Nordic nRF52系列包括nRF52832/nRF52840/nRF52810/nRF52811/nRF52833/nRF52820等芯片，nRF51系列包括nRF51822/nRF51422/nRF51802等芯片，開發(fā)者可以按照如下流程去評估和開發(fā)nRF52/51應(yīng)用解決方案。

如果你英文比較好的話，建議直接閱讀Nordic官方的“nRF5 Getting Started”：https://docs.nordicsemi.com/bundle/ug_gsg_ses/page/UG/gsg/intro.html，介紹得非常詳細(xì)，我下面的文章也是在該文基礎(chǔ)上加工整理而得。

第1步：芯片選型評估，選擇適合你的芯片型號。

1.1 粗略選型

首先大家可以快速瀏覽如下網(wǎng)頁內(nèi)容：低功耗藍(lán)牙 - Nordic Semiconductor中文官網(wǎng)，以對Nordic每個芯片的最主要特性有個大致了解，下面為頁面部分截圖：

上面是Nordic低功耗藍(lán)牙產(chǎn)品橫向?qū)Ρ软撁妫绻阈枰碞ordic其他解決方案，比如Zigbee或者蜂窩網(wǎng)IoT，請參考如下頁面：

1.2 仔細(xì)查看芯片具體參數(shù)

這個主要通過查閱nRF51/52 spec來實現(xiàn)的。nRF52系列芯片都只有一份spec，spec包含了芯片外設(shè)模塊功能概述，電氣特性參數(shù)，應(yīng)用參考電路，封裝和訂購信息等內(nèi)容，請注意電氣特性放在每一個外設(shè)模塊章節(jié)的最后面。nRF51系列芯片共用同一份參考手冊，同時不同的型號還有各自的一份獨立數(shù)據(jù)spec。參考手冊主要描述各外設(shè)模塊的功能及原理，spec則具體羅列本型號的電氣特性參數(shù)，應(yīng)用參考電路，封裝和訂購信息等。Nordic有一個TechDocs，你需要的任何文檔都可以在這里找到，鏈接為：Technical Documentation (nordicsemi.com)，界面如下所示。nRF52/51芯片spec就可以在此下載：nRF52840 (nordicsemi.com)。

第2步：選擇SDK版本號以及相應(yīng)的協(xié)議棧類型和版本。

對于nRF51/nRF52開發(fā)，Nordic提供兩套SDK：nRF5 SDK和nRF Connect SDK，一般來說，推薦使用nRF5 SDK。當(dāng)然如果你要使用藍(lán)牙，Thread，Matter，ZigBee，Homekit最新特性，那么就必須要使用nRF Connect SDK（nRF Connect SDK說明請參考：開發(fā)你的第一個nRF Connect SDK(NCS)/Zephyr應(yīng)用程序）。但對于大部分用戶來說，這些新特性都是不需要的，下面還是以nRF5 SDK為例來講解SDK選型。

推薦使用最新版的nRF5 SDK以及SDK自帶的協(xié)議棧，nRF52系列產(chǎn)品開發(fā)推薦使用nRF5 SDK 17.1.0，nRF51系列產(chǎn)品開發(fā)推薦使用nRF5 SDK 12.3.0。nRF5 SDK開發(fā)環(huán)境搭建請參考：Nordic nRF5 SDK開發(fā)環(huán)境搭建(nRF51/nRF52芯片平臺)。SDK官網(wǎng)下載地址為：https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Software/nRF5-SDK/Download#infotabs。至于協(xié)議棧，一般推薦SDK安裝目錄里面自帶的協(xié)議棧，這個兼容性好，開發(fā)最簡單。

大部分用戶使用Nordic產(chǎn)品的時候都會使用Nordic協(xié)議棧，而協(xié)議棧是會占用一定的Flash，RAM以及某些外設(shè)模塊的，大家評估的時候一定要把協(xié)議棧占用的資源扣除，然后再評估剩下的資源夠不夠用。而且開發(fā)Nordic產(chǎn)品的時候，經(jīng)常需要跟協(xié)議棧打交道，因此強烈建議大家讀一下協(xié)議棧spec，以大致了解Nordic協(xié)議棧的原理以及一些關(guān)鍵性能參數(shù)，如下為Nordic nRF52系列使用到的各種協(xié)議棧spec下載頁面：

第3步：申請Nordic nRF52/51官方開發(fā)板（Development Kit，DK）

Nordic絕大多數(shù)例子都是在nRF51/52官方開發(fā)板上開發(fā)和測試的，手上有nRF51/52開發(fā)板將大大方便軟件工程師的開發(fā)。nRF51/52開發(fā)板也可以作為參考板來排查用戶板問題。在生產(chǎn)測試的時候，nRF51/52開發(fā)板還可以作為gold sample去測試用戶板的射頻性能是否合格。最后，nRF51/52開發(fā)板還帶一塊正版Jlink芯片，也就是說nRF51/52開發(fā)板本身就是一個Jlink燒寫器，不僅可以用來燒寫板子上的nRF51/52芯片，還可以用來燒寫其他用戶板上的Jlink芯片。一個正版Jlink燒寫器在淘寶上售價為1000人民幣左右，而Nordic nRF51/52開發(fā)板官方售價才39美金，正可謂“價格厚道，感動人心”。（PS：如果你拿到Nordic nRF51/52官方DK的話，你會發(fā)現(xiàn)Nordic DK做工是業(yè)界最好的，沒有之一！）

nRF52832/nRF52810共用同一塊開發(fā)板，編號為PCA10040，DK購買鏈接為：https://www.nordicsemi.com/About-us/BuyOnline?search_token=nRF52-DK。DK說明文檔請參考TechDocs相關(guān)鏈接：Working with nRF52 Series (nordicsemi.com)，nRF52810額外開發(fā)說明文檔鏈接：nRF52810 (nordicsemi.com)。

nRF52840開發(fā)板編號為PCA10056，DK購買鏈接為：https://www.nordicsemi.com/About-us/BuyOnline?search_token=nRF52840-DK，DK說明文檔請參考：nRF52840 DK (nordicsemi.com)。除了DK，nRF52840還有一個dongle也可以用來做開發(fā)，Dongle編號為PCA10059，購買鏈接為：https://www.nordicsemi.com/About-us/BuyOnline?search_token=nRF52840DONGLE。說明文檔：nRF52840 Dongle (nordicsemi.com)。

nRF51開發(fā)板編號為PCA10028，DK購買鏈接為： https://www.nordicsemi.com/About-us/BuyOnline?search_token=nRF51-DK，DK說明文檔請參考：nRF51 DK (nordicsemi.com)。

第4步：電路設(shè)計

推薦直接按照nRF51/52 spec中的參考電路原理圖和layout來設(shè)計自己的電路和布板，同時Nordic提供了實際的電路圖和Gerber file，大家可以直接查看BOM清單，以及沿用里面的nRF5器件封裝。

nRF52832/52810 DK電路圖：https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Development-Kits/nRF52-DK/Download#infotabs

nRF52840 DK電路圖：https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Development-Kits/nRF52840-DK/Download#infotabs

nRF52840 Dongle電路圖：https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Development-Kits/nRF52840-Dongle/Download#infotabs

nRF51 DK電路圖：https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Development-Kits/nRF51-DK/Download#infotabs

nRF52832參考電路：nRF52832

nRF52840參考電路：nRF52840

nRF52810參考電路：nRF52810

nRF52811參考電路：nRF52811

如果大家想深入理解藍(lán)牙應(yīng)用電路設(shè)計和布板的一些知識，可以參考Nordic提供的這個教程：https://devzone.nordicsemi.com/tutorials/25/。

第5步：藍(lán)牙射頻性能調(diào)試

藍(lán)牙射頻性能最關(guān)鍵的三個影響因子：匹配電路調(diào)試，天線設(shè)計調(diào)試以及晶振選擇，Nordic都有相應(yīng)的指導(dǎo)文件。

5.1 匹配電路調(diào)試

請參考Nordic white paper 013：https://infocenter.nordicsemi.com/pdf/nwp_013.pdf?cp=12_14

5.2 天線設(shè)計

請參考Nordic white paper 017：https://infocenter.nordicsemi.com/pdf/nwp_017.pdf?cp=12_11

5.3 晶振選擇

請參考Nordic white paper 015：https://infocenter.nordicsemi.com/pdf/nwp_015.pdf?cp=12_12

所有white paper和application note都放在Infocenter如下地方：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_appnotes%2Fstruct%2Fappnotes.html&cp=11以及https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_whitepapers%2Fstruct%2Fwhitepapers.html&cp=12

第6步：電路圖和layout review

Nordic或其代理商免費提供原理圖和layout review服務(wù)，我們可以將原理圖和layout提交給Nordic代理商或者Nordic Devzone進行審核。Devzone一般1到2個工作日就會給予你答復(fù)。Devzone提交電路圖review的界面是長下面這個樣子的：

第7步：打板

如何貼片，Nordic也有相應(yīng)的指導(dǎo)文件，目前Nordic芯片只有QFN，WLCSP和aQFN三種封裝，相關(guān)貼片指導(dǎo)說明都放在application note中：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_appnotes%2Fstruct%2Fappnotes.html&cp=11

第8步：射頻性能測試

如果自己有專門的BLE測試設(shè)備，那么你可以自己來測試板子RF性能。如果你沒有BLE測試設(shè)備，也沒有關(guān)系，Nordic或其代理商免費提供BLE測試服務(wù)。只要把板子寄給Nordic代理商實驗室，或者Nordic實驗室，或者第三方實驗室，比如R&S實驗室，他們就能幫你完成BLE性能和符合性測試。你可以根據(jù)實驗測試結(jié)果對板子進行二次整改。一般而言，專業(yè)的藍(lán)牙測試設(shè)備都遵守DTM（Direct Test Mode）規(guī)范，所以設(shè)備端（nRF5端）只需下載DTM固件就可以與之通信并完成相關(guān)測試。Nordic每一版SDK都包含每顆芯片的DTM固件，建議大家使用SDK15.3.0里面的DTM程序，測試說明請參考：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_dtm_serial.html&cp=5_1_4_5。

另外，在這里推薦一種簡單RF測試方法，即跟Nordic官方 DK進行通信距離比對測試。可以把SDK中的HRS（Heart Rate application）程序分別下載到Nordic DK和你的用戶板中，然后分別連上手機，看看手機跟DK的通信距離有多遠(yuǎn)？再看看你的用戶板跟手機通信距離有多遠(yuǎn)？如果兩者差不多，說明你的用戶板RF性能不錯。HRS程序放在SDK目錄：examplesble_peripheralble_app_hrs，測試說明見：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_hrs.html&cp=5_1_4_2_2_13。

第9步：功耗測試

低功耗藍(lán)牙應(yīng)用一般都是用電池供電的，所以對功耗要求非常高。如何有效快速的測試nRF5的功耗，尤其是BLE各種應(yīng)用場景下的功耗，就顯得尤為重要。Nordic提供了一個在線的理論功耗計算工具：https://devzone.nordicsemi.com/power/，你只需輸入你的藍(lán)牙應(yīng)用場景，該在線工具就可以自動算出這種場景下nRF5芯片的功耗大概為多少，網(wǎng)頁截圖如下所示：

該工具的使用說明請參考：https://devzone.nordicsemi.com/b/blog/posts/nrf52-online-power-profiler。

除了這個在線的理論功耗計算工具，Nordic還提供了一塊電流測試板：PPK（Power Profiler Kit），PPK可以用來實時測試用戶板的VDD功耗，就像專業(yè)的電源測試工具或者示波器一樣，PPK購買鏈接為：https://www.nordicsemi.com/About-us/BuyOnline?search_token=nRF6707， 使用說明請參考：https://www.nordicsemi.com/Software-and-Tools/Development-Kits/Power-Profiler-Kit/Download#infotabs。

如果對BLE功耗測試原理感興趣的話，可以參考如下兩篇貼子：https://devzone.nordicsemi.com/tutorials/b/hardware-and-layout/posts/current-measurement-guide-introduction和https://devzone.nordicsemi.com/tutorials/b/hardware-and-layout/posts/nrf51-current-consumption-guide

一般來說，測試BLE功耗時，nRF5可以下載HRS程序（關(guān)掉UART日志功能）或者power profiling程序，這2個程序都可以準(zhǔn)確反應(yīng)nRF5芯片的藍(lán)牙功耗情況。Power profiling程序放在SDK目錄：examplesble_peripheralble_app_pwr_profiling，測試說明見：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_pwr_mgmt.html&cp=5_1_4_2_2_20。HRS程序放在SDK目錄：examplesble_peripheralble_app_hrs，測試說明見：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_hrs.html&cp=5_1_4_2_2_13。

第10步：勘誤表自查

勘誤表（Errata或者PAN）內(nèi)容一般都是關(guān)于軟件開發(fā)注意事項的，軟件出問題的時候或者正式量產(chǎn)之前，建議自查一下勘誤表，以防踩到“坑”。請注意，雖然勘誤表里面的條目很多，但真正跟你有關(guān)系的其實很少，原因有二：一勘誤表里面的workaround已經(jīng)集成到SDK里面，二錯誤出現(xiàn)的條件非常極端，你的應(yīng)用不會有這種情況，所以不要被勘誤表長長的列表給嚇倒了。如果你使用的是最新版本的SDK和最新版本的芯片，一般而言，勘誤表跟你無關(guān)，但如果你使用的是老版本SDK或者老版本芯片，那么就一定要自查勘誤表了。

nRF52840勘誤表：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_nrf52%2Fstruct%2Fnrf52840_errata.html&cp=3_0_1

nRF52832勘誤表：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_nrf52%2Fstruct%2Fnrf52832_errata.html&cp=3_1_1

nRF52810勘誤表：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_nrf52%2Fstruct%2Fnrf52810_errata.html&cp=3_3_1

nRF52811勘誤表：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_nrf52%2Fstruct%2Fnrf52811_errata.html&cp=3_2_1

nRF51822勘誤表：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_nrf51%2Fstruct%2Fnrf51822_pan.html&cp=4_4_1

第11步（可選）：認(rèn)證

根據(jù)產(chǎn)品需要，你可以去做BQB認(rèn)證，SRRC認(rèn)證，F(xiàn)CC認(rèn)證，ETSI認(rèn)證，環(huán)保測試等。Nordic產(chǎn)品本身已經(jīng)通過了上述所有測試和認(rèn)證，對用戶來說，這些認(rèn)證工作，更多的是一些文檔工作。一般來說，推薦用戶去選擇一家專業(yè)的實驗室或者第三方機構(gòu)去做這些認(rèn)證，這樣可以保證通過而且不耽誤項目進度。

Nordic提供了兩套射頻測試固件，一套是DTM測試代碼，符合藍(lán)牙DTM標(biāo)準(zhǔn)，位于目錄：SDK安裝目錄examplesdtmdirect_test_mode，具體說明請參考：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fble_sdk_app_dtm_serial.html&cp=5_1_4_5；一套是Radio test測試代碼，用于直接測試各個射頻通道物理性能，比如頻偏等，位于目錄：SDK安裝目錄examplesperipheralradio_test，具體說明請參考：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fcom.nordic.infocenter.sdk5.v15.3.0%2Fnrf_radio_test_example.html&cp=5_1_4_6_29。BQB認(rèn)證或者SRRC認(rèn)證，一般推薦使用DTM代碼。另外如果你需要測試2.4G丟包率，也推薦使用DTM代碼，這個在量產(chǎn)測試的時候非常有用。當(dāng)然，SRRC認(rèn)證也可以使用radio test代碼，radio test代碼除了可以測試藍(lán)牙和2.4G，還可以用來測試802.15.4的物理層，比較適合用來進行定頻測試以及頻偏測試等。

BQB認(rèn)證分終端產(chǎn)品和底層component兩種認(rèn)證，做終端產(chǎn)品認(rèn)證需要用到component認(rèn)證證書，即QDID，大家可以到如下的藍(lán)牙聯(lián)盟官網(wǎng)查詢Nordic所有認(rèn)證產(chǎn)品的 QDID：https://launchstudio.bluetooth.com/Listings/Search，在搜索框輸入“Nordic Semiconductor ASA”，即可搜出Nordic所有QDID。

除了上述認(rèn)證，Nordic還提供如下報告：

企業(yè)責(zé)任報告：https://www.nordicsemi.com/About-us/Corporate-social-responsibility。

QA相關(guān)文檔及證書：https://www.nordicsemi.com/About-us/Quality-Assurance。

環(huán)境報告也是放在infocenter里面：nRF52840 (nordicsemi.com)，大家可以在各個產(chǎn)品中找到對應(yīng)的環(huán)境報告，例如，nRF52840的環(huán)境報告鏈接如下所示：

第12步：搭建量產(chǎn)燒寫環(huán)境

Nordic不提供量產(chǎn)燒寫器，不過有很多第三方機構(gòu)，比如希爾特，以及Nordic代理商都有相關(guān)量產(chǎn)用的燒寫工具。其實，支持SWD接口的Jlink燒寫器都可以用來燒寫Nordic產(chǎn)品（淘寶上有很多）。

雖然Nordic不提供量產(chǎn)燒寫器，但是Nordic提供了一個量產(chǎn)燒寫軟件nrfjprog，而且nrfjprog有可執(zhí)行文件，DLL庫，Python接口等多種存在形式，同時支持Windows，Linux和Mac系統(tǒng)。nrfjprog的可執(zhí)行文件和動態(tài)庫在安裝nRF5x Command Line Tools時就會自動安裝好，可執(zhí)行文件nrfjprog放置在如下目錄：

然后在Windows環(huán)境變量中添加上述目錄，如下：

你就可以在Windows命令行中執(zhí)行nrfjprog命令，如下：

nrfjprog支持的命令非常多，比如擦除，燒寫代碼，讀寄存器，復(fù)位等，具體使用說明請參考：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fug_nrf5x_cltools%2FUG%2Fcltools%2Fnrf5x_nrfjprogexe.html&cp=6_1_3。

如果你想基于nrfjprog DLL來開發(fā)自己的量產(chǎn)燒寫工具，請參考：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fug_nrf5x_cltools%2FUG%2Fcltools%2Fnrf5x_nrfjprogdll.html&cp=6_1_4。

現(xiàn)在Python非常流行，如果你想開發(fā)Python版的量產(chǎn)燒寫工具，nrfjprog也提供了相關(guān)庫：pynrfjprog，相關(guān)使用說明請參考：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fug_pynrfjprog%2FUG%2Fpynrfjprog%2Fpynrfjprog_lpage.html&cp=6_2。

如果你不想使用nrfjprog，而想使用標(biāo)準(zhǔn)的SWD指令去直接操作nRF5芯片，那么請參考white page 027：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fnwp_027%2FWP%2Fnwp_027%2Fintro.html&cp=12_4。

方法多種多樣，選擇適合你的就好。

第13步：搭建生產(chǎn)測試環(huán)境

一般來說，有2種生產(chǎn)測試方法：一是使用昂貴的專業(yè)設(shè)備來進行生產(chǎn)測試，比如Litepoint，Anritsu等，二是使用Nordic的nRF51/52 DK作為gold sample去測試DUT，成本低廉效果也不錯。具體請參考Nordic application note 034：https://infocenter.nordicsemi.com/index.jsp?topic=%2Fstruct_appnotes%2Fstruct%2Fappnotes_nan34.html&cp=11_3

第14步：小批量試生產(chǎn)

重點觀察產(chǎn)品一致性，良率和產(chǎn)能。

第15步：大批量生產(chǎn)

產(chǎn)品上市！

上面更多的是站在一個硬件工程師角度去評估，選型和開發(fā)一個產(chǎn)品，除此之外，軟件選型也是非常重要的。軟件開發(fā)的便捷性將直接影響產(chǎn)品的上市時間，SDK的穩(wěn)定性和可維護性將直接影響后期人力資源的再投入，對很多公司來說，“軟”投入已經(jīng)大大超過“硬”投入了，所以軟件選型也變得越來越重要了。

很多人都覺得Nordic產(chǎn)品的功耗做得非常低，很了不起，不過個人感覺，Nordic真正的殺手锏優(yōu)勢不是低功耗，而是其提供的SDK開發(fā)起來非常方便，運行也非常穩(wěn)定，開發(fā)者不需要把自己的精力花在幫Nordic找bug和解bug上，而只需專注在自己的業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)上。

審核編輯 黃宇