1. 套件介紹

1.1 簡介

       SLWSTK6020A為芯科科技（Silicon Labs）的EFR32TM Blue Gecko無線SOC提供了完整的開發平臺。SLWSTK6020A的核心是一塊無線入門套件主板（Wireless Starter Kit Mainboard），其上包括有一塊板載J-Link調試器，一個高級電能監測器（Advanced Energy Monitor, AEM）用于實時電流和電壓的監測，一個虛擬COM口（Virtual COM port interface, VCOM）和一個數據包追蹤接口（Packet Trace Interface, PTI）。

       無線入門套件主板與直接插在其上的EFR32BG 2.4GHz 10.5dBm無線板配套使用，該無線板的特色便是EFR32本身和RF接口。所有的調試功能以及AEM、VCOM和PTI除了可用于該無線板，也可用于外接的目標板。為了進一步增強無線入門套件的易用性，套件主板上包含了傳感器和一些外設，用于演示無線SoC的其中一些功能。

1.2 套件配件

       購買的無線入門套件包裝如圖1所示。盒子內包括的配件如圖2所示。

       （1） 無線入門套件主板BRD4001A 1塊；

       （2） EFR32BG 2.4GHz 10.5dBm無線板BRD4100A 1塊；

       （3） 鋰電池CR2032 1個；

       （4） A型-Mini B型USB電纜1根。

       該套件硬件電路板的布局如圖3所示。

圖3  套件硬件布局

1.3 參考資料

      芯科科技官方提供了豐富的文檔資料和例程，幫助用戶快速上手開發自己的應用。該套件相關的官方文檔庫鏈接為：

       https://www.silabs.com/support/pages/document-library.aspx?p=Wireless%20-%20Bluetooth&f=Bluetooth%20Smart%20SoCs。

        要快速上手使用該套件，可參考以下網址：

       http://cn.silabs.com/products/wireless/bluetooth/Pages/blue-gecko-bluetooth-soc-getting-started.aspx，其上有開發環境和例程的下載地址，還包括一些有用的文檔資料，下文中重點參考的資料包括：

      UG144: EFR32BG Blue Gecko Bluetooth Smart Starter Kit SLWSTK6020A User's Guide

       QSG120: Silicon Labs AppBuilder-Based Bluetooth? Smart C-SDK Quick-Start Guide

2. 開發環境搭建

       借助預先編譯的演示、應用說明和示例快速構建和運行應用需要搭建軟件開發環境，參考文檔QSG120，按照以下步驟進行搭建。注意：開發主機的操作系統為Win 7 64位。

2.1 安裝第三方開發工具

       應用程序的編譯需要借助第三方的編譯器，此處安裝IAR Embedded Workbench for ARM 7.30。下載安裝文件EWARM-CD-7303-8062.exe，約760MB，以管理員權限運行安裝。安裝完成后需要激活，可以使用購買的正版序列號激活，也可以使用破解程序，在此不予詳述。

2.2 安裝Simplicity StudioTM

        Simplicity StudioTM開發環境集成了APPBuilder。APPBuilder是一個交互式GUI工具，可以幫助用戶配

       置硅實驗室提供的代碼以快速實現應用。Simplicity Studio還包含能效分析器，可以通過實時測量功耗進行代碼的電量分析；網絡分析器可以追蹤活動的無線網絡；硬件配置程序可以自動生成硬件外設和I/O口的配置代碼；此外，還包括其他一些對開發者有用的工具。還提供了APPBuilder和其他Simplicity Studio模塊的在線幫助。

       從1.3節的鏈接下載需要版本的Simplicity Studio安裝文件，下載的Windows離線安裝文件install-studio-offline.exe約3.1GB，以管理員權限運行安裝。

2.3 連接硬件

       將無線板BRD4100A插入套件主板BRD4001A的插座上，用USB電纜將套件與開發主機相連。注意：將電源開關置于AEM處。期間，開發主機會自動安裝硬件驅動程序。

2.4 Simplicity Studio配置

       Simplicity Studio安裝完成后會自動運行更新，然后自動檢測連接的硬件，根據所連硬件安裝軟件包。安裝完成后重啟Simplicity Studio，在彈出的Setup Tasks窗口中選擇Initial Setup進行初始化配置。在該配置過程中選擇所連的套件名稱、元件型號和工具鏈及SDK。由于套件用到的SDK尚未安裝，所以此處不會顯示，可在SDK安裝完成后再運行Settings control進行配置。

2.5 安裝藍牙智能C-SDK

       從1.3節的鏈接下載C語言藍牙智能SDK安裝文件SiliconLabs-BluetoothSmartSDK-1.0.2.0-GA.exe，約18MB，以管理員權限運行安裝。安裝完成后點擊Simplicity Studio右上角的“Settings”圖標，在打開的Preferences窗口中選中Simplicity Studio->SDKs，在其中添加剛安裝的C-SDK

2.6 運行示例程序

       藍牙智能C-SDK自帶了很多示例程序，下面以SOC demo for Smart Phone App為例來詳述應用的建立、加載和調試運行過程。

       （1）在Simplicity Studio視圖中點擊Software Examples打開New Silicon Labs MCU Project對話框，在其中選擇Kit、Part和SDK。若已經連接了硬件電路板，會自動檢測到。然后點擊Next。

       （2）選擇要打開的示例工程：SOC demo for Smart Phone App，然后點擊Next。

       （3）輸入工程名稱和存放位置，可使用默認值，然后點擊Finish。

       （4）示例工程打開在了Simplicity IDE中，點擊右上角的Generate。若工具鏈安裝和環境配置均無誤會彈出Generation validation對話框，點擊OK即可完成。在實際操作中，點擊Generate按鈕后，彈出了如圖4所示的對話框。

圖4  生成出錯

       根據錯誤提示，需要安裝MSVC++庫，點擊鏈接安裝即可，如圖5所示。

圖5  安裝MSVC++庫

       安裝完成后，重新點擊Generate，彈出如圖6所示的對話框。

圖6  Toolchain出錯

       根據錯誤提示，未加載BGBuild工具。但在Simplicity Studio安裝路徑下已存在BgBuild，如圖7所示，表示該工具已被安裝但并未被Simplicity IDE自動檢測到，需要手動添加。

圖7  BgBuild安裝路徑

       點擊Simplicity Studio右上角的“Settings”圖標，在打開的Preferences窗口中選擇Simplicity Studio->Toolchains，在右側的Toolchains列表中點擊Add…，在打開的Add Toolchains對話框中選擇BgBuild的安裝路徑C:\SiliconLabs\SimplicityStudio\v3\bgtool，系統會自動檢測到該路徑下的工具BgBuild，添加后的結果如圖8所示。

圖8  手動添加BgBuild

       此時重新點擊Generate，即可成功完成生成，如圖9所示。

圖9  Generation成功

       （5）根據手機的操作系統下載并安裝對應版本的應用程序。以iOS為例，需要從App Store中搜索Blue Gecko，下載Silicon Labs Blue Gecko WSTK App。安裝后的應用程序圖標如圖10所示。

圖10  App圖標

       （6）在開發主機上成功生成示例程序后，點擊Debug按鈕將程序下載至開發套件，然后點擊Resume運行程序。此時套件主板的LCD出現芯科科技的Logo，隨后顯示SILICON LABORTARIES Bluetooth Smart Demo字樣，其后還列出了所用藍牙模塊的編號，作者所用的藍牙編號為：#44306。

       （7）在手機端運行Blue Gecko App，點擊Health Thermometer，根據提示打開藍牙，可以看到手機發現了用戶藍牙設備BG44306，如圖11所示。選中該設備，即可成功與之連接，套件上溫度傳感器測得的環境溫度值通過藍牙成功傳到了手機App中，如圖12所示。該測量值帶有時間戳，并可將當前的測量值添加至下部的統計圖表中。

App中還提供了其他的演示功能，可配合套件進行測試。

3. 性能測試及使用感受

       Blue Gecko支持Advertising和BEACON兩種模式，有豐富的示例程序供測試和參考，可以極大地縮短開發周期，尤其是BEACON技術的支持對于開發相關應用大有幫助。

       Simplicity Studio集成了豐富的工具，如Energy Profiler，用戶借助它可以實時地對開發套件功耗進行檢測。當運行SOC demo for Smart Phone App例程時，對藍牙處于不同工作狀態下開發套件的功耗進行了檢測，結果如圖13所示。

（a） 藍牙待機時

（b） 藍牙設備發現時

（c） Advertisings模式下正常通信時

（d） BEACON模式下正常通信時

圖13  不同工作狀態下的功耗

       由測試結果可知，Advertising模式下，套件的平均電流不大于1mA；BEACON模式下，平均電流也不大于10mA，而藍牙待機時的電流尚不到10μA，如此的低功耗使得套件支持鋰電池供電。

       除了優異的低功耗表現，基于Blue Gecko藍牙智能SoC設計的傳輸距離和穿墻能力也讓人印象深刻，在室內直線距離約10m，中間間隔兩堵墻的開發套件和手機之間依然能建立藍牙通信，確實讓人嘆服！

       附：向日葵硬件評測實驗室是由電子技術應用雜志與電子技術應用網共同打造的專業評測機構，面向嵌入式開發、模擬設計和物聯網硬件新產品開展評估服務，我們面向全國征集各領域一線工程開發人士擔任測試工程師，站在第三方客觀的角度向行業應用發表測試報告。

EFR32BG1 Blue Gecko Bluetooth? Smart  SoC系列資料簡介 

https://siliconlabs.force.com/apex/ValidateUser?documentURL=http://www.silabs.com/Support%20Documents/RegisteredDocs/EFR32BG1-DataShort-CN.pdf?utm_source=ChinaAET&utm_medium=BlueGecko_Link&utm_campaign=BlueGecko_Testing