性能卓越的穿戴设备 MCU —— Ambiq Apollo3 Blue 系列芯片

关键字 :Ambiq Apollo 智能戒指智能穿戴 MCU

在上一篇博文《更小的智能穿戴产品——智能指环》中，我们已经向大家介绍了智能戒指这一新兴起的智能穿戴产品，以及适合用在戒指上的 ams OSRAM 心率传感器、Novosense 温度传感器等元件。而市场上的智能戒指主要有用到哪一款 MCU，它又具备些什么参数性能呢？下文中，我将为大家详细介绍我们性能卓越的穿戴设备 MCU —— Ambiq Apollo3 Blue 系列芯片。

目前，市场上不少智能戒指都选用 Ambiq Apollo3 Blue 系列产品作为主控，例如具有 24 小时心率、血氧和体温监测功能的 QuzzZ Ring，就是使用 Apollo3 Blue Plus 平台。

图一 OuzzZ Ring MCU 介绍

Apollo MCU 系列是一款超低功耗，高度集成的微控制器平台，基于 Ambiq Micro 的亚阈值功率优化技术（SPOTTM）专利，专为电池供电和便携式移动设备而设计。Apollo3 Blue MCU 为电池供电设备设定了新的能效标准，其集成了 ARM Cortex- m4 处理器，带有浮点单元和 TurboSPOTTM，将 ARM Cortex M4F 核心的计算能力提高到 96 MHz，同时将有功功耗降低到低于 6uA/MHz。这种组合大大降低了能源消耗，同时仍然能够提供丰富的应用程序处理能力，从而为电池供电的设备增加更大的功能和延长寿命。

Apollo3 Blue 为 Ambiq 基于 spot 的 Apollo MCU 系列带来了几个新功能，包括集成的 DMA 引擎，QSPI 接口和用于超低功耗模拟腕表管理的先进步进电机控制。凭借前所未有的能源效率和 PDM 麦克风输入，Apollo3 Blue 也构成了 Ambiq 的 voice -on- spottm 参考平台的核心。为了提高设计灵活性并实现与手机和云的连接，Apollo3 Blue 为超低功耗 BLE5 连接平台提供了专用的第二内核和卓越的射频吞吐量，并为用户应用留下了大量资源。

图二 Apollo3 Blue MCU 介绍

Apollo3 Blue Features：
        Ultra-Low Supply Current
        ▪ 6 μA/MHz executing from flash or RAM at 3.3 V
        ▪ 1 μA deep sleep mode (Bluetooth Low Energy Off) with RTC at 3.3 V (Bluetooth Low Energy in SD)

        High-Performance Arm Cortex-M4 Processor
        ▪ Up to 48 MHz nominal clock frequency with 96 MHz performance turboSPOT® Mode
        ▪ Floating Point Unit (FPU)
        ▪ Memory Protection Unit (MPU)
        ▪ Wake-up interrupt controller with 32 interrupts

        Ultra-Low Power Memory
        ▪ Up to 1MB of flash memory for code/data

        ▪ Up to 384KB of low-power RAM for code/data
        ▪ 16KB 2-way Associative/Direct-Mapped Cache

        Ultra-Low Power Flexible Serial Peripherals
        ▪ ISO7816 Secure interface
        ▪ 1x 2/4/8-bit SPI master interface (MSPI)
        ▪ 6x I2C/SPI masters for peripheral communication
        ▪ 1x I2C/SPI slave for host communications
        ▪ 2x UART modules with 32-location Tx and Rx FIFOs
        ▪ PDM for mono and stereo audio microphones
        ▪ 1x 12S slave for PDM audio pass-through

        Package Options
        ▪ 5 mm x 5 mm, 81-pin BGA with 50 GPIO
        ▪ 3.25 mm x 3.37 mm, 66-pin WLCSP with 37 GPIO

图三 Apollo3 家族产品合影

如果对性能有更高的要求，可以选用 Apollo 3 Blue Plues，相比 Apollo3 Blue 在以下规格上进行了升级

High-Performance Arm Cortex-M4 Processor

▪ Up to 48 MHz nominal clock frequency with 96 MHz performance turboSPOT Mode

Ultra-Low Power Memory

▪ Up to 2MB of flash memory for code/data

▪ Up to 768KB of low power RAM for code/data

Package Options

▪ 5.3 mm x 4.3 mm x 0.8 mm, 108-pin BGA with 74 GPIO

戒指设计参考框图：

图四 Smart Ring 参考框图

当然，Apollo3 Blue 也同样适用于做智能手表 MCU，而接下来，我也会向大家介绍 Apollo 家族中拥有更好驱屏能力与图像处理能力的 Apollo4 系列产品，如果您想了解更多，欢迎来信 godoy.lei@wpi-group.com 。

参考资料：

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