可穿戴芯片的“稳准狠”

可穿戴的产品的主要矛盾，就是日益增长的功能需求与极其有限的电池容量之间的矛盾。主流智能手表电池容量不超过500毫安时，主流手环电池容量则更只有100毫安时左右，与表计类等固定的物联网终端节点相比，可穿戴产品唤醒时间却有数量级的差异。因此，待机时间短、功能少、测不准（为省电导致性能下降）等用户困扰通常都会最终关联到功耗与电池容量的矛盾，在电池技术没有突破之前，工程师只能在降功耗上动脑筋，降功耗的前提是有一款对可穿戴应用电源策略考虑完整的芯片。

省电“狠角色”

DA1469x蓝牙低功耗系列SoC就是一款这样的芯片。2月26日，Dialog半导体公司在北京宣布推出SmartBond™ DA1469x，该系列芯片在低功耗设计上多管齐下，竭力挖掘系统潜力，塑造Smart Bond系列产品在省电上的“狠角色”人设。

Dialog半导体公司低功耗连接业务部总监Mark de Clercq

其省电策略可总结为三条：第一，多核多电源域，对系统模块电源做精细化管理；第二，按需调节电压与频率，灵活匹配应用场景；第三，加大集成度，减少板级占用面积以为电池留空间。

DA1469x采用三个核来应对不同的应用。传感器监控唤醒频率最高，任务相对简单，因此DA1469x用一个定制的极低功耗可编程微型DSP来管理传感器数据采集工作；蓝牙通信的唤醒频率次之，但任务相对传感器管理复杂，DA1469x用Arm Cortex M0来管理蓝牙通信；最后，DA1469x把唤醒少但需要大计算量的复杂应用和算法处理交给Arm Cortex M33。

DA1469x共有7个独立电源域，分为系统电源域、RAM电源域、射频电源域、通信电源域、外设电源域、计时器电源域，以及持续供电域。

此外，该系列芯片在系统层面还有四种电源模式（工作模式与三种休眠模式），工程师还可以根据需要配置电压和频率，以适应不同的场景需求。例如Cortex M33核既可以在1.2V供电时全速运行在96MHz频率，也可以在0.9V供电时用最低32KHz频率工作（仅计时等少数功能运行）。

利用DA1469x提供的数量众多的电源配置选项，经验丰富的工程师必定能够在省电上作出更多创新，从而实现“纳安级功率控制”。

DA1469x的中高配版本将可穿戴产品所需的多数功能集成到一颗芯片里，不仅避免了板级设计不佳导致的漏电增加，还减少了PCB面积，为可穿戴产品增加电池容量带来可能。

DA14697可单芯片实现联网手表；而DA14699集成了PMIC、充电器模块、电平转换器、LRA驱动器、并行接口驱动等模块，根据Dialog的数据，最多可节省38平方毫米的PCB面积，对寸土寸金的可穿戴产品PCB而言，这个数字已经很惊人。

Dialog半导体公司低功耗连接业务部总监Mark de Clercq表示，综合多项省电技术，在类似应用场景，DA1469x系列产品的电池续航能力预计可以比前代产品功增加一倍。

精准度提升

DA1469x支持最新蓝牙标准5.1，并根据客户需求作出特色优化，比如BLE支持高保真立体声。在各种无线标准中，蓝牙以功耗低而闻名，尤其是低功耗蓝牙技术（BLE），但由于强调低功耗，传统BLE技术带宽小，不适合数据吞吐量较大的应用，并不支持高保真立体声效果。传统实现方案一般结合使用经典蓝牙和BLE技术，来进行左右声道之间的音频分配，但这种实现方案的弊端是功耗较高，续航能力欠佳。

Mark表示，DA1469x是业内首款采用低功耗蓝牙技术实现的高保真立体声方案。它以BLE技术的功耗实现左右声道音频同步（时延约为1毫秒），这将让工程师在蓝牙耳机音质与功耗的博弈中更容易找到平衡点。

蓝牙5.1标准新增测向功能，设备可以通过探测蓝牙信号方向来进行定位。一种称为到达角（Angle of Arrival）测量法，其原理是计算发射端相对于接收端的位置，用不同的天线接收同一个蓝牙发射器发出的信号，然后通过检测相位差来确定信号方向，从而进行定位。另一种被称为离开角（Angle of Departure），其原理与AOA类似。

Dialog提供的AoA演示方案

一般室内定位方法只能实现米级定位，而蓝牙AOA与AOD方法可实现厘米级精确定位，可用于室内定位、物品追踪、门禁与无钥开锁等应用。Mark指出，目前AOA定位提供两种方法，一种是广播式方法，设备无需配对即可以进行定位；另外一种则是点对点，需要配对成功以后才能进行定位，后一种方法更适于对安全要求较高的场景。

稳定的平台

DA1469x信号覆盖范围也有增强，约为前代产品的两倍。对于功耗不太敏感的应用，增强发射功率，有助于加大覆盖范围，提升通信的稳定性与可靠性，DA1469x发射功率高达+6dBm，调节步长为0.8 dBm接收灵敏度为-97dBm。Mark称之为“经得起未来考验的”蓝牙技术实现。

Dialog蓝牙性能出色

DA1469x在安全上也很有特色。Cortex M33内置了很多安全机制，包括IP保护机制、密钥防攻击机制以及低功耗机密机制，确保用户的数据安全。DA1469x还引入专用蓝牙链路加密引擎，以保证系统在对外通信时的安全。虽然需要外部闪存，但DA1469x与外部存储器之间传送的数据是实时加密数据，可以有效防范数据被窃取的风险。

DA1469x支持的系统连接技术都很成熟。数字接口方面，支持I2C、SPI、UART和USB，而模拟接口方面则分别支持SAR与SD模式的模数转换器（ADC）。配上完整易用的软件与开发环境，Dialog为用户提供了稳定可靠的技术支持与服务。

蓝牙大市场

Dialog公司根据IHS提供的数据推测，低功耗蓝牙技术近年来年复合增长率渴望保持在17%左右，发展极为迅猛。而其中智能家电（包括人机接口设备HID）、可穿戴与接近感应等是BLE的前三大应用市场，而Dialog在可穿戴、接近感应与HID上都有出色表现。

Dialog蓝牙产品一直以集成度高、性能好、易于开发使用而闻名，DA1469x的推出，将强化Dialog在可穿戴市场的领导地位，并帮助工程师在蓝牙技术上实现更多创新。