2024-02-04
作者 Allard Zhang
文章来源 Cytech Engineer

瑞萨 DA14531 定频测试方法

瑞萨 DA14531 是全球尺寸最小，功耗最低的蓝牙 SOC，如下图 (图1) 所示，通过添加 6 颗外部无源器件、一个晶振和一个电池，便可实现完整的蓝牙低功耗系统。DA14531 封装尺寸仅为 2.0x1.7mm，瑞萨提供灵活的 SDK，支持 Keil 和 GCC 等主流编译器。

 

定频测试主要是为了测试发射频率中心点，一般有三个频点需要测试：2.402GHz、2.426GHz 和 2.480GHz。中心频点偏移会造成接收距离变短，严重会导致丢包，所以在量产前都是需要经过定频测试。本文主要为大家介绍瑞萨 DA14531 的主要特性，以及对 DA14531 进行定频测试的步骤。

图1 DA14531 封装图

瑞萨 DA14531 主要特性

  • 支持蓝牙 5.1 核心规范
    • 支持最多 3 个蓝牙低功耗连接
  • 处理性能
    • 16MHz 32 位 ARM® Cortex-M0+，具有 SWD 接口
    • 专用链路层处理器
    • AES-128 加密处理器
    • 经认证的基于软件的真随机数发生器 (TRNG)
  • 内存架构
    • 32kB 一次性可编程 (OTP)
    • 48kB 系统 RAM
    • 144kB ROM
  • 集成的电源管理
    • 集成的降压/升压 DCDC 转换器
    •  DCDC 线性旁路模式
    • 电池供电电压范围：1.1-3.3V
    • 无时钟休眠模式 240nA @ 25°C 及 150nA@5°C
    • 电池电压监测机制
    • 可编程复位电路
    • 浪涌电流控制功能，支持使用高欧姆电池
  • 无线电收发器
    • -94dBm 接收器灵敏度
    • 可编程发射输出功率 -20dBm 至 +2.5dBm
    • DC-DC 开启时，TX：3.5mA@0dBm，RX：2.2mA@VBAT_HIGH=3V
    • 50Ω 匹配的天线
  • 封装
    • WLCSP 17 (1.7x2.0mm，引脚间距为 0.5mm)
    • FCGQFN 24 (2.2x3.0mm，引脚间距为 0.4mm)
  • 数字和模拟接口选项
    • 12 个 (FCGQFN) 或 6 个 (WL-CSP) 通用 I/O，具有可编程电压电平
    • 2 个 UART，其中 1 个具有硬件流控制，1- 线 UART
    • SPI 接口
    • I2C 总线接口 @100kHz、400kHz
    • 三轴正交解码器
    • 键盘控制器
    • 实时时钟 (RTC)
    • 2 个通用定时器，每个定时器 6 个 PWM 信号
    • 具有捕获功能的通用定时器
    • 4 通道 10 位 ADC，平均可达 11 有效位数 (ENOB)
    • 温度传感器

瑞萨 DA14531 定频测试步骤

接下来为大家介绍对 DA14531 进行定频测试的步骤：首先准备软件：prod_test_531_UART_P05.hex (sdk 包的 binaries 文件夹有相关测试固件)，然后准备上位机：SmartSnippets Toolbox v5.0.16。

操作步骤

一、在进行定频测试前，最好先烧录好 prod_test_531_UART_P05.hex 软件。如果没有外挂 Flash，可以上电把程序直接加载到 RAM 上运行，如下图 (图2) 所示：

图2 将测试固件加载到 RAM 运行

二、连接通信板，需要基板做串口通信板，如下图 (图3) 所示，拔掉小板。通过基板给测试板供电，这里需要注意供电电压设置，可以通过 J5 跳帽接入设置供电电压，注意基板的 J1 上的 URX/UTX 需要保持如下图短路，Rx/Tx 也要跳帽短路，测试板的 P05 脚和基板的 P25 脚连接。

图3 使用基板做串口通信板

三、打开 toolbox 工具，设置通信口，如下图 (图4) 所示：

图4 在 toolbox 设置通信口

四、RF Master 在 Unmodulated Tx/Rx 点击 start 会有数据收发，如下图 (图5) 右下红框显示，这时可以做定频测试，此时可以通过频谱仪扫描真正的频率。

图5 在 Unmodulated Tx/Rx 点击 start 后数据收发

五、下图 (图6) 为在 XTAL 选项中，通过点击 Read 选项读取此时芯片校准频率。

图6 在 XTAL 选项点击 Read 读取芯片校准频率

六、根据以下资料说明，Xtal Triming 的 Value 值可以修改，范围是 0~255，修改前需要先 STOP 载波发送 (Unmodulated Tx/R)，然后 Write 不同的 Xtal Triming 值就可以看到中心频点发生偏移。

定频测试额外说明：

a.XTAL Triming 的值是一个字节数据，范围 0-255。该值越大，中心频点越往左偏。比如，0 如果是 2402.7MHz 则 255 可能为 2402.2MHz

下图 (图7)、(图8)、(图9) 分别显示了 2.402GHz / 2.426GHz / 2.480GHz 中心频点发生偏移后的结果：

图7 2.402GHz 中心频点偏移
图8 2.426GHz 中心频点偏移
图9 2.480GHz 中心频点偏移

总结

本文为大家介绍了瑞萨 DA14531 的主要特性和定频测试方法。欲了解更多瑞萨相关方案或技术信息，可点击下方「联系我们」，提交您的需求，骏龙科技公司愿意为您提供更详细的技术解答。

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