【产品】芯科科技物联网开发板Thunderboard EFR32BG22，实现物联网快速开发新标竿

SILICON LABS多年来专注于性能、节能、连接性和简便性的产品，为实现更智能、更互联的世界提供芯片、软件和解决方案，近期推出了一款物联网开发板Thunderboard EFR32BG22，它是一个小型单芯片理想蓝牙物联网开发平台，具有丰富的功能可以当作产品原型机来演示，也可以当作开发平台测试调试和验证。

实物展示

Thunderboard EFR32BG22物联网板装在一个比信用卡还小的彩色纸盒里面，包装盒背面条码标签标识着产品的型号，物料号，串号，日期信息。Thunderboard EFR32BG22物联网板非常小巧，板上元器件排列也很紧凑。包装盒内仅有产品本体，和一张快速上手卡片。

核心芯片

Thunderboard EFR32BG22物联网板核心芯片采用了Silicon Labs公司自家的单芯片蓝牙无线芯片，型号是EFR32BG22C224F512IM40，是该系列芯片中的顶级配置。

此芯片基于ARM Cortex®-M33核心，最大运行频率可达76.8MHz；拥有512kB flash闪存和32kB运行内存；集成PA，在2.4GHz频段发射功率高达6 dBm；支持低功耗蓝牙5.2，支持蓝牙5.2测向功能，支持蓝牙mesh。 此芯片是ARM新一代v8M架构，在安全方面有所增强，安全特性如下：支持Secure Boot with Root of Trust and Secure Loader (RTSL)Hardware Cryptographic Acceleration for AES128/256, SHA-1, SHA-2 (up to 256-bit), ECC (up to 256-bit), ECDSA,and ECDHTrue Random Number Generator (TRNG) compliant with NIST SP800-90 and AIS-31ARM TrustZoneSecure Debug with lock/unlock 此芯片集成高能效射频模块，拥有极低的功耗和睡眠电流，蓝牙收发数据时，工作电流分别是3.8/8.4mA，在 EM0 模式，工作电流是28μA/MHz，在EM2深度睡眠模式，消耗电流1.40 μA/ 1.75 μA，在EM4模式下，仅仅消耗0.17 μA电流。

传感器外设

Thunderboard EFR32BG22物联网板板载丰富的外设：

相对湿度和温度传感器

紫外线和环境光传感器

磁性、霍尔效应传感器

6 轴惯性传感器

Thunderboard EFR32BG22物联网板体积小巧迷你只有30.4mm X 45.4mm ，却是一个完整的硬件开发平台，作为开发板该有的功能一点也不少，比如：

带有led指示灯和按键能于用户交互；

开发板引出20-pin 2.54 mm breakout pads用户能自己扩展功能；

板载SEGGER J-Link on-board debugger 不需要额外debuger就可以下载调试；

具备虚拟串口功能；

开发板板载2.4 GHz 陶瓷 chip 天线；带有功率控制器件控制开发板功耗；板上预置8Mbit OTA flash存储可用做在线升级或者数据登录；

硬件系统框架

开发板系统框架如下图，整个开发板基于EFR32BF22蓝牙单芯片，添加必要的2.4GHz天线、flash Memory，增加开发调试模块Debugger 和用户IO，增加各种sensors，构成Thunderboard EFR32BG22物联网板系统。

低功耗设计

电源输入端可以三选一，方便用户使用。

板载4个sensor 和1个flash，共5个器件只用了核心芯片的2个接口，I2C 接口和SPI接口

开发板为每个sensor都设计了一组电源器件，如下图白色框，精细化管理外围器件的电源消耗，从硬件设计上达到极致的节电低功耗目标。

软件开发环境

SILICON LABS 产品的软件开发环境是 Simplicity Studio 全家桶，一个软件搞定一切开发环境，现在更新到了Simplicity Studio v5，不过也不用担心，两个版本都能用，官网明确表示可以在同一台电脑上同时安装 v4 和 v5 两个版本，打消用户的顾虑。

Simplicity Studio v4 安装过程一切顺利，Simplicity Studio v5 更新SDK组件时有点问题，需要手动处理，其他一切正常。

笔者建议也强烈推荐使用v5 版本，原因有三：

v4 目前是维护状态，v5 是活跃状态，v5的支持更好

v4 的 Gecko SDK 版本是2.7，v5 的 Gecko SDK 版本是3.0 更新一些

v4 不支持安全库技术，v5 是支持安全库技术的，可以和SILICON LABS蓝牙无线芯片EFR32BG22 芯片完美结合，软件硬件协同大大提升物联网应用的安全性。

Simplicity Studio v5 开发软件界面在使用方式和界面上和V4 稍稍有些差异，对 v4 熟悉的话轻松无缝切换到v5 使用。

Simplicity Studio v5 很方便安装管理sdk各种组件、查阅芯片资料帮助文档等：

Simplicity Studio v5功能还是一如既往的大而全：

代码编辑界面：

预装demo演示

Thunderboard EFR32BG22物联网板配合手机端移动应用，可以把数据实时推送到手机中显示。

先在手机上安装 Silicon Labs 的 Thunderboard app应用后打开，给 Thunderboard EFR32BG22 物联网板上电，手机app能搜索到Thunderboard EFR32BG22 设备，点击Thunderboard EFR32BG22 #51069 设备自动链接打开dashboard界面，显示有三个模块 Motion、Environment、IO。

Motion 模块实时获取Thunderboard EFR32BG22 物理网板6 轴惯性传感器的数据，3轴方位角和3轴重力加速度，转动开发板的同时，手机上的3D模型实时和实物同步转动。

Environment 模块实时获取开发板相对湿度和温度传感器、紫外线和环境光传感器、磁性霍尔效应传感器的数据。

IO模块，可以通过手机的开关，控制开发板led，可以通过开发板的button按键，更新手机上switch 开关的状态，实现用户和系统的交互；

项目代码分析

Simplicity Studio v5 内含有多个官方项目，笔者来稍稍解析一下本开发板出厂预装的项目Bluetooth - SoC Thunderboard EFR32BG22：

从项目代码main函数开始，main函数中先对Thunderboard EFR32BG22系统做初始化sl_system_init，再对应用做初始化app_init，最后一个 while(1)循环，循环中不停的处理系统事件sl_system_process_action，应用事件app_process_action，然后运行 sl_power_manager_sleep让系统休眠省电，如此循环，代码如下

Main函数中的几个函数逐个分析：

1.  系统初始化sl_system_init 函数中，前两个是平台、驱动初始化， mcu 开发很常见，跳过去不看，看服务初始化sl_service_init() 。

服务初始化 sl_service_init中有：

1.1  休眠时钟初始化sl_sleeptimer_init()，主要是设置频率，初始化。功能大概是在系统休眠后这个时钟还是要工作的，来定时唤醒系统，处理事件。

1.2  IO初始化sl_iostream_init_instances()，初始化uart。可以通过Virtual COM port 端口输出信息。

1.3  sl_mbedtls_init 是空的，没有什么东西。

1.4  mpu 初始化 sl_mpu_disable_execute_from_ram，做一些节能相关的初始化工作。

2.  系统初始化sl_system_init 中的sl_stack_init()是蓝牙协议栈初始化，蓝牙初始化全都在这里。

3.  系统初始化sl_system_init 中的sl_internal_app_init() 是空的。

4.  app_init(); 是空的。

5.  sl_system_process_action() 用来处理 platform,service,stack,internel_app 事件，蓝牙事件也是在这里处理。

6.  app_process_action(); 读取uart命令后处理，相当于shell 的交互服务。

7.    sl_power_manager_sleep() 找到最节省电能的模式休眠，有事件就唤醒开始处理，处理完了还来这里休眠省电。

更详细的代码可以自行深入阅读分析。

整个项目，先初始化平台、初始化外设、初始化低功耗电源管理，再初始化蓝牙协议栈、设置uart交互，最后进入死循环，不停的处理uart交互，蓝牙协议栈事件，休眠唤醒。
整体项目代码逻辑比较简单，模块化代码，命名清晰明了，对开发者很友好，参考学习意义极其重大，对开发也很重要。

评测总结

Thunderboard EFR32BG22 物联网板，是一款单芯片低功耗蓝牙开发平台，也是一款多种功能demo展示板，还是一个完整的硬件开发系统平台，板子体型小巧功能却很全，具备一款开发板的所有功能，开箱即用。

Thunderboard EFR32BG22 物联网板软件开发环境，提供全家桶服务，SDK下载管理，图形化配置，代码编辑编译下载调试等等，附带多达21个官方项目，代码优美，很轻松帮开发者理清项目结构和代码运行流程。

Thunderboard EFR32BG22 物联网板软件硬件开发环境相互融合，代码资料文档都比较开放，可以帮助公司加快产品开发，减少工程师的工作，对公司和员工都是极大的福利。蓝牙芯片级硬件安全特性和Simplicity Studio v5开发软件安全库相结合，把物联网应用安全提升一个水平。

Thunderboard EFR32BG22 物联网板的低功耗做到了极致，硬件上有功率管理模块，软件有低功耗休眠模式，软件结合使用，看得出多年专注于节能领域的 SILICON LABS 确实有自己的特点。

Thunderboard EFR32BG22 物联网板上大大小小芯片一共有15多颗，简直是堆料狂魔，开发环境软件方面也极尽堆料，外观普通平常小小不起眼的Thunderboard EFR32BG22板子天生带有低调奢华的气质，迷你+极致低功耗+多功能+软硬件安全+集成开发环境+开放的官方例程+丰富的手册文档，这么多特性集于一身，称Thunderboard EFR32BG22是物联网开发板的标杆也不为过。