NXP 无线微控制器培训

1、NXP 无线微控制器培训 目录 JN516x系列无线微控制器 1 开发配套工具 2 JenNet-IP介绍 3 推广方案 4 4 JN516x系列无线微控制器 针对 IEEE802.15.4 & JenNet-IP & ZigBee 等系统应用推出的 低功耗、高性能单芯片解决方案 JN516x系列无线微控制器 FlashRAMEEPROM JN516164kB8kB4kB JN5164160kB32kB4kB JN5168256kB32kB4kB 三个型号封装同为QFN40 并且温度范围为-40+125 JN516x系列微控制器特性 3232位位 RISC CPURISC CPU 132MHz

2、时钟速率 支持主从功能的支持主从功能的I I2 2C C 2 2UARTUART 支持主从功能的支持主从功能的SPISPI 4 4个个PWM&PWM&全功能全功能TIMERTIMER 2 2脉冲计数器脉冲计数器 2020个个DIODIO 2 2Wake Timers&Tick TimerWake Timers&Tick Timer 4 4通道通道1010位位ADC&ADC&可编程模拟比较器可编程模拟比较器 电池监测和温度传感器电池监测和温度传感器 Watchdog & PORWatchdog & POR JN516x系列无线部分特性 兼容兼容2.4GHz IEEE802.15.4 2.4GHz

3、 IEEE802.15.4 协议协议 电流：电流： Rx 17mARx 17mA，TxTx 15mA15mA 接收灵敏度：接收灵敏度：-95dBm-95dBm 发射功率：发射功率：2.5dBm2.5dBm 用于测距的飞行时间引擎用于测距的飞行时间引擎 支持天线分集支持天线分集 通信速率通信速率250kbps250kbps 低功耗特性低功耗特性 0.5uA sleep timer 1uA with sleep timer & RAM held 100nA deep sleep with interrupt wake up MACMAC加速器用于数据打包、加速器用于数据打包、CRCCRC、地址检测

4、、自动应答和定时等操作、地址检测、自动应答和定时等操作 JN516x系列优势 优势 32位RISC CPU带来的高性能 和低功耗特性 系统BOM所需外部器件少成 本低 单芯片实现协议栈和应用程 序的运行 支持多种不同的网络协议栈 非常低的电流消耗让电池工 作更长时间（10+年） JN5168无线模块 JN5168-001-M00JN5168-001-M00 JN5168-001-M03JN5168-001-M03 外扩天线最远1km JN5168-001-M05JN5168-001-M05 TX功率9.5dBm 接收灵敏度-96dBm 最远2km JN5168-001-M06JN5168-00

5、1-M06 TX功率22dBm 接收灵敏度-100dBm 最远6km JN5168无线模块 M00使用PCB天线 M03使用外部天线 M05/M06除使用外部天 线外还添加了PA/LNA ZLG5168P0无线模块 使用模块最大优势在于减少产品开 发时间，降低RF开发难度 使用板载PCB天线 通过uFI接口外扩天线 目录 JN516x系列无线微控制器 1 开发配套工具 2 JenNet-IP介绍 3 推广方案 4 4 配套工具 开发工具开发工具 l开发环境（开发环境（IDEIDE） l下载工具下载工具 开发套件开发套件 开发相关文档开发相关文档 开发所需库和开发所需库和 网络协议栈网络协议栈

6、参考设计参考设计 如何获取，是 否需要自己开 发或购买 开发工具 NXP提供了Eclipse集成开发环境，使用JN516x的用户可 以在NXP官网上免费下载SDK开发工具链 JN-SW-4041 JN516x-EK001评估套件 NXP目前有JN516x-EK001评估套件，用户可以通过该套件 简单快速的开发基于ZigBee、JenNet-IP和IEEE 802.15.4等应用 4 4个基础板个基础板 1616按键的电容触摸远程控制端按键的电容触摸远程控制端 2 2个个USB donglesUSB dongles 3 3个照明扩展板个照明扩展板 2 2个带传感器和按键的扩展板个带传感器和按键的

7、扩展板 1 1个个LCDLCD扩展板扩展板 1 1个支持以太网的个支持以太网的CiscoCisco路由器路由器 完整的软件开发工具完整的软件开发工具 ZLG516X DEMO KIT开发套件 ZLG目前已推出ZLG516X DEMO KIT开发套件，满足客户 基于JN516x进行开发的基础应用 USBUSB转串转串口模块口模块 1010个用户定义按键个用户定义按键 4 4个个LEDLED LM75ALM75A温度传感器温度传感器 4Mb SPI NORFlash4Mb SPI NORFlash 5 5号电池座号电池座 外扩所有模块引出管脚外扩所有模块引出管脚 各个片上外设的使用例程各个片上外设

8、的使用例程 开发相关文档 NXP官网上提供了完善的整套开发所需文档，包括数据手 册、用户指南、协议栈应用文档等 参考设计 NXP官 网目前已经 提供四个参 考设计包 参考设计说明文档参考设计说明文档 参考设计原理图参考设计原理图 参考设计参考设计PCBPCB版图版图 参考设计的参考设计的BOMBOM 开发所需库和网络协议栈 无线微控制器/模块IEEE 802.15.4 PHY层 IEEE 802.15.4 MAC子层 JenNet-IP ZigBee RF4CE ZigBee Pro SEHALL 用户应用程序 微控制器 外设库 （ADC、 DIO、SPI） 物理层 MAC层 网络层 应用层

9、Home AutomationSmart EnergyLight Link 开发所需库和网络协议栈 型号型号RAMRAMFlashFlash支持的协议栈支持的协议栈 JN5168-00132kB256kB JenNet-IP、ZigBee Smart Energy、 ZigBee Home Automation、ZigBee Light Link、ZigBee Remote Control JN5164-00132kB160kB JenNet-IP、ZigBee Light Link、 ZigBee Remote Control JN5161-0018kB64kBZigBee Remote C

10、ontrol 由于三个型号的Flash与RAM容量 不同，所支持的协议栈也不同 同业产品硬件对比 特性特性 NXPNXP JN5168JN5168 飞思卡尔飞思卡尔 MC132xxMC132xx EmberEmber EM35xEM35x AtmelAtmel ATmega128RFATmega128RF TITI CC2530CC2530 功耗 活动 （RX/TX） 17/15.3(mA)37/30(mA)26/31(mA)19/17(mA)24/29(mA) 功耗 睡眠 定时器开启： 1A 深度睡眠： 0.1A 定时器开 启：35A 深度睡眠： 1A 定时器开启： 0.8A 深度睡眠： 0

11、.4A 未注明 定时器开启： 1A 深度睡眠： 0.2A MCU性能32位/32MHz8位/40MHz32位/24MHz8位/16MHz8位/32MHz 存储器 Flash/RAM 256/32kB1660/4kB128192/12kB128/16kB32256/8kB 射频链路预 算 98dB95dB103110dB104dB102dB 同业产品软件对比 特性特性 NXPNXP JN5168JN5168 飞思卡尔飞思卡尔 MC132xxMC132xx EmberEmber EM35xEM35x AtmelAtmel ATmega128RFATmega128RF TITI CC2530CC25

12、30 IEEE 802.15.4 ZigBee Pro 超过50个节点 最多25个节点 6LoWPAN暂无信息暂无信息暂无信息 RF4CE暂无信息 设计工具免费付费选购付费选购付费选购付费选购 范围最广的协议栈和参考设计/应用笔记 目录 JN516x系列无线微控制器 1 开发配套工具 2 JenNet-IP介绍 3 推广方案 4 4 IEEE802.15.4 IEEE 802.15.4标准 Speed Power 250 kbps 1 Mbps11-54 Mbps200+ Mbps WSNs Wi-Fi (internet) IEEE802.11x Bluetooth (short-range

13、 voice) IEEE802.15.1 针对低功耗、 低速率、低 成本应用 WPAN IEEE 802.15.4标准 IEEE802.15.4IEEE802.15.4 MACMAC层层物理层物理层 IEEE 802.15.4 所使用的频段有: 868 MHz 915 MHz 2,400 MHz 这些频段划分成编号0 260 26的的通信信道 频段不同所带来的区别: 通信速率不同 通信信道个数不同 无需许可证的区域不同 IEEE 802.15.4标准 属于ISM频段， 无需许可证 更广泛无需许可 证、更高速率、 更多信道、更低 功耗 JN516x系列只兼容2.4G的 IEEE 802.15.4

14、标准 IEEE 802.15.4标准 协调器协调器- - Coordinator Coordinator 每个网络有且只有一个协调器 负责设置WPAN的PAN ID和选择 通信信道 处理其它节点加入该网络的请求 为其它节点的通信提供路由功能 路由器路由器- - R Routerouter 处理其它节点加入该网络的请求 为其它节点的通信提供路由功能 端点端点- - E End Devicend Device 只有发送和接收数据的基本功能 由于不需要为其它节点提供路由 可以进入睡眠状态 FFD 全功能设备 RFD 缩减功能设备 JenNet-IP协议栈 JenNet-IP是 NXP专门面向 住宅、

15、商业和 工业等物联网 应用推出的基 于IP的无线网 络协议栈 Router Router Router JenNet-IP Wireless Cluster Router End Device Internet Smart-Phone Tablet JenNet-IP - Ethernet Bridge Internet Gateway IPv4 or IPv6 构成一个独立 的WPAN网络 通过LAN或 WAN控制 WPAN JenNet-IP协议栈 UDP IP 6LoWPAN JenNet User Application IEEE 802.15.4 MAC Layer IEEE 802

16、.15.4 PHY Layer 应用层 网络层 物理层 MAC层 JIP JenNet提供了一 个树形结构，具 有自我修复能力 的拓扑网络 JIP提供了基于 MIB、面向对象 的API，让协议 栈易于使用 JenNet-IP网络连接IPv6 JenNet-IP网络内使 用的地址都是IPv6 的地址 基于IPv6协 议进行连接 JenNet-IP网络内基 于IEEE 802.15.4标 准进行无线传输 JenNet-IP网络连接IPv4 LAN/WAN使用 IPv4地址 负责将JIP包和 IPv6地址封装 进IPv4数据包 JenNet-IP与IP网络的无缝连接 由众多节点构成的无 线低功耗网络

17、 家庭或工厂内部基于IPv4 或IPv6的局域网络LAN 通过互联网连 接全球 通过智能 机方便地 进行控制 JenNet-IP的可扩展性 不同区域内的 JenNet-IP节点 互相访问 通过互联网访 问JenNet-IP内 部节点 JenNet-IP的优势 基于标准的因特网协议，支持IPv4和IPv6，可方便地与互联网设备集成 基于树状拓扑，具有高可靠性、自修复能力，支持多达500个节点 节点在网络上出现并消失后，网络可快速自我修复重新调整 极低的待机功耗，满足低功耗应用 低存储器需求：128kB 采用简洁的、可扩展、易于使用的JIP，降低了开发难度 高安全性：128位AES安全加密通信与认

18、证和节点准入相结合 可通过网络下载进行固件升级，满足未来拓展需要 低成本：低开发复杂度、免授权费、无需兼容性测试 ZigBee Pro 具有复杂 的应用层 规范概念， 开发非常 复杂，认 证成本高 JenNet-IP的目标应用 智能照明智能照明 应用于路灯照明，可获得更好的维护性和更好的节 能效果 户外照明，更方便的照明控制和更好的节约电能 室内照明，提升家居照明的可控性（远程控制） 智能能源智能能源 家居或工业能耗测量和负载监控 消费类电子消费类电子 无线远程控制，无需像红外遥控必须视野内 室内医疗应用 JenNet-IP的目标应用 智能家居智能家居 开发低成本的家居环境监控类传感设备和控制

19、 设备 家居安全监控，例如门控、防火等 监控家庭重要家电能耗和负载情况，无需在家 中即可远程完成所有操作 商业楼宇商业楼宇 安全监控 环境监控 目录 JN516x系列无线微控制器 1 开发配套工具 2 JenNet-IP介绍 3 推广方案 4 4 NXP智能照明 仅在需要的时间、需要的地点提供最适宜的照明。 目标目标手段手段 节省能源节省能源 更好的操更好的操 控体验控体验 CFL/CFL/LED/LED/ TLTL解决方解决方 案案 JN516JN516x x无无 线网络线网络 交钥匙交钥匙 解决方案解决方案 （软件（软件+ +硬件）硬件） NXP智能照明 CFL/LED/TL的灯具 参考设计方案 基于JenNet-IP的无线 网络参考设计方案 CFL/LED/TL参考设计方案 EMCEMC、整流器、整流器 智能电源智能电源 TEA1721TEA1721 市电市电 灯驱动器灯驱动器 CFL: UBA202xCFL: UBA202x HFTL: UBA201xHFTL: UBA201x SSL: SSL21xxSSL: SSL21x