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1. 硬件平台

Thunderboard BG22 开发套件是 Silicon Labs 提供的一个小型原型平台，适用于电池供电的蓝牙应用。上面搭载的 EFR32BG22 蓝牙低功耗 5.2 SoC 可提供低功耗蓝牙、网状网络和误差一米以内的测向精度。

Thunderboard BG22蓝牙开发板

Funpack 第四期活动板卡是一款 Silicon Labs（芯科科技）的 Thunderboard BG22 蓝牙开发套件。Silicon Labs 公司一直提供丰富的业内先进的无线连接产品，BG22 是 2020 年推出的第二代蓝牙 SoC。蓝牙通信是短距离无线通信中增长最快的协议之一，其最大的优势是其低功耗特色。BG22 相对于之前 BG13 和 BG21 系列功耗更低，主要定位于电池供电带定位功能的极低功耗物联网应用。支持蓝牙 5.2 协议，更快的传输速度，更高精度和安全性，同时易于开发。

Silicon Labs 提供了芯片、模组、开发板到开发工具一系列评估验证工具，大大降低开发难度。今天带来的 Thunderboard BG22 就是一款适合程序开发功能验证的开发板，而且性价比很高，目前在 Digi-Key 只需要150元左右。

Thunderboard EFR32BG22 是基于 EFR32™ Wireless Gecko 片上系统的小型且经济高效、功能丰富的原型和开发平台。该开发板是开发节能型联网 IoT 设备的理想平台，适用于电池供电的蓝牙应用，板上集成了多个使用传感器芯片，提供的蓝牙 demo 程序可与连接云的智能手机应用程序一起使用，展示环境和运动传感器数据以及按钮和 LED 控制的便利集合。

开发板上有 USB Micro-B 电缆和板载 J-Link 调试器可以轻松完成 BG22 Thunderboard 的编程。USB 虚拟 COM 端口提供了到目标应用程序的串行连接，数据包跟踪接口 (PTI) 提供了有关无线链路中发送和接收的数据包的宝贵调试信息。板上包含一个8Mbit串行闪存，可用于无线(OTA)固件升级，或用作通用非易失性存储器。

开发套件特性

  • Thunderboard 标准尺寸大小 4.5x3cm

  • EFR32BG22 无线 Gecko SoC

    • 支持蓝牙 5.2，支持测向和 LE 编码 PHY
    • ARM Cortex-M33 内核，76.8MHz 的工作频率，512kB 闪存和 32kB RAM
    • 板载 38.4MHz 晶体
    • 板载 32.768 晶体
    • 2.4GHz 匹配网络和贴片天线

  • 板载调试

    • 板载 Jlink 调试器，一路虚拟串口
    • USB Micro 连接器
    • Mini Simplicity 调试连接插座

  • 板载可控的电源控制电路，实现传感器的超低功耗

  • 一路用户按键和 LED

  • 传感器

    • 相对湿度和温度传感器 Si7021
    • UV 和环境光传感器 Si1133
    • 霍尔效应传感器 Si7210
    • 6 轴惯性传感器 Invensense ICM-20648

  • 8Mbit SPI Flash

  • 20pin 2.54mm 通孔接口，用于 GPIO 访问和与外部硬件的连接

  • 数据包跟踪接口 (PTI)

  • USB 或纽扣电池供电

  • 开源 Andriod 和 IOS demo 应用程序

  • 软件开发平台 Simplicity Studio

核心ER32BG22 SoC特性参数

板上的EFR32BG22蓝牙低功耗5.2 SoC系列特性参数是为了满足大量电池供电蓝牙产品的独特要求，可提供低功耗蓝牙、网状网络和误差一米以内的测向精度。BG22 具有超低的发射和接收功率（0dBm下3.6mA发射，2.6mA接收）和高性能低功耗M33内核（工作时27µA/MHz，睡眠时1.2µA）– 业界领先的能效可以将纽扣电池寿命延长至五年以上。

  • 无线

    • 蓝牙5.2
    • +6dBm发射
    • -106.7dBm接收 (125Kbps)
    • AoA和AoD

  • 带TrustZone的Arm®Cortex®-M33

    • 工作频率76.8MHz
    • FPU和DSP
    • 352/512KB闪存
    • 32kB RAM

  • 外设资源

    • 2个USART、2个I²C、2个PDM以及GPIO
    • 12位ADC（16通道）
    • 内置温度传感器，精度 +/-1.5°C
    • 32kHz 500ppm PLFRCO，无需晶体

  • 超低功耗

    • 3.5mA TX（无线电）
    • 2.6mA RX（无线电）
    • 具有32kB RAM的1.4µA EM2
    • EM4模式使用RTC时耗电0.5µA

  • 世界一流的软件

    • 蓝牙5.2
    • 蓝牙网状网络LPN
    • 测向
    • nApple HomeKit

  • 安全

    • AES128/256, SHA-1, SHA-2（256位）
    • ECC（最高256 位）、ECDSA和ECDH
    • 真随机数生成器 (TRNG)
    • RTSL安全启动
    • 锁定/解锁功能，可安全调试

  • 应用

    • 资产标签和信标
    • 消费电子遥控器
    • 便携式医疗设备
    • 蓝牙网状网络低功耗节点
    • 运动、健身和保健设备
    • 互联家居
    • 楼宇自动化和安全

1.1 概述

Silicon Labs 的 Thunderboard EFR32BG22 是基于 EFR32™ Wireless Gecko 片上系统的小型且经济高效、功能丰富的原型和开发平台。该开发板是开发节能型联网 IoT 设备的理想平台，适用于电池供电的蓝牙应用，并带有蓝牙 demo，该 demo 可与连接云的智能手机应用程序一起使用，展示环境和运动传感器数据以及按钮和 LED 控制的便利集合。

使用 USB Micro-B 电缆和板载 J-Link 调试器可以轻松完成 BG22 Thunderboard 的编程。USB 虚拟 COM 端口提供了到目标应用程序的串行连接，数据包跟踪接口（PTI）提供了有关无线链路中发送和接收的数据包的宝贵调试信息。板上包含一个 8Mbit 串行闪存，可用于无线（OTA）固件升级，或用作通用非易失性存储器。Simplicity Studio 支持 BG22 Thunderboard，并提供了一个板级支持包（BSP），为应用开发人员提供了一个良好的起点。

1.2 特性

开发套件特性：

  • EFR32BG22 无线 Gecko SoC，具有76.8 MHz 的工作频率，512kB 闪存和32kB RAM
  • 用于无线传输的2.4 GHz 陶瓷片式天线
  • 板载外围设备的电源控制，可实现超低功耗运行
  • 用户LED 和按钮
  • 20引脚 2.54 mm 分支焊盘，用于 GPIO 访问和与外部硬件的连接
  • SEGGER J-Link 板载调试器，易于编程和调试
  • 虚拟 Com 端口
  • 数据包跟踪接口 (PTI)
  • Mini Simplicity 连接器，用于访问能量分析和高级无线网络调试
  • 由USB或纽扣电池供电