nRF5340 是一款无线、超低功耗多核片上系统 (SoC),集成了两个完全可编程的 Arm Cortex-M33 处理器、高级安全功能、一系列外设和一个多协议 2.4 GHz
收发器。 该收发器支持低功耗蓝牙、ANT™ 和用于 Thread 和
ZigBee 协议的 IEEE 802.15.4。 它还允许实施专有的 2.4 GHz 协议。
这两个 Arm Cortex-M33 处理器与 Nordic Semiconductor nRF51、nRF52 和 nRF91 系列 SoC 共享电源、时钟和外设架构,确保最小的移植工作量。 应用内核是一个功能齐全的 Arm Cortex-M33 处理器,包括 DSP 指令和 FPU,运行频率高达 128 MHz,具有 1 MB 闪存和 512 kB RAM。 以 64 MHz 运行应用处理器的选项允许 CPU 提高能效。 网络核心是一个 Arm Cortex-M33 处理器,具有精简的功能集,专为超低功耗运行而设计。 它以固定的 64 MHz 频率运行,包含 256 kB 闪存和 64 kB RAM。
外设集提供了多种模拟和数字功能,可通过单
芯片实现广泛的应用。 嵌入了 Arm TrustZone 技术、Arm CryptoCell-312 以及用于系统保护和密钥管理的支持块,以实现物联网应用所需的高级安全性。
特性:
• 1.7 V 至 5.5 V 电源电压范围
• 包装变体
• aQFN94™ 封装,7 * 7 毫米
• WLCSP95 封装,4.4 * 4.0 毫米
• 单 32 MHz 晶振操作
• 用于外部组件的 1.8 V 至 3.3 V 稳压电源
• 工作温度从 -40°C 到 105°C
• 48 个通用 I/O 引脚
应用核心
• 采用 TrustZone® 技术的 Arm® Cortex®-M33
• 128 MHz 或 64 MHz 操作
• 514 EEMBC CoreMark 分数从闪存运行,每 MHz 4.0 CoreMark
• 单精度浮点单元 (FPU)
• 数字信号处理 (DSP) 指令
• 数据观察点和跟踪 (DWT)、嵌入式跟踪宏单元 (ETM)、仪器跟踪宏单元 (ITM) 和交叉触发接口 (CTI)
• 串行线调试 (SWD)
• 跟踪端口接口单元 (TPIU)
• ITM 和 ETM 跟踪数据的 4 位并行跟踪
• ITM 数据的串行线输出 (SWO) 跟踪
• 1 MB 闪存和 512 kB 低泄漏 RAM
• Arm TrustZone CryptoCell™-312 安全子系统
• 符合 NIST 800-90B、AIS-31 和 FIPS 140-2 标准的随机数生成器
• AES-128 和 256:ECB、CBC、CMAC/CBC-MAC、CTR、CCM/CCM*、GCM
• SHA-1、SHA-2 高达 256 位
• Keyed-hash 消息验证码 (HMAC)
• 最大密钥大小为 3072 位的 RSA 公钥加密
• ECC 支持最常用的曲线
• 使用派生密钥模型进行应用程序密钥管理
• 面向闪存和 QSPI XIP 代码区域的双向集关联缓存
• QSPI 外设,用于与外部闪存设备通信
• 通过可选的即时加密和解密就地执行
• 具有唤醒场和触摸配对功能的近场通信 (NFC-A) 标签
• 高达 5x SPI 主/从 EasyDMA
• 多达 4 个 I2C 兼容的两线主/从 EasyDMA
• 多达 4 个 UART (CTS/RTS),带 EasyDMA
• 音频外设 - I2S 兼容,数字麦克风接口 (PDM)
• 四个带 EasyDMA 的脉宽调制器 (PWM) 单元
• 带 EasyDMA 的 12 位 200 ksps ADC - 八个具有可编程增益的可配置通道
• 三个带计数器模式的 32 位定时器
• 两个 24 位实时计数器 (RTC)
• 两个正交解码器 (QDEC)
• 分布式可编程外设互连 (DPPI)
• 处理器间通信 (IPC)
• 互斥外设(MUTEX)
• USB 2.0 全速 (12 Mbps) 控制器
网络核心
• ARM Cortex-M33
• 64 MHz 运行
• 244 EEMBC CoreMark 分数从闪存运行,101
每毫安 CoreMark
• 交叉触发接口 (CTI)
• 串行线调试 (SWD)
• SWO 跟踪端口
• 256 kB 闪存和 64 kB 低泄漏 RAM
•
Bluetooth® 5.2、IEEE 802.15.4-2006、支持 2.4 GHz 的收发器
• 1 Mbps 低功耗蓝牙模式下的灵敏度为 -98 dBm
• 125 kbps 蓝牙低功耗模式(长距离)下的灵敏度为 -104 dBm
• IEEE 802.15.4 中的 -101 dBm 灵敏度
• -40 dBm 至 +3 dBm 可配置 TX 功率
• 广播兼容 nRF52、nRF51、nRF24L 和 nRF24AP 系列设备
• 支持的数据速率:
• 蓝牙 5.2 - 2 Mbps、1 Mbps、500 kbps 和 125 kbps
• IEEE 802.15.4-2006 - 250 kbps
• 专有 2.4 GHz - 2 Mbps、1 Mbps
• 到达角 (AoA) 和离开角 (AoD) 方向
发现使用低功耗蓝牙
• 单端
天线输出(片上巴伦)
• 128 位 AES/ECB/CCM/AAR 协处理器(即时数据包加密)
• TX 中的运行电流为 3.2 mA (0 dBm)
• RX 中的 2.6 mA 运行电流
• RSSI(1 dB 分辨率)
• SPI 主/从 EasyDMA
• I2C 兼容两线主/从 EasyDMA
• 带 EasyDMA 的 UART (CTS/RTS)
• 三个带计数器模式的 32 位定时器
• 两个实时计数器 (RTC)
• 温度感应器
• 分布式可编程外设互连 (DPPI)
• 处理器间通信 (IPC)
• 互斥外设(MUTEX)
应用:
• 高级计算机外围设备和 I/O 设备
• 多点触控板
• 高级可穿戴设备
• 健康/健身传感器和监控设备
• 支持无线支付的设备
• 无线音频设备
• 低功耗蓝牙音频
• 真正的无线耳塞
• 耳机、麦克风和扬声器
• 物联网 (IoT)
• 智能家居传感器和控制器
• 工业物联网传感器和控制器
• 互动娱乐设备
• 遥控器
• 游戏控制器
• 专业照明
• 无线连接灯具
3.1 框图
框图说明了整个系统。 可以在第 105 页的框图和第 136 页的框图中找到两个内核的更详细的图表,包括引脚和 EasyDMA 连接。
图 1:简化框图
图 1:简化框图