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【CYW20189】一、芯片手册

时间:2023-06-07 13:07:00 低压差稳压器内置芯片

目录:

  • 1. 前言
  • 2. 概要
  • 3. 特点
  • 4. 应用领域
  • 5. 微处理器单元
    • 5.1 主晶体振荡器
    • 5.2 32k Hz 晶体振荡器
    • 5.3 低频时钟源
    • 5.4 Power Mode
    • 5.5 Watchdog
    • 5.6 定功能
    • 5.7 真随机数生成器
  • 6. 上电时序
  • 7. 电源管理单元
  • 8. 电源配置
    • 8.1 VBAT and VDDIO
    • 8.2 External Supplies
    • 8.3 LDOs and VDDIO
  • 9. 集成无线发射接收机
  • 10. 外设
    • 10.1 IIC Master
    • 10.2 SPI
    • 10.3 HCI UART Interface
    • 10.4 Peripheral UART Interface
    • 10.5 GPIO
    • 10.6 键盘扫描
    • 10.7 鼠标正交信号解码器
    • 10.8 ADC
    • 10.9 PWM
    • 10.9 PDM Microphone
    • 10.10 I2S Interface
    • 10.11 PCM Interface
  • 11. 固件
  • 12. 写在最后

1. 前言

本文主要介绍CYW参考20819年芯片手册的关键内容CYW20819_Ultra_Low_Power_BLEBREDR_Bluetooth_5.0_SoC 。

首先熟悉硬件条件,以充分利用资源。
在这里插入图片描述

2. 概要

CYW20189 是一种致力于Mesh,audio,voice,wearables,mice,keyboard,gaming consoles,remote controls等的蓝牙5.0解决方案。

3. 特点

  • 蓝牙5.0 子系统
  • 内置微处理器,Cortex-M4的ARM核,最大可跑96M
  • 蓝牙协议堆栈ROM允许独立操作,无任何外部操作MCU
  • 拥有片内 256K Flash,176K RAM, 1M ROM
  • 协议栈,外设驱动程序,安全构建ROM芯片允许应用程序有效地使用Flash
  • AES-128加密和真随机数发生器(TRNG)
  • 支持固件OTA
  • 多种外设
  • 电源管理
  • 可以与WIFI共存(需要外挂)

4. 应用领域

智能穿戴、智能家居等。

5. 微处理器单元

CYW20189内置Cortex M4处理器,1M的ROM,176K RAM和256K Flash,处理器最大可跑96M,同时支持8K的 cache,可直接在接近最高速度或低功耗模式下Flash操作代码。

蓝牙协议和应用代码在微处理器中运行ROM中包含LMAC、HCI、L2CAP、GATT以及为应用程序提供其他协议栈层的实现。SWD调试。

5.1 主晶体振荡器

CYW20189使用了一个 24M 晶体振荡器(XTAL)。
由于蓝牙协议的要求,晶体的精度需要 20ppm,两个
电容器用于晶体电路:

5.2 32k Hz 晶体振荡器

CYW20819包括一个32 kHz在低功率期间提供准确的定时振荡器。

5.3 低频时钟源

32k Hz三种方式可以获得低频使用源,外部32k如下图红色框架所示,晶体振荡器、和高频时钟。


三种低频时钟源具有以下特点:

  1. OSC32K:高精度、低功耗
  2. HP-LPO: 高精度但高功耗
  3. LP-LPO: 低功耗但精度低

CYW20189要求外部32k至少晶体精度 250 PPM。

5.4 Power Mode

支持六种工作模式:

  1. Active:CPU外设工作正常
  2. Idle :CPU暂停,在WFI(Wait for Interrupt)状态。HCLK时钟源仍然是主振荡器,表示低速运行;保持其他时钟active,整个芯片的状态保持不变。
  3. Sleep:除内部低频时钟源运行外,所有其他系统时钟idle。芯片可以通过定时器中断或中断GPIO中断唤醒。CPU处于WFI且HCLK停止运行,PMU决定其他时钟是否关闭。芯片的所有状态和SRAM保留,LDOs(低压线性稳压调节器)调节器)PMU设置)。
  4. PDS(Power Down Sleep):Radio和内核digital会关掉,RAM、寄存器,其它核心logic保留GPIO中断唤醒。
  5. ePDS(extended PDS):在这种模式下,RAM和ePDS控制电路正常供电。通过定时器或GPIO中断唤醒。
  6. HID-OFF(Deep Sleep):只有LHL IO domain保持供电,可以通过定时器或GPIO中断唤醒。唤醒后,系统将重新初始化,起床后可以通过读取寄存器获取,HID-OFF 或 其他事件。在这种模式下,LPO和RTC只有内部关闭LPO和32k其中一个晶体保持供电以计算提供时间。

host/application 可切换芯片Power Mode。在使用过程中,ePDS mode是最常用的,HID-OFF通常用于 非可连接beacon类型和长
广播时间间隔的应用场景。

5.5 Watchdog

看门狗定时器约4秒,不喂狗2秒后出发中断,4秒后复位芯片。

5.6 锁定功能

CYW20819通电,SWD访问闪存和RAM被禁止。FW会检查OCF(on chip flash)若有效,锁定区域是否有效,FW关闭JTAG和SWD Flash和RAM同时阻止任何访问HCI命令读取RAM或Flash的原始内容。

所有编程和测试完成后,可在工厂安全领域编程。ModusToolBox关于如何使用这个特性的详细文件。这是为了防止任何篡改、倾销、OCF常驻应用程序探测或逆向工程。在这种情况下,FW升级路径只安全OTA升级。

5.7 真随机数生成器

CYW20819包括硬件TRNG。可通过固件驱动程序访问随机数生成器。

6. 上电时序

7. 电源管理单元

CYW20189集成了一个buck regulator(降压调节器),一个LDO(低压差线性稳压器)digital core使用,一个RF LDO给Radio使用。

PMU还包括一个brownout detector(暗灭检测器)当输入电压低于一定阈值时停止。

8. 电源配置

8.1 VBAT and VDDIO

VBAT and VDDIO系统可单独或同时供电。

8.2 External Supplies

8.3 LDOs and VDDIO

9. 集成无线发射接收机

10. 外设

10.1 IIC Master

10.2 SPI

10.3 HCI UART Interface

该串口用于HCI命令传输,支持流控。

10.4 Peripheral UART Interface

该串口可用于连接外设,也可以用于输出调试信息。

10.5 GPIO



10.6 键盘扫描

10.7 鼠标正交信号解码器

10.8 ADC

10.9 PWM


10.9 PDM Microphone

10.10 I2S Interface

10.11 PCM Interface

11. 固件

CYW20819 ROM固件运行在实时操作系统上,并处理所有片上编程和配置硬件功能以及蓝牙/LE基带、LMAC、HCI、GATT、ATT、L2CAP和SDP层。ROM还包括片上外设的驱动程序以及处理片上电源管理功能,包括不同电源之间的转换模式。ROM还支持OTA固件更新,并作为信任的根CYW20819完全支持Cypress ModusToolBox。ModusToolBox版本提供最新的ROM补丁,驱动程序,和示例应用程序,允许使用CYW20819快速有效地构建定制应用程序。参考ModusToolBox文档了解软件的详细信息,以及如何使用CYW20819编写应用程序/配置文件。

12. 写在最后

本文介绍了大部分 CYW20189 支持的功能,这对应用程序开发很有帮助。

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