供更高效的选择(73 CoreMark/mA)。该应用处理器具有1 MB闪存、512 KB RAM、浮 点单元(FPU)、8 KB双路关联缓存和DSP指令功能。
完全可编程的网络处理器
这款网络处理器的时钟频率为64 MHz,并针对低功耗和高效率 进行了优化(101 CoreMark / mA)。它具有256 KB闪存和64 KB RAM。该网络处理器是完全可编程的,除了无线协议之外,开发人 员还能够以效率最高的部件运行代码。
更高级别安全性
nRF5340结合Arm CryptoCell-312、Arm TrustZone?和安全密 匙存储,将安全性提高到全新的水平。Arm TrustZone在单个内核 上分隔安全区域和非安全区域,有效地为可信软件提供了硬件隔 离。用户可以通过nRF Connect SDK轻松设置闪存、RAM和外围 设备的安全属性。Arm CryptoCell-312硬件可加速IoT产品所需的强大密码和加密标准。
安全密匙存储功能由密匙管理单元(KMU)实现,其中的密匙在物理 上与处理器访问隔离,并且只有Arm CryptoCell-312可以访问安全 密匙。nRF Connect SDK中的安全导引加载程序仅加载具有经过 验证名的导引软件,从而建立信任根,并将之扩展为信任链。导引加 载程序还会验证所有传入的设备固件更新,确保它们来自经过验证 的来源。

广泛的无线协议支持
nRF5340 SoC支持广泛的无线协议。它支持低功耗蓝牙并具有 测向中的所有到达角度(AoA)和离开角度(AoD)角色功能,以及包 括LE音频、长距离、2 Mbps高吞吐量和广告扩展功能在内的功 能。nRF5340支持蓝牙mesh、Thread和Zigbee之类的mesh协议 与低功耗蓝牙的并发运行,从而使得智能手机能够提供、调试、配置和控制mesh节点。该SoC器件还支持NFC、ANT、802.15.4和 2.4 GHz专有协议。
专为LE Audio设计
nRF5340 SoC旨在满足LE Audio的要求,从而可以通过低功耗 蓝牙实现音频流传输。LE Audio支持用于耳塞和音频共享等应 用的多流同步音频,从而单个音频源可以广播传输给多个接收 者。nRF5340无线电支持同步通道,这是使用LE Audio进行流传 输所需的Bluetooth 5.2功能。LE Audio还推出了低复杂度通信编 译码器(LC3),这是可以在nRF5340上高效运行的高质量,低功耗 的音频压缩编译码器。音频数据可以通过I2S和PDM音频接口(使 用nRF5340的低抖动音频PLL时钟源)传输到系统的其他部分(AD/ DA转换器,扬声器,麦克风)。
具有超高灵敏度的超低功率无线电
在结合先进功能和最小化耗电量方面,nRF5340 SoC无线电设立 了全新的标准,其0 dBm TX电流为3.4 mA,而RX电流仅为2.7 mA,与nRF52840 SoC相比,分别降低了29%和41%。 nRF5340 SoC的RX灵敏度为-98 dBm,相比nRF52840提高了3dB,这意味着nRF5340的灵敏度改善了3dB,同时耗电量减少了41%。

应用内核
中央处理器: 128/64 MHz Arm Cortex-M33
内存:  1 MB 闪存 + 512 KB RAM
缓存:  8 KB 双路设置关联缓存
性能: 514/257 CoreMark
效率: 66/73 CoreMark / mA 
  
网络内核
CPU:64 MHz Arm Cortex-M33
内存:256 KB 闪存 + 64 KB RAM
缓存:2 KB 指令缓存
性能:244 CoreMark
效率:101 CoreMark/mA

无线协议支持:
低功耗蓝牙/蓝牙 mesh/NFC/Thread/ Zig- bee/802.15.4/ANT/专有2.4 GHz

无线数据速率
低功耗蓝牙: 2 Mbps/1 Mbps/125 kbps
802.15.4: 250 kbps

安全功能:可信执行,信任根,安全密匙存储, 128位AES
安全硬件: Arm TrustZone, Arm CryptoCell-312, SPU, KMU, ACL

Features

· 高性能应用处理器
- 具有FPU和DSP指令的128/64 MHz Arm Cortex-M33
- 1 MB闪存+ 512 KB RAM
- 8 KB双路集关联缓存
· 完全可编程的网络处理器
- 具有2 KB指令缓存的64 MHz Arm Cortex-M33
- 256 KB闪存+ 64 KB RAM
· 更高级别安全性
- 使用Arm TrustZone的可信执行
- 使用Arm Cr-ptoCell-312进行硬件加速加密
- 安全密匙存储
- 具有信任根和DFU的安全导引程序
· 蓝牙低功耗
- 蓝牙5.2
- LE Audio
- 定向
- 2 Mbps数据吞吐量,广告扩展和长距离
· 蓝牙mesh
· Thread、Zigbee和802.15.4
· NFC
· 带有Eas-DMA的全系列数字接口
- 全速USB
- 用于外部存储器的96 MHz加密QSPI
- 用于显示器和快速传感器的32 MHz高速SPI
· 105°C扩展工作温度
· 1.7-5.5V电源电压范围

Features

BLE Mesh, 802.15.4 (Zigbee, Thread), LE Audio, NFC

Block Diagram

__

Application Note

· LE Audio
· 专业照明
· 工业
· 先进可穿戴设备
· 医疗
· 智能家居
· 资产跟踪和RTLS

Development Board

nRF Connect SDK
nRF Connect SDK是用于nRF5340 SoC的软件开发套件。它支 持低功耗蓝牙,Thread和Zigbee应用程序开发。这款SDK集成了 Zephyr RTOS,协议栈,示例,硬件驱动程序等等。
nRF Connect SDK还支持Nordic LTE-M/ NB-IoT/GPS SiP器件 nRF9160和nRF52系列。 它是蜂窝物联网和短距离应用开发的通 用平台。
nRF5340 DK
nRF5340 DK是用于nRF5340 SoC的开发套件,价格实惠,并且 在单一电路板上提供了开发工作所需的一切。开发人员可以使用 nRF5340 SoC的所有功能和GPIO,并且随附板载SEGGER J-Link调试器,可对nRF5340 SoC进行编程和调试。

Core Type

Arm  Cortex-M33

CPU Clock Speed

128/64 MHz

CPU Architecture

__

CPU Features

128/64 MHz Arm Cortex-M33 1 MB 闪存 + 512 KB RAM 8 KB 双路设置关联缓存 514/257 CoreMark 66/73 CoreMark / mA

Bluetooth Version

5.2

Operating Frequency [Max] (MHz)

128/64

Flash (kB)

1M

Cache

-

SRAM (kB)

__

EEPROM (kB)

__

Debugging

__

Upgrade Type

Manual

Crystal

no

on chip (PLL)

no

crystal (optional)

no

on-chip RC

no

External clock

no

Timers [Number, bits]

6 x 32位定时器/计数器

Real-Time Clock

RNG

Watchdog timer

WDT

GPIO

48

Pins

__

Pitch

__

Channels

__

ADC [Number, bits]

12位200 ksps

True Random Number Generator

__

Analog comp

no

low-power comp

no

Temperature sensor

no

NFC Tag

Yes

SPI

32 MHz

DAC [Number, bits]

__

UART

4

SSI

__

PWM [Number, bits]

4

I2C

-

TWI

1xTWI

QDEC

2xQDEC

PDM

-

USB

no

SPI

32 MHz高速

Quad SPI

96 MHz加密

I2S

no

Debug interface

-

Human Machine Interface

-

Programmable channels

__

Fixed channels

__

Channel groups

__

Supply Voltage [Min to Max] (V)

1.7 ~5.5 V

no

On-chip VBUS

no

Regulated supply for external components

-

Power fail

no

Crypto Accelerator

__

Public Key Hardware Accelerator

__

Accelerator

__

Security

128-bit AES, Trusted execution, root-of-trust信任根, secure key storage安全密匙存儲

__

Current

3V DC/DC下无线电耗电量:
+3 dBm TX功率: 5.1 mA;
0 dBm TX功率: 3.4 mA ;
接收速率为1 Mbps 时: 2.7mA ;
接收速率为2Mbps时: 3.1 mA.

3V DC/DC下系统耗电量:
System OFF时为0.9 µA;
System ON时为1.3 µA;
System ON,网络内核RTC运行时为1.5 µA;
System ON,保留64 KB网络内核RAM和 维持网络内核RTC运行时为1.7 µA.

Sensor Controller

__

Standby

__

Transceiver Compatible

__

Receiver Sensitivity

低功耗蓝牙: -98 dBm于1 Mbps -95 dBm于2 Mbps

Output Power

可在+3 dBm至-20 dBm的范围内以1 dB幅 度进行编程

Frequency Regulation

低功耗蓝牙/蓝牙 mesh/NFC/Thread/ Zig- bee/802.15.4/ANT/专有2.4 GHz

Protocols

-

Bluetooth 5 PHYs

-

bluetooth 5.1 support

-

Dimension

7x7 mm

Package Type

aQFN

DSP RAM

__

DSP Clock Speed

__

DSP Clock Speed

__

Voice Services

__

General

专为LE Audio设计