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摘要：置信大家对小熊派的 NB-IoT 通信扩大板曾经十分理解了，但你有真正的理解过其外部结构吗？明天小编不聊技术，带你做一回拆·机·客！
置信大家对小熊派的 NB-IoT 通信扩大板曾经十分理解了，但你有真正的理解过其 外部结构 吗？明天小编不聊技术，带你做一回 拆·机·客！
拆解对象：BC35- G 通信模组
BC35- G 模组是由移远公布的一款基于 海思 Hi2115（又称：Boudica150）芯片的 NB-IoT 通信模组。BC35- G 的运行形式反对以下两种：NB-IoT+MCU 模式、OpenCPU 模式。
NB-IoT+MCU模式是咱们常见的一种组合形式（小熊派 IoT 即是此种组合形式），用 MCU 作为主控，进行数据采集及管制，MCU 向模组发送 AT 命令来实现设施与互联网的数据交互。OpenCPU 是利用模组本身解决能力来实现 MCU 的工作，从而省去 MCU。
让咱们脱掉它的“外衣”，看看它的外部结构
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明天的配角就是那个最大的芯片：Hi2115，接下来小编就这款 NB-IoT 芯片进行深度解析。
Hi2115 是华为海思研发的第二款 NB-IoT 通信芯片（第一款是 Hi2110），主频 48MHz，352KB Flash，64KB RAM，反对 3GPP R14 规范，在 698-960 MHz 和 1695-2180 MHz 的频率范畴内工作，零碎带宽为 200 kHz。
接下来就由浅入深，透过这款芯片的表面来探索它最深处的“机密”。
Hi2115 芯片有三个处理器子系统，以拆散不同的性能，不便认证和简化第三方利用程序开发。
Hi2115 芯片内部结构框图
Hi2115 芯片的三个处理器子系统别离是:
1. 利用核处理器（Application）：利用外围反对用户在应用程序上执行第三方利用代码
2. 平安核处理器（Security Core）：平安外围通过验证零碎上运行的代码来保护 Hi2115 的安全性和完整性，也会生成随机数并管制其余两个外围的内存拜访。
3. 协定核处理器（Protocol Core）：协定外围充当通信处理器，形成实现通信协议栈所有层的根底。它包含一个专用的 ARM Cortex M0 核和一个具备专用片上 RAM 的 Dual-MAC DSP。有一个 USIM 接口容许与内部 SIM 操作，以及一个 MIPI RFFE 接口用于与内部射频电路接口连贯。
三个子处理器之间，通过内存共享形式达成数据共享。每个核都独立运行，相互之间没有烦扰。利用核可释怀凋谢出所有用户权限，以供用户侧 APP 开发。
Hi2115 芯片有三种工作模式，这三种模式确定了不同节电级别的可用性能。
1. 沉闷模式（Active）
在此模式下，芯片的所有性能均可用，并且所有处理器都在失常运行。无线电的传输和接管均是在这种模式下执行的。同时待机模式和深度睡眠模式只能在流动模式下进行转换。
2. 待机模式（Standby）
在待机模式下，所有的处理器处于非沉闷状态，但所有的外围设备（包含 DMA 和嵌入式 Flash）均处于沉闷状态。零碎时钟处于沉闷状态并通过时钟门控与电源门控降低功耗。当所有处理器执行期待中断（WFI）指令时，进入待机模式。
3. 深度睡眠模式（Deep-Sleep）
处于此模式时只有 32.768kHz 的 RTC 和某些外围设备运行。芯片能够通过 RTC 中断或者通过外围设备的内部事件发送音讯，唤醒处于深度睡眠模式的模块。此模式须要所有处理器输出设置成深度睡眠模式能力进入，而后执行期待中断（WFI）指令。
摸索完框架之后，上面咱们来具体理解下 Hi2115 芯片的外设局部：
- 1 个通用 UART（最高 1.5Mbit/s）
- 2 个低功耗 UART（反对低功耗下异步操作）
- 2 个 IIC（最高 1Mbit/s）
- 2 个 SPI（最高 24Mbit/s）
- 1 个 10bit ADC（818 ksps）
- 1 个 10bit DAC
- 1 个高速模仿比拟器
- 22 个可编程 IO（可配置）
Hi2115 芯片的 40 个 PIO 中，有 24 个 PIO 在利用核上可用。对于每个 PIO 的 IO 引脚性能均有软件进行管制，包含：方向、中断配置、驱动强度以及集成的上拉和下拉电阻。
理解完后面这些，有没有种拨开云雾见月明的感觉？让咱们带着这种 feel，持续解析 芯片的外部架构。
- 芯片供电
Hi2115 芯片由单个电源供电，双模式（PWM / PFM）降压稳压器 SMPSU 为数字内核供电并针对深度睡眠的电流进行优化。而集成线性稳压器提供了模仿和无线电电源轨道，实现高发射功率和隔离噪声烦扰物。这些线性稳压器由第二个片上 SMPSU 供电，以进步功耗效率，并且为了缩小功耗，该芯片能够主动禁用外部无线电电源轨道。 - 参考时钟
Hi2115 须要一个低相位噪声参考时钟为 PLL 和 ADC 提供频率参考，并且该芯片还须要 32.768 kHz 的晶振用于定时和深度睡眠唤醒。处理器由外部生成的时钟驱动，不依赖两个参考时钟启动。 - 射频性能
Hi2115 芯片的无线电是用于在蜂窝频率下的 NB-IoT 通信。有两个阻抗为 100Ω、可通过内部组件来配置的差分 LNA 输出，以用于 LB（低频带 698-960 MHz）和 MB（中频带 1695-2180 MHz）。发射机有两个阻抗为 50Ω 的单端输入，一种用于 LB，另一种用于 MB。
收发器射频端口与天线之间有以下几个部件：
1.TX 功率放大器
这是一个可能产生 23 dBm 输出功率的 PA，其具备 20-30 dB 的增益和足够的线性度，使之满足 3GPP 要求。
2.TX 谐波滤波器
其规格取决于 PA 的抉择。在某些状况下，它可能会集成到 PA 中，不须要独自应用。
3.TX/RX 开关
RF 开关将天线连贯到 PA 输入和 RX 输出，此开关可由 Hi2115 的一个或多个 PIO 管制。
4.RX 谐波滤波器
用于滤除电力系统中某一次或屡次谐波的安装
5.RX 匹配组件 / 巴伦
Hi2115 芯片还反对 MIPI RFFE 接口 v1.0 和 v2.0，此接口用于管制功率放大器和反对 1.8V 接口的 RF 前端模块，且反对的 SCLK 频率范畴为 32kHz~26MHz。
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