nrf51822基础知识整理
生活随笔
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nrf51822基础知识整理
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Cotex-M0內核，128K/256K flash，16K/32K RAM，不同的型號存儲器大小不同。
片上+/-?250?ppm?32kHZ?RC振蕩器，在藍牙?低功耗應用，不需外部32kHz晶體，可節省成本和電路板空間
6x6mm?48腳QFN封裝，提供最多可達31個GPIO； 值得說明的是，nrf51822的大多數引腳都可以指定為你想要的功能，除非是極個別的功能。比如說你可以將任意一個gpio引定為uart，spi，IIC，gpiote……，但是有少數功能除外，比如ADC需要相應硬件電路的支持的這種。
發射功率-40dbm~+4dbm，步長為4dbm 發射電流峰值10.5mA，接收電流峰值13mA
關機電低電流0.6uA
啟動：通過低頻時鐘源寄存器（LFCLKSRC?register）選擇優先的低頻時鐘源，使其起振，并執行一個低頻起振任務（LFCLKSTART?task），若外部晶振無法直接起振，則會自動切換到內部低頻RC振蕩器，直到外部晶振能夠起振為止 停止：通過執行LFCLKSTOP?task?.可以停止低頻時鐘，低頻時鐘源選擇寄存器（LFCLKSRC?register）在LFCLK處于running狀態時，不能被修改。
HFCLK有2個時鐘源：? 1、16/32?MHz?外部晶振?（crystal?oscillator）? 2、16MHz內部RC振蕩器（RC?oscillator)? 當用到32M晶振時，?XTALFREQ?register?必須做相應的配置。 啟動：當系統進入ON模式時，會自動的啟動內部16M?RC振蕩器，為CPU或系統的其他部件提供HFCLK。? 執行HFCLKSTART?task?能使外部高頻晶振啟動? 停止：通過執行?HFCLKSTOP?task使外部高頻晶振停止。? 當外部高頻晶振啟動時，內部16M?RC振蕩器會自動關閉，當外部高頻晶振停止時，內部16M?RC振蕩器又會自動打開。
校準32.768?RC振蕩器:? 當32.768?RC振蕩器啟動并運行時，可以通過觸發CAL?task?對其進行校準，此時需臨時借用HFCLK，使用外部16/32M?晶振進行校準時精度最高，校準完成后產生一個?DONE?event.
當一個應用程序使能某個模塊并需要時鐘做參考，但是又不需要晶振運行時，時鐘管理系統會自動使能RC振蕩器選項，并提供時鐘，當該模塊回到IDLE狀態時，RC振蕩器也回到IDLE狀態。當然，為了避免啟動延時，應用程序可以不顧時鐘管理系統，而使晶振始終處于激活狀態。外部高頻晶振可以是16M或32M?但是系統時鐘始終是16M。32.768K的時鐘可以由16M的時鐘得到，減少了資源，但是會增加功耗?
3種供電方式：? 1?、internal?DC/DC?converter?setup；（降壓型）? 2?、internal?LDO?setup；（內部LDO）? 3?、Low?Voltage?mode?setup?
System?OFF?mode?：? 系統可進入的終極省電模式。系統核心功能將被關閉，并停止所有正在執行的任務。唯一還在工作并且可產生回應的機制是復位。? System?OFF?is?the?deepest?power?saving?mode?the?system?can?enter.?In?this?mode,the?system’s?core?functionality?is?powered?down?and?all?ongoing?tasks?are?terminated.?The?only?mechanism?that?is?functional?and?responsive?in?this?mode?is?the?reset?mechanism.?? 通過設置RAMON?寄存器，可以在System?OFF?模式下保留RAM塊中的內容。? 從System?OFF喚醒（wake?up）到System?ON模式：? ?1，由GPIO產生的檢測信號（DETECT?signal）?喚醒??????? 2，由Reset?喚醒 當系統從System?OFF模式喚醒時，會執行Reset操作? When?the?system?wakes?up?from?OFF?mode,?a?system?reset?is?performed.? RAM?被分塊，可以單獨的上電和關閉。在System?OFF?模式，RAM中的數據可以被保留，?
System?ON?mode?：? 所有功能模塊會根據需要處于IDEL或RUN?模式? 在該模式下，CPU可以被激活（active）或者睡眠（sleeping）.?CPU進入睡眠的方式：? 1、執行WFI指令? 2、執行WFE指令?? 1通過WFI睡眠的CPU，能夠被中斷請求喚醒，前提是在NVIC中把相應的中斷開關打開。? 2通過WFE睡眠的CPU，無論NVIC中是否打開了相應的中斷開關，都能夠被中斷請求喚醒
復位方式? nRF51系列提供多種復位方式，當復位發生的時候，CPU會查詢復位原因寄存器RESETREAS?（reset?reason?register），以判斷復位產生的原因。? 1、上電復位（Power-on?reset） 2、引腳復位（Pin?reset）? 3、從System?OFF模式醒來復位(Wakeup?from?OFF?mode?reset)? 4、軟件復位（Soft?reset）? 5、看門狗復位（Watchdog?reset）? 6、欠壓復位（Brown-out?reset）
主要的存儲類別：? ??Code?memory? ??Random?Access?Memory?(RAM)? ??Peripheral?registers?(PER)?
另外，還有兩個信息塊(FICR,UICR),FICR包含設備的詳細配置（只讀），UICR是用戶可配置
Peripheral?registers：? 外設的入口，TIMER,Radio,ADC?等
1、外設ID:? 每個外設都分配了0X1000?bytes?的空間，也就是說每個外設在APB總線上一共有1024個4?bytes的寄存器(0X1000=4096),第一個外設的基地址是0x4000?0000,?ID號為0.?基地址為0x4000?1000的外設ID號為1，依次類推基地址為0x4001?F000的外設ID號為31.? 2、TASK?:?? 作用：?用來觸發外設的動作(actions)，例如開始某個特定的行為。外設都能實現不同的Task，每個Task在該外設任務寄存器組(peripheral’s?task?register?group)?中都有一個單獨的寄存器?? 觸發條件：可以通過軟件寫“1”到任務寄存器（task?register）或者由外設本身或其他外設觸發相應的任務信號來觸發某個TASK?
2、Event：? 作用：用來通知外設或CPU某個事件發生了，例如某個外設的狀態改變了。一個外設能夠產生多個Event，每個Event在事件寄存器組（peripheral’s?event?register?group）中都有一個單獨的寄存器。? 產生條件:?外設本身觸發了某個事件信號（event?signal），于是事件寄存器（event?register）會更新用以反映該事件的發生。事件寄存器只有在軟件向其寫0的時候，才會被清零。
3、Shortcuts:? 鏈接同一個外設的事件(event)和任務(task)的快捷方式，當事件發生的時候可以通過Shortcuts直接觸發任務。與PPI的功能類似，但是傳播時間比PPI更短。? 快捷方式是被預先定義了的，用戶不可以通過軟件配置，用戶只能對其進行使能和關閉。一個快捷方式占1位，每個外設最多32個快捷方式。
4、Interrupts:? 中斷由事件(event)產生，可以打斷CPU程序流。所有APB總線上的外設都支持中斷，一個外設只占一個中斷，中斷號與外設的ID號相同，例如ID號為4的外設，在向量嵌套中斷控制器（NVIC）對應的中斷號為4.
PPI 功能：PPI?可以實現不同的外設之間通過tasks和events進行自主互動，而不需要用到CPU。 一個外設的event可以觸發另外一個外設的task。 PPI通道的作用是使一個event鏈接?著一個task,每個PPI通道由兩個端點寄存器（end-point?registers）組成：event端（EEP）和task端（TEP）。 一個外設的task?是通過該task的任務寄存器地址（the?address?of?the?task?register）與TEP相連的。同理event…
Radio?可實現?EasyDMA?，即無需CPU的參與而直接訪問RAM。EasyDMA不能訪問除RAM之外的其他地址空間。通過無線的方式，不經CPU直接訪問RAM
當看門狗定時器打開的時候，會強制打開?32.768KHz?RC?振蕩器,?
RNG（Random?Number?Generator）? 功能：基于內部熱噪聲，產生完全隨機的數，用來加密。 通過START?task.啟動RNG.? 一旦RNG被啟動，就會源源不斷的產生新的隨機數，當數據準備好了，就會被寫入到VALUE?register。沒當向VALUE?register寫入了一個數，就會產生一個VALRDY?event.
TEMP?（Temperature?sensor）? 功能：用來測量硅片溫度(the?silicon?die?temperature)? 只能通過START?task.啟動，當測量結束后，會產生一個DATARDY?event.并可以通過讀TEMP?register的值來得到測量結果。? 測量結束后，會關閉模擬電源以節省電能。?測量精度0.25?0C。
ECB?（AES-ECB?encryption）? 功能:??ECB加密塊支持128bit?AES加密
QDEC（Quadrature?Decoder）? 功能：對正交編碼的傳感器信號（quadrature-encoded?sensor?signals）進行解碼。適用于機械和光傳感器，采樣率根據應用自行配置。
NVMC（Non-Volatile?Memory?Controller）? 非易失性存儲控制器
MPU（Memory?Protection?Unit）? 功能：用來保護整個存儲器以防止回讀，也可用來保護存儲器的某些部分
片上+/-?250?ppm?32kHZ?RC振蕩器，在藍牙?低功耗應用，不需外部32kHz晶體，可節省成本和電路板空間
6x6mm?48腳QFN封裝，提供最多可達31個GPIO； 值得說明的是，nrf51822的大多數引腳都可以指定為你想要的功能，除非是極個別的功能。比如說你可以將任意一個gpio引定為uart，spi，IIC，gpiote……，但是有少數功能除外，比如ADC需要相應硬件電路的支持的這種。
發射功率-40dbm~+4dbm，步長為4dbm 發射電流峰值10.5mA，接收電流峰值13mA
關機電低電流0.6uA
啟動：通過低頻時鐘源寄存器（LFCLKSRC?register）選擇優先的低頻時鐘源，使其起振，并執行一個低頻起振任務（LFCLKSTART?task），若外部晶振無法直接起振，則會自動切換到內部低頻RC振蕩器，直到外部晶振能夠起振為止 停止：通過執行LFCLKSTOP?task?.可以停止低頻時鐘，低頻時鐘源選擇寄存器（LFCLKSRC?register）在LFCLK處于running狀態時，不能被修改。
HFCLK有2個時鐘源：? 1、16/32?MHz?外部晶振?（crystal?oscillator）? 2、16MHz內部RC振蕩器（RC?oscillator)? 當用到32M晶振時，?XTALFREQ?register?必須做相應的配置。 啟動：當系統進入ON模式時，會自動的啟動內部16M?RC振蕩器，為CPU或系統的其他部件提供HFCLK。? 執行HFCLKSTART?task?能使外部高頻晶振啟動? 停止：通過執行?HFCLKSTOP?task使外部高頻晶振停止。? 當外部高頻晶振啟動時，內部16M?RC振蕩器會自動關閉，當外部高頻晶振停止時，內部16M?RC振蕩器又會自動打開。
校準32.768?RC振蕩器:? 當32.768?RC振蕩器啟動并運行時，可以通過觸發CAL?task?對其進行校準，此時需臨時借用HFCLK，使用外部16/32M?晶振進行校準時精度最高，校準完成后產生一個?DONE?event.
當一個應用程序使能某個模塊并需要時鐘做參考，但是又不需要晶振運行時，時鐘管理系統會自動使能RC振蕩器選項，并提供時鐘，當該模塊回到IDLE狀態時，RC振蕩器也回到IDLE狀態。當然，為了避免啟動延時，應用程序可以不顧時鐘管理系統，而使晶振始終處于激活狀態。外部高頻晶振可以是16M或32M?但是系統時鐘始終是16M。32.768K的時鐘可以由16M的時鐘得到，減少了資源，但是會增加功耗?
3種供電方式：? 1?、internal?DC/DC?converter?setup；（降壓型）? 2?、internal?LDO?setup；（內部LDO）? 3?、Low?Voltage?mode?setup?
System?OFF?mode?：? 系統可進入的終極省電模式。系統核心功能將被關閉，并停止所有正在執行的任務。唯一還在工作并且可產生回應的機制是復位。? System?OFF?is?the?deepest?power?saving?mode?the?system?can?enter.?In?this?mode,the?system’s?core?functionality?is?powered?down?and?all?ongoing?tasks?are?terminated.?The?only?mechanism?that?is?functional?and?responsive?in?this?mode?is?the?reset?mechanism.?? 通過設置RAMON?寄存器，可以在System?OFF?模式下保留RAM塊中的內容。? 從System?OFF喚醒（wake?up）到System?ON模式：? ?1，由GPIO產生的檢測信號（DETECT?signal）?喚醒??????? 2，由Reset?喚醒 當系統從System?OFF模式喚醒時，會執行Reset操作? When?the?system?wakes?up?from?OFF?mode,?a?system?reset?is?performed.? RAM?被分塊，可以單獨的上電和關閉。在System?OFF?模式，RAM中的數據可以被保留，?
System?ON?mode?：? 所有功能模塊會根據需要處于IDEL或RUN?模式? 在該模式下，CPU可以被激活（active）或者睡眠（sleeping）.?CPU進入睡眠的方式：? 1、執行WFI指令? 2、執行WFE指令?? 1通過WFI睡眠的CPU，能夠被中斷請求喚醒，前提是在NVIC中把相應的中斷開關打開。? 2通過WFE睡眠的CPU，無論NVIC中是否打開了相應的中斷開關，都能夠被中斷請求喚醒
復位方式? nRF51系列提供多種復位方式，當復位發生的時候，CPU會查詢復位原因寄存器RESETREAS?（reset?reason?register），以判斷復位產生的原因。? 1、上電復位（Power-on?reset） 2、引腳復位（Pin?reset）? 3、從System?OFF模式醒來復位(Wakeup?from?OFF?mode?reset)? 4、軟件復位（Soft?reset）? 5、看門狗復位（Watchdog?reset）? 6、欠壓復位（Brown-out?reset）
主要的存儲類別：? ??Code?memory? ??Random?Access?Memory?(RAM)? ??Peripheral?registers?(PER)?
另外，還有兩個信息塊(FICR,UICR),FICR包含設備的詳細配置（只讀），UICR是用戶可配置
Peripheral?registers：? 外設的入口，TIMER,Radio,ADC?等
1、外設ID:? 每個外設都分配了0X1000?bytes?的空間，也就是說每個外設在APB總線上一共有1024個4?bytes的寄存器(0X1000=4096),第一個外設的基地址是0x4000?0000,?ID號為0.?基地址為0x4000?1000的外設ID號為1，依次類推基地址為0x4001?F000的外設ID號為31.? 2、TASK?:?? 作用：?用來觸發外設的動作(actions)，例如開始某個特定的行為。外設都能實現不同的Task，每個Task在該外設任務寄存器組(peripheral’s?task?register?group)?中都有一個單獨的寄存器?? 觸發條件：可以通過軟件寫“1”到任務寄存器（task?register）或者由外設本身或其他外設觸發相應的任務信號來觸發某個TASK?
2、Event：? 作用：用來通知外設或CPU某個事件發生了，例如某個外設的狀態改變了。一個外設能夠產生多個Event，每個Event在事件寄存器組（peripheral’s?event?register?group）中都有一個單獨的寄存器。? 產生條件:?外設本身觸發了某個事件信號（event?signal），于是事件寄存器（event?register）會更新用以反映該事件的發生。事件寄存器只有在軟件向其寫0的時候，才會被清零。
3、Shortcuts:? 鏈接同一個外設的事件(event)和任務(task)的快捷方式，當事件發生的時候可以通過Shortcuts直接觸發任務。與PPI的功能類似，但是傳播時間比PPI更短。? 快捷方式是被預先定義了的，用戶不可以通過軟件配置，用戶只能對其進行使能和關閉。一個快捷方式占1位，每個外設最多32個快捷方式。
4、Interrupts:? 中斷由事件(event)產生，可以打斷CPU程序流。所有APB總線上的外設都支持中斷，一個外設只占一個中斷，中斷號與外設的ID號相同，例如ID號為4的外設，在向量嵌套中斷控制器（NVIC）對應的中斷號為4.
PPI 功能：PPI?可以實現不同的外設之間通過tasks和events進行自主互動，而不需要用到CPU。 一個外設的event可以觸發另外一個外設的task。 PPI通道的作用是使一個event鏈接?著一個task,每個PPI通道由兩個端點寄存器（end-point?registers）組成：event端（EEP）和task端（TEP）。 一個外設的task?是通過該task的任務寄存器地址（the?address?of?the?task?register）與TEP相連的。同理event…
Radio?可實現?EasyDMA?，即無需CPU的參與而直接訪問RAM。EasyDMA不能訪問除RAM之外的其他地址空間。通過無線的方式，不經CPU直接訪問RAM
當看門狗定時器打開的時候，會強制打開?32.768KHz?RC?振蕩器,?
RNG（Random?Number?Generator）? 功能：基于內部熱噪聲，產生完全隨機的數，用來加密。 通過START?task.啟動RNG.? 一旦RNG被啟動，就會源源不斷的產生新的隨機數，當數據準備好了，就會被寫入到VALUE?register。沒當向VALUE?register寫入了一個數，就會產生一個VALRDY?event.
TEMP?（Temperature?sensor）? 功能：用來測量硅片溫度(the?silicon?die?temperature)? 只能通過START?task.啟動，當測量結束后，會產生一個DATARDY?event.并可以通過讀TEMP?register的值來得到測量結果。? 測量結束后，會關閉模擬電源以節省電能。?測量精度0.25?0C。
ECB?（AES-ECB?encryption）? 功能:??ECB加密塊支持128bit?AES加密
QDEC（Quadrature?Decoder）? 功能：對正交編碼的傳感器信號（quadrature-encoded?sensor?signals）進行解碼。適用于機械和光傳感器，采樣率根據應用自行配置。
NVMC（Non-Volatile?Memory?Controller）? 非易失性存儲控制器
MPU（Memory?Protection?Unit）? 功能：用來保護整個存儲器以防止回讀，也可用來保護存儲器的某些部分
總結
以上是生活随笔為你收集整理的nrf51822基础知识整理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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