（转载）Nordic nRF52系列/nRF5340硬件设计（一）选型及原理图设计

fugoog

Nordic 的BLE系列芯片从第一代的nRF51系列，到第二代的nRF52系列，发展到目前最新的第三代的nRF5340。目前市场中使用最多的nRF52系列一共有七款芯片，它们是：nRF52805、nRF52810、nRF52811、nRF52820、nRF52832、nRF52833、nRF52840。其硬件（主要是RAM、FLASH、PHY及支持协议）的不同，满足了不同领域的需求。本系列文章将着重介绍Nordic的nRF52系列和nRF5340从前期选型、原理图设计、Layout、天线匹配及RF频偏调试的过程。希望能对广大使用Nordic芯片的开发者有所帮助。

目录

一、芯片选型

       1、粗略选型

       2、Flash和RAM资源选择。

       3、 封装选择

二、原理图设计

       1、参考设计资料

       2、芯片电源选择

       3、晶振选择

       4、LDO与DCDC供电模式选择

       5、GPIO的选择

       6、GPIO电平问题

       7、天线与匹配电路

一、芯片选型

1、粗略选型

Nordic官网中有一个产品比较页：https://www.nordicsemi.com/products/bluetooth-low-energy。打开此页面，我们可以看到Nordic目前一些主流型号的芯片的配置情况。在这个页面中详细列出了芯片 CPU的主频、Flash、RAM、供电范围、支持的硬件通讯接口（UART、I2C、I2S、SPI、HSPI、QSPI、USB、ADC）等信息。根据这些信息，开发者可以粗略筛选出2-3颗符合自己需求的芯片。

2、Flash和RAM资源选择。

确定大致的选型后，可以根据实际应用的具体需求再去进一步评估所需的Flash和RAM。Nordic的SDK中有丰富的例程，基本涵盖了市面上一些常见的应用，这些例程实际上已经帮开发者搭好了框架，开发者可以在这些例程的基础上开发，去增加相应的功能即可，而不是从零开始。所以我们可以借助SDK中的例程大小大致来评估实际应用所需的flash和RAM大小。

Nordic目前有两套SDK，老的nRF5 SDK现在已经进入维护阶段，Nordic不会在其中增加新的功能。未来新的功能都是放在NRF CONNECT SDK（简称NCS）中更新。nRF52系列的芯片支持两套SDK，但nRF5340只支持NCS。

关于环境的搭建，可以参考Nordic 中国区的FAE写的博客：https://www.cnblogs.com/iini/p/9043565.html、https://www.cnblogs.com/iini/p/14174427.html，这两篇文章分别介绍了nRF5 SDK和NCS的环境搭建方法。

搭建好环境后，我们可以到SDK中找到相应的例程，例如需要开发一个手环应用，我们可以打开ble_app_hrs例程，可以看到HRS下有5名为PCA100XX的文件夹，这对应这此例程支持的DK板型号，PCA10040为NRF52840DK、PCA10040e为NRF52810DK、PCA10056为NRF52840DK、PCA10056e为NRF52811DK，有些例程下还有PCA10010和PCA10010e两个文件夹，分别对应NRF52833和NRF52820。PCA10059为NRF52840 Dongle。

查看例程所用的Flash和RAM的使用情况，需要借助SES编译例程。编译完成后，我们可以看到HRS例程几乎用掉了NRF52810的全部Flash和RAM（SES编译计算的Flash和RAM是包括了MBR、协议栈、application三部分的），这说明nRF52810不太适合做心率手环的应用，需要另选其他芯片。

再次编译nRF52840的工程，可以看到NRF52840的Flash和RAM使用情况，再结合其他要增加的功能（DFU、驱屏外设等）来做判断。