基于JN5148-001:手持医疗保健设备开发方案

NXP 公司的JN5148-001是超低功耗高性能无线微控制器（MCU），具有32位RISC处理器特性，还集成了2.4GHz IEEE802.15.4兼容的收发器，128kB ROM，128kB RAM和各种丰富的模拟与数字外设，可以运行JenNet和ZigBee PRO。收发器的数据速率500kbps和667kbps，工作电压2.0V~3.6V，MCU的时钟速率4MHz~32MHz。主要用在机器人和安全低功耗无线应用、JenNet和ZigBee PRO网络、智能计量、家庭和商业建筑物自动化、工业系统、遥控、手持医疗保健设备、玩具和游戏外设等。

JN5148-001是一个超低功耗，高性能的无线微控制器，用于JenNet 和 ZigBee PRO网络。该器件具有一个增强的32位RISC处理器，透过可变宽度指令，

一个多级指令管线，和低功耗的可编程时钟速度来提高编码效率。它还包括一个2.4GHz的IEEE 802.15.4兼容收发器，128kB的ROM，128kB的RAM，以及丰富的模拟和数字外设组合。大容量内存空间使得该器件既可以运行网络堆栈（如ZigBee PRO）和嵌入式应用程序，也可以用在协处理器模式。其工作电流低于18mA，可以通过一个钮扣电池直接操作。

其增强型外设包括，运行睡眠模式的低功率脉冲计数器，用于AMR应用的脉冲计数，以及一个独特的飞行时间（Time of Flight）测距引擎，用于在无线传感器网络中实施准确的定位。它还包括了一个4线I2S音频接口，直接连接到主流的音频编解码器，以及传统的MCU外设。

  

图1 JN5148-001方框图
  

图2 JN5148-001详细功能框图

JN5148-001主要特性

?收发器

-符合2.4GHz的IEEE 802.15.4标准

-飞行时间测距引擎

-128位AES安全处理器

- MAC加速器与数据包的格式，CRCs，地址检查，自动ACKS，定时器

- 500kbps＆667kbps数据速率模式

-低功耗的集成睡眠振荡器

-片上功率调节为2.0V~3.6V电池操作

-深度睡眠电流100nA

-休眠电流与运行的睡眠定时器1.25μA

-外部元件成本低

-接收（Rx）电流17.5mA

-发射（Tx）电流15.0mA

-发射功率2.5dBm

? MCU特性

-低功耗32位RISC CPU，4MHz~32MHz时钟速度

-高编码效率的可变指令宽度

-多级指令管道

-128kB ROM和128kB RAM，导入加载程序代码和数据

- JTAG调试接口

- 4输入，12位ADC，2，12位DAC，2个比较器

? 3个应用定时器/计数器

? 2个UART

- SPI端口，5个选择

-2线串行接口

- 4线数字音频接口

-看门狗定时器
  

图3 JN5148-001采用印刷天线参考模块电路图

图4 采用JN5148手持医疗保健设备框图

?低功率脉冲计数器

-高达21 DIO

?工业级温度（-40℃~85℃）

? 8mm×8mm 56引脚打孔的QFN封装

?无铅和并符合RoHS标准

JN5148-001应用

?可靠和安全的低功耗无线应用

? ZigBee PRO和JenNet网络

?智能电表（如AMR）

?住宅和商业楼宇自动化

?位置感知服务 - 例如资产跟踪

?工业系统

?遥测

?遥控器

?玩具及游戏外设

低成本手持医疗保健设备

便携式医疗设备可用于监测生命体征，重新启动心脏，以及病人入院前的体内超声检查。NXP公司（恩智浦）的目标是，开发易于使用，可互操作的家用医疗保健设备，并提供诊断价值，使保险能够覆盖成本。这样，就消除了去医院，或住院的麻烦，并降低了医护成本。

手持医疗保健设备特性：简单易用；高度可靠和安全的操作；方便，安全的连接；低功耗运行（即电池寿命长）；支持广泛的电压范围（尤其是低电压）；测量精度高；外形尺寸小；开发成本低。