如果說現在什么概念最熱，那一定是物聯網（IoT）。物聯網世界中，你的手機是否可以成為家中的鑰匙？這不是夢想，而是正在實現的現實。Cypress大中國區PSoC市場部經理王冬剛指出，藍牙是物聯網的基本連接方式，在未來的物聯世界中，藍牙技術也將廣泛使用。在物聯網系統當中，設計靈活性、BOM成本、低功耗是制約無線IoT系統的三大要素。Cypress新的PSoC 4 BLE（藍牙低功耗）可編程片上系統和PRoC BLE可編程片上射頻系統可以應對上述挑戰。PSoC是Cypress首創的可編程嵌入式設計平臺，它包含了32位ARM Cortex-M0的CPU，以及可編程的模擬和數字模塊，并使用可靠易用的觸摸感應方案加速嵌入式系統設計進程。PSoC 4 BLE則集成了BLE射頻的PSoC IC，包括與藍牙4.1兼容的免費BLE協議棧。

　　在PSoC基礎上，PSoC 4 BLE和PRoC BLE系統

　　設計靈活性提升

　　對通常的分立系統而言，設計基于傳感器的無線IoT系統時，要求使用傳感器AFE、數字控制邏輯、BLE射頻以及MCU，對復雜的用戶界面，還要求額外的觸摸或顯示屏IC。這樣，工程師設計時需要使用多個IC系統和IC供應商提供的設計工具，射頻電路板的設計和固件開發會變得復雜，而且增加BOM成本。

　　高集成度降低BOM成本

　　PSoC 4 BLE集成的可編程AFE和數字邏輯、CapSense、Cortex-M0的CPU以及PRoC BLE射頻，使得BOM成本顯著下降。此外，PSoC 4 BLE還集成了Balun，可以簡化射頻電路板設計，減少外圍器件使用量，縮小電路板尺寸。通常，AMN（天線匹配網絡）具有7~9個外部組件，但由于 Cypress的AMN集成了Balun，外部只需要兩個組件就可以了。成本下降的同時，也使得AMN調試的復雜度降低。

　　低功耗優勢凸顯

　　在很多物聯網系統中，無線系統會使用紐扣電池提供電源，而電池的使用壽命將嚴重影響用戶的使用體驗。為了優化系統電源，設計師需要謹慎選用低功耗模式。PSoC 4 BLE提供了五種低功耗模式，即活動模式、睡眠模式、深度睡眠模式、休眠模式，以及停止模式，非常靈活，易于使用。

　　在停止模式下，消耗的電流最低，同時仍保持GPIO的狀態和休眠模式下的SRAM數據，以及深度睡眠模式下的整個系統的狀態。使用系統所提供的API，可以輕松地在各個低功耗模式間進行轉換，且一秒的連接間隔平均消耗18.9uA的電流。在這里，可編程架構提供了獨特的降耗優點。由于UDB（通用數字模塊）分擔了CPU的任務，也減少了電池供電應用的功耗。王冬剛指出，由于PRoC BLE主要面相HID（人機接口設備）應用，因此可編程模擬和數字功能相對PSoC 4 BLE略有減少。PSoC 4 BLE 可編程片上系統的易用性和高集成度，使其可用于定制化物聯網應用、家庭自動化、醫療、運動健身監控以及其他可穿戴智能設備中。PRoC BLE 可編程片上射頻系統則為人機接口設備（HID）、遙控器和需要專門無線連接的應用提供了高性價比的交鑰匙解決方案。

　　PSoC Creator? 設計環境

　　■ 集成開發環境（IDE）提供了原理圖設計輸入和編譯（包括模擬和數字自動布線）

　　■ 用于所有固定功能外設和可編程外設的API 組件行業標準軟件的兼容性

　　■ 輸入原理圖后，可以使用基于ARM 的行業標準開發工具進行開發

　　圖1. PSoC 4XX7_BLE系列框圖

　　無人機技術專題：讓你了解最前端設計，詳情請進入》》》

　　PSoC 4 BLE在PSoC Creator開發環境中實現完整的系統設計，同時通過易于使用的BLE組件，簡化BLE協議棧和配置文件的配置，使得基于傳感器的無線IoT系統設計難度降低，設計靈活性提升。PSoC Creator可以輔助簡化設計。PSoC Creator是基于原理圖的設計，被稱為“革命性的PSoCCreator”。用戶可軟硬件協同設計，輕松創建、分享、重用所定制的IP，使整個系統設計在同一款工具中實現，加速上市進程。此外，基于PSoC Creator的系統設計方法，還可以提供不同產品系列之間的無縫遷移。

　　CY8CKIT-042-BLE 藍牙低功耗Pioneer開發套件

　　圖2. Pioneer開發套件外形圖

　　圖3. Pioneer開發板外形圖

　　圖4. Pioneer開發板電路圖（1）

　　圖5. Pioneer開發板電路圖（2）

　　Cypress公司的PSoC 4XX7系列是可擴展和可重配置的平臺架構，是一個包含ARM? Cortex?-M0 CPU 的可編程嵌入式系統控制器，包括集成低功耗藍牙（BLE）的微控制器， 無線模塊和子系統以及數字可編程邏輯，高性能的模數轉換（ADC），比較器模式的運算放大器以及標準通信和時序外設。本文介紹了PSoC 4XX7_BLE主要特性，框圖， BLE系列系統應用連接圖以及CY8CKIT-042-BLE 藍牙低功耗Pioneer開發套件主要特性，電路圖和材料清單，PCB設計文件。

　　圖6. Pioneer開發板電路圖（3）

　　圖7. Pioneer開發板電路圖（4）

　　圖8. Pioneer開發板電路圖（5）

　　PSoC? 4 是一個可擴展和可重配置的平臺架構，是一個包含ARM? Cortex?-M0 CPU 的可編程嵌入式系統控制器。它把可編程、可重新配置的模擬和數字模塊與靈活的自動布線資源相結合。基于該平臺的PSoC 4XX7_BLE 系列產品集成了下面各成分：集成低功耗藍牙（簡稱BLE，還稱為Bluetooth Smart）的微控制器、無線模塊和子系統。其他功能包括數字可編程邏輯、高性能的模數轉換（ADC） 、比較器模式的運算放大器以及標準通信和時序外設。為了滿足新應用和設計的要求， PSoC 4XX7_BLE 產品完全能夠與PSoC 4 平臺系列產品向上兼容。可編程模擬和數字子系統支持在運行環境下調整的靈活設計。

　　圖9. Pioneer開發套件BLE模塊外形圖

　　圖10. Pioneer開發套件BLE模塊電路圖

　　圖11. Pioneer開發套件BLE Dongle外形圖

　　圖12. Pioneer開發套件BLE Dongle電路圖（1）

　　圖13. Pioneer開發套件BLE Dongle電路圖（2）