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Nordic 新一代无线 SoC nRF54L系列介绍

news 来源：原创 2025/7/2 15:46:22

概述

1 nRF54L系列特点

1.1 内存

1.2 芯片封装

2 增强的多协议支持

3 其他特性

4 nRF54L系列MCU特性

4.1 多协议无线电

4.2 安全性

4.3 存储空间

4.4 工作参数

4.5 调试接口

4.6 外设

概述

全新 nRF54L 系列的所有三款器件均将 2.4 GHz 无线电和 MCU 功能 (包括 CPU、内存和外设) 集成到单个超低功耗芯片中，支持从简单的大批量产品到要求较高的先进设计等各种应用。主要应用包括可穿戴设备、智能手环、游戏控制器、HID 设备，以及医疗设备、智能家居和工业物联网产品。

nRF54L15 非常适合要求严苛的应用，而 nRF54L10 和 nRF54L05 则面向大批量应用，比如智能标签、电子货架标签、资产跟踪器和其他成本敏感型物联网设备。

1 nRF54L系列特点

Nordic nRF54 系列芯片，如 nRF54H20，以其超低功耗和强大的处理能力在AI机器学习应用中迸发超强动力。此芯片集成了多个 Arm Cortex-M33 处理器和 RISC-V 伴侣处理器，支持高达 320 MHz 的时钟频率，非常适合高性能的机器学习（ML）和传感器融合应用。其卓越的性能，能够在边缘设备上运行复杂的 ML 模型。

它们支持多种 AI 和 ML 框架，如 TensorFlow Lite Micro，使得在低功耗设备上实现实时数据处理和分析成为可能。这使得 nRF54 系列芯片特别适合于智能可穿戴设备、智能家居、工业自动化和健康监测等领域，通过机器学习的应用，为未来的高级终端产品提供了强有力的支持。

1.1 内存

在该系列中：

nRF54L15：内存容量最大，具有 1.5 MB 非易失性存储器 (NVM) 和 256 KB RAM，是要求苛刻的应用的理想之选；

nRF54L10：则具有1.0 MB NVM和 192 KB RAM；

nRF54L05：针对要求不高、成本敏感型应用进行了优化，具有0.5 MB NVM和 96 KB RAM。

1.2 芯片封装

这一产品系列提供多达 35 个 GPIO 和超紧凑型 2.4 x 2.2 mm WLCSP 封装选项，体积比类似的nRF52840小 50%。Nordic提供nRF54L 系列 6x6 引脚对引脚兼容 QFN 封装系列，确保了设计灵活性和制造成本优化。

除了扩展内存选项外，该产品系列还集成了低功耗 RISC-V 协处理器，无需额外的外部元件即可支持高级应用要求，降低了BOM 成本，实现了紧凑型设计。

2 增强的多协议支持

nRF54L 系列支持低功耗蓝牙、蓝牙 Mesh、Thread、Matter、Zigbee、Amazon Sidewalk 和 2.4 GHz 专有协议，并具有高达 4 Mbps 数据传输速率等增强功能。这一系列面向未来应用，支持蓝牙 6.0规范，包括蓝牙信道探测(Bluetooth Channel Sounding)。

3 其他特性

nRF54L 系列将市场领先的 nRF52 系列提升至全新水平，具有更低的功耗，并将处理能力和处理效率分别提高至两倍和三倍。Nordic采用深厚的设计专业技术来构建新产品，包括低泄漏 RAM 和先进无线电技术等专有知识产权 (IP)。通过率先过渡到 22 nm工艺节点 (台积电22ULL® 技术) ，不仅提升了超低功耗能力和处理效率，同时显著增强了 Nordic 供应链的弹性。

安全性是产品设计的重中之重，通过集成TrustZone 隔离、篡改传感器和加固加密加速器等功能，该产品系列可满足重要的高级安全要求。

4 nRF54L系列MCU特性

4.1 多协议无线电

蓝牙 6.0、IEEE 802.15.4-2020 和支持 2.4 GHz 的收发器
-96 dBm 灵敏度（1 Mbps 低功耗蓝牙模式）， 0.1% 误码率
-104 dBm 灵敏度（125 kbps 低功耗蓝牙）（长距离），误码率为 0.1%
-102 dBm 典型灵敏度（IEEE 802.15.4 标准）
高达 +8 dBm 的可配置输出功率;1 dB 步长大小从 -8 dBm 到 +8 dBm
支持的数据速率：
蓝牙 6.0 – 2 Mbps，1 Mbps、500 kbps 和 125 kbps
IEEE 802.15.4-2020 – 250 kbps
专有 2.4 GHz – 4 Mbps、2 Mbps 和 1 Mbps

单端天线输出（片上巴伦）
128 位 AES/ECB/CCM/AAR 协处理器（动态作）
RSSI （1 dB 分辨率）

4.2 安全性

安全/非安全内存保护
对称和非对称密钥加密加速器
安全的密钥管理
篡改检测
不可变引导分区
调试访问端口保护
两个看门狗定时器，用于安全和非安全访问

4.3 存储空间

nRF54L15 – 1524 KB 非易失性存储器（RRAM）和 256 KB 公羊
nRF54L10 – 1022 KB 非易失性存储器（RRAM）和 192 KB 公羊
nRF54L05 – 500 KB 非易失性存储器（RRAM）和 96 KB RAM

4.4 工作参数

1.7 V 至 3.6 V 电源和 I/O 电压
单个 32 MHz 晶振作
可选 32.768 kHz 时钟
工作温度从 -40°C 到 105°C

4.5 调试接口

MCU 采用 TrustZone 技术的 Cortex-M33,128 MHz

500 EEMBC CoreMark® 分数从非易失性内存，每 MHz 3.90 个 CoreMark
单精度浮点单元（FPU）
内存保护单元（MPU）
数字信号处理（DSP）指令
数据观察点和跟踪（DWT）、嵌入式跟踪宏单元（ETM）、仪表跟踪宏单元（ITM）、和交叉触发接口（CTI）
串行线调试（SWD）
跟踪端口接口单元（TPIU）
ITM 和 ETM 跟踪的 4 位并行跟踪数据
ITM 数据的串行线输出（SWO）跟踪

4.6 外设

RISC-V 协处理器
全局 RTC （GRTC），即可以在 System OFF 模式下运行并实现共享系统定时器
7 个 32 位定时器，带计数器模式
多达 5 个功能齐全的串行接口，带有 EasyDMA，支持 I2C、SPI 控制器/外设和 UART
1 个高达 32 MHz 的高速 SPIM，4 个高达 8 MHz 的 SPIM
1 个高达 4 Mbps 的高速 UARTE，4 个高达 1 Mbps 的 UARTE
我2C 高达 400 kHz

三个带 EasyDMA 的脉宽调制器（PWM）单元
我2S 双通道 Inter-IC 声音接口
具有多达 8 个可编程增益通道的 ADC。14 位 at 31.25 ksps，12 位（250 ksps）和高达 10 位（2） Msps.
脉冲密度调制（PDM）接口
近场通信（NFC）
多达 2 个正交解码器（QDEC）
比较器和低功耗比较器，可从 System OFF 模式唤醒
温度传感器

概述

1 nRF54L系列特点

1.1 内存

1.2 芯片封装

2 增强的多协议支持

3 其他特性

4 nRF54L系列MCU特性

4.1 多协议无线电

4.2 安全性

4.3 存储空间

4.4 工作参数

4.5 调试接口

4.6 外设

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