Программирование ARM nRFxx: аббревиатуры и термины Tue, September 28 2021  

Поделиться

Нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.

nRFxx: аббревиатуры и термины Печать
Добавил(а) microsin   

Сокращения и термины, используемые в даташитах и руководствах по беспроводным чипам nRF компании Nordic Semiconductor.

AAR Accelerated Address Resolver, функция поддержки криптографии для реализации процедуры "Resolvable Private Address Resolution Procedure", описанной в спецификации Bluetooth Core v4.0. "Resolvable private address generation" должна осуществляться с использованием ECB, и это не поддерживается AAR. Процедура позволяет двум устройствам, которые используют общий секретный ключ, генерировать и разрешать хеш на основе своих адресов устройств. Блок AAR позволяет реализовать разрешение адреса в реальном времени для приходящих пакетов, когда это сконфигурировано соответствующим образом. В результате получается фильтрация пакетов в реальном времени (по белому списку) с использованием таблицы известных общих ключей (Identity Resolving Keys, IRK в системе Bluetooth).

AHBAPB аббревиатуры для Advanced High-performance Bus и Advanced Peripheral Bus, это внутренние шины микроконтроллера, обеспечивающих внутренний высокопроизводительный обмен данными между аппаратными блоками микроконтроллера, его ядром и памятью. Матрица шин AHB и APB соединяет периферийные устройства и память микроконтроллера с его ядром и контроллером DMA. Обе эти шины входят в состав архитектуры AMBA. Хотя шины AHB и APB принадлежат AMBA, они во многом отличаются.

ANT популярное проприетарное решение для беспроводного обмена при минимальной потребляемой мощности в диапазоне частот 2.4GHz ISM, которое особенно подходит для изделий, работающих от батареи.

APB Advanced Peripherial Bus, внутренняя шина MCU для взаимодействия с периферийными аппаратными устройствами.

ATT ATTribute Protocol, протокол обмена данными BLE (см. [2, 3]).

BCS Bluetooth Core Specification, стандарт, описывающий Bluetooth.

BLE BlueTooth Low Energy, или Bluetooth Smart. Технология, дающая возможность маленьким, недорогим беспроводным устройствам работать от батарейки месяцы и годы.

BOR BrownOut Reset, сброс при отказе по питанию.

BPROT Block PROTection, механизм защиты энергонезависимой памяти, который может использоваться для предотвращения стирания или записи в защищенные блоки со стороны кода приложения. Энергонезависимая память может быть защищена от стирания и записи в зависимости от установок в регистрах CONFIG. Один из бит в регистре CONFIG представляет один защищаемый блок размером 4 kB. Существует 4 регистра CONFIG по 32 бита, что в результате дает 128 защищаемых блока.

BR Base Rate, режим Bluetooth базовой скорости 1.2 мегабит/сек (см. также EDR).

BSP Board Support Package, библиотека подпрограмм для поддержки аппаратуры платы (обычно имеется в виду оценочная плата разработчика). Префиксом BSP_ обозначаются константы, связанные с оборудованием платы. Иногда аббревиатура BSP обозначает Button Support Package, потому что в нем содержится код, работающий с индикационными светодиодами и кнопками, находящимися на плате разработчика.

CCCD Client Characteristic Configuration Descriptor, дескриптор конфигурации характеристик клиента, термин относится к GATT. Этот дескриптор определен в Bluetooth Core Specification, Volume 3, Part G, section 3.3.3.3. См. также SCCD.

CCM Cipher Block Chaining - Message Authentication Code. Режим аутентичного алгоритма шифрования, обеспечивающий как аутентичность (authentication), так и конфиденциальность при передаче данных. CCM комбинирует шифрование в режиме счетчика (counter mode encryption) и аутентификацию CBC-MAC. Терминология CCM "Message authentication code (MAC)" называется в терминологии Bluetooth как "Message integrity check (MIC)".

cJTAG упрощенная в сторону уменьшения количества сигналов версия JTAG, это расширение описано в стандарте IEEE 1149.7). Подробнее см. [11].

CLI Command-Line Interface, интерфейс текстовых команд.

COMP компаратор. Аппаратное устройство, сравнивающее аналоговые уровни напряжения VIN+ и VIN-. Уровень VIN+ может поступать с аналоговых ножек входов AIN0-AIN7. VIN- может быть получен из нескольких источников, в зависимости от рабочего режима компаратора.

CPU Central Processor Unit, в контексте описания микроконтроллеров серий nRF5x обычно имеется в виду вычислительное ядро MCU.

CSCS Cycling Speed and Cadence Service, служба отслеживания скорости велосипеда и частоты вращения педалей.

DAP Debug Access Port, порт подключения отладчика (обычно это стандартный порт SWD).

DNL дифференциальная нелинейность (Differential NonLinearity), термин, относящийся к ADC и DAC. Для ADC характеризует адекватность входному сигналу соседних цифровых выходных значений оцифровки. Это важный параметр для измерения ошибок в АЦП; точность DAC обычно указывается в этой спецификации. Подробнее про DNL см. [7].

DTM Direct Test Mode - функции для тестирования оборудования чипов nRF на низком уровне, при этом не используется SoftDevice. Функции тестов DTM описаны в Bluetooth Specification Version 4.0, Vol. 6, Part F. DTM предназначен для проверки работы радиотракта на физическом уровне. Эти тесты заключаются в следующем: определение мощности передатчика и чувствительности приемника, проверка смещения и дрейфа частоты, проверка характеристик модуляции, определение частоты возникновения ошибок, проверка уровня интермодуляционных помех. Пример использования DTM можно найти в SDK (начиная как минимум с версии 12).

EasyDMA простой в использовании модуль прямого доступа к памяти RAM, в котором реализована функция DMA для некоторых периферийных устройств.

ECB Electronic Codebook Block, шифрование в режиме AES. Может использоваться для таких криптографических функций, как генерация хеша, цифровая подпись, генерация потока ключа для шифрования и расшифровки данных. Блок шифрования ECB поддерживает 128-битное шифрование AES, но не поддерживает дешифровку. AES ECB работает вместе с доступом EasyDMA к RAM данных системы. ECB использует то же самое ядро AES, что и блоки CCM и AAR, и асинхронная операция может не завершиться, если ядро AES занято.

EDR Enhanced Data Rate, Bluetooth на расширенной скорости 3 магабита/сек (см. BR).

EEP event endpoint, конечная точка события, см. [5].

EGU Event Generator Unit, блок генерации событий. EGU поддерживает сигнализацию между внутренними слоями, что обеспечивает поддержку атомарной синхронизации как выполнения кода CPU, так и аппаратных задач для ПО (код firmware, выполняемый CPU) и аппаратуры (управляемой PPI).

EOC Extreme Operating Conditions, экстремальные рабочие условия.

ESB Enhanced ShockBurst, базовый протокол с поддержкой двунаправленного обмена пакетами данных по радио, включая буферизацию пакетов, подтверждение пакетов, автоматический повтор передач при потере пакетов. ESB предоставляет радиообмен с низким потреблением энергии. Реализация ESB на чипах Nordic Semiconductor характеризуется малым расходом памяти кода и простотой в использовании. Протокол ESB был в встроен в аппаратуру давно известных на рынке чипов серии nRF24L [12]. Программный модуль ESB позволяет устройствам серий nRF5 обмениваться данными с чипами серий nRF5 или nRF24L с помощью протокола ESB.

FICR Factory information configuration registers. Регистры конфигурации, запрограммированные на заводе, которые не может стереть пользователь. Эти регистры хранят информацию и конфигурацию, специфическую для чипа.

FIFO First Input First Output, первым пришел - первым вышел. Алгоритм работы стековой буферной памяти. По такому алгоритму, в частности, работает FIFO приема UART.

FPU Floating-Point Unit, блок вычислений с плавающей запятой.

FW firmware, программное обеспечение встраиваемых устройств.

GATT аббревиатура от Generic Attribute Profile. Это технология, определяющая способ обмена между двумя устройствами Bluetooth Low Energy. GATT использует концепции, называемые сервисами (Services) и характеристиками (Characteristics). Применяется протокол данных, называемый Attribute Protocol (ATT), который используется для сохранения Services, Characteristics и относящихся с ними данных в простой таблице (lookup table), где для каждой записи в таблице существуют 16-битные идентификаторы (ID). Подробнее см. [1, 3].

Gazell проприетарный протокол поверх BLE от nordicsemi.com для установки надежной беспроводной связи между одним хостом и до 8 устройств в звездообразной сетевой топологии [4]. Протокол разработан для минимального потребления энергии устройствами сети.

GFSK Gaussian Frequency-Shift Keying, метод модуляции радиосигнала.

GPIO General Purpose Input Output, порты ввода/вывода общего назначения.

GPIOTE GPIO Tasks and Events. Модуль, который обеспечивает функционал доступа к ножкам GPIO с помощью задач (tasks) и событий (events). Каждый канал GPIOTE может быть назначен на одну ножку. Каналов GPIOTE ограниченное количество, в зависимости от модели чипа nRF5x. Например, для nRF52832 таких каналов 8 штук. Блок GPIOTE позволяет ножкам GPIO генерировать события по изменению состояния ножки, эти события могут использоваться для выполнения задач через систему PPI. Ножки GPIO могут также менять состояния в зависимости от системных событий с использованием PPI. Возможно детектирование низкого напряжения питания при изменении состояния ножки, когда происходит изменение состояния электропитания - включение (System ON) или выключение (System OFF).

HCI Host Controller Interface. Спецификация Bluetooth описывает формат, по которому хост (Host) должен обмениваться данными с контроллером (Controller). Это назвается протоколом Host Controller Interface (HCI). HCI может быть реализован поверх различных физических транспортных уровней, таких как UART, SPI или USB. Этот протокол определяет команды, которые Host может посылать в Controller, и события, которые он ожидает получить в ответ, и также для пользователя и данные протокола, которые надо передать по радио. HCI гарантирует, что разные реализации устройства Host и устройства Controller  могут осуществлять обмен друг с другом стандартным образом, делая возможным комбинирование различных хостов и контроллеров от разных производителей.

HCLK64M такты 64 МГц для CPU.

HFCLK High Frequency CLocK, высокая частота тактов. Также называется контроллер, который эти такты вырабатывает (64, 32, 16 и 1 МГц).

I2S Inter-IC Sound, цифровой интерфейс для передачи звука. Модуль I2S поддерживает оригинальный двухканальный I2S-формат, с выравниванием данных влево или вправо. Модуль I2S использует EasyDMA для пересылки данных в RAM и из RAM без участия CPU.

IAP In Application Programming, программирование в готовой системе.

INL Integral NonLinearity, интегральная нелинейность. Термин, обычно применяемый к АЦП и ЦАП. См. также DNL [7].

IRK Identity Resolving Keys, общий секретный ключ между двумя устройствами, используемый в BLE.

ISM Industrial Scientific Medical, сокращенное название радиодиапазона для использовании в промышленности, науке, медицине.

JTAG интерфейс отладки, программирования и тестирования встраиваиваемых систем (стандарт IEEE 1149.1). Подробнее см. [11].

LESC LE Secure Connection, защищенное соединение BLE.

LFCLK low-frequency clock, низкая тактовая частота 32.768 кГц. Этой частотой тактируется счетчик реального времени RTCn.

LFRC внутренний RC-генератор 32.768 кГц.

LFSYNT синтезированная из HFCLK тактовая частота 32.768 кГц.

LFXO кварцевый генератор 32.768 кГц.

LPCOMP Low Power Comparator, сравнивает входное напряжение с опорным напряжением.

MAC Message Authentication Code, код аутентичности сообщения.

MCP Master Control Panel, программный инструмент, который работает в качестве главного участника радиообмена с устройством BLE. MCP может работать с nRF51 Dongle (PCA10031) в качестве устройства BLE. С помощью MCP можно проверить работу соединения в приложении Вашего устройства BLE. MCP поддерживает программирование устройств на основе nRF52 с помощью SEGGER J-Link. Существует также nRF Master Control Panel для Android 4.3 или более новой версии. MCP поддерживает несколько адаптированных профилей Bluetooth SIG вместе с профилем обновления прошивки Device Firmware Update (DFU) от Nordic Semiconductor.

MCU MicroController Unut, микроконтроллер.

MiB/s мебибайт в секунду, или 220 (10242) байт в секунду. Мебибайт (10242 байт) больше мегабайта (10002 байт) на 48 576 байт (более чем на 48 килобайт, или 47 кибибайт), и, соответственно, на 4.85% (из Википедии).

MIC Message Integrity Check, проверка целостности сообщения.

MOQ Minimum Order Quantity, минимальное количество для заказа.

MPU Memory Protection Unit, блок защиты памяти.

MWU Memory Watch Unit. Блок MWU может использоваться для генерации события, когда к области памяти обращается CPU. MWU можно сконфигурировать для срабатывания событий на доступ к Data RAM, и на доступ к сегментам памяти периферийных устройств. MWU позволяет разработчику генерировать события доступа к памяти во время отладки, чтобы вычислить выполнение определенных участков кода - с целью определение ошибок и восстановления.

MUX мультиплексор. Термин часто встречается в связи с аналоговыми входами AIN7 .. AIN0, используемыми для АЦП или компаратора.

NFC Near Field Communication, радиообмен данными на небольшом расстоянии, ближняя бесконтактная связь - технология беспроводной передачи данных малого радиуса действия, которая даёт возможность обмена данными между устройствами, находящимися на расстоянии около 10 сантиметров. Анонсирована в 2004 г. (из Википедии).

NFCT Near Field Communication Tag. Периферийное устройство, поддерживающее сигнал обмена интерфейса type A на скорости 106 kbps, в соответствии со спецификацией NFC Forum.

NOC Nominal Operating Conditions, нормальные рабочие условия.

NVM Non-Volatile Memory, энергонезависимая память (FLASH).

NVMC Non-Volatile Memory Controller, контроллер энергонезависимой памяти.

OTA DFU The Air Device Firmware Upgrade, обновление кода по радио.

PAN Product ANomaly. Известная ошибка (аномалия) в реализации кристалла MCU, требующая обхода бага с помощью специальных (обычно программных) средств. Поддержка известных аномалий включается в библиотеках Nordic Semicomductor (SDK, SoftDevice) с помощью опций препроцессора NRF52_PAN_12, NRF52_PAN_15, NRF52_PAN_20, NRF52_PAN_31, NRF52_PAN_36, NRF52_PAN_51, NRF52_PAN_54, NRF52_PAN_55, NRF52_PAN_58, NRF52_PAN_64, и т. п.

PCLK1M тактовая частота 1 МГц, используемая для тактирования периферийных устройств.

PCLK16M высокая тактовая частота 16 МГц, используемая для тактирования периферийных устройств.

PCLK32M высокая тактовая частота 32 МГц, используемая для тактирования периферийных устройств.

PDM Pulse Density Modulation, блок модуляции длительности импульсов. Модуль PDM позволяет вводить ШИМ-модулированные сигналы из внешних источников, например от цифровых микрофонов. Модуль PDM генерирует такты PDM, и поддерживает одноканальный или двухканальный (каналы L и R) ввод данных. Данные перемещаются напрямую в буферы RAM с использованием EasyDMA.

PDU Protocol Data Unit, единица данных протокола - единый блок данных, передаваемый в одном пакете. Размер BLE PDU в спецификации v4.0 и v4.1 составляеет 2 .. 39 байт.

peer пир, один из участников двустороннего соединения Bluetooth (BLE).

PER Packet Error Rate, скорость появления ошибочных пакетов. Выражается в процентах от общего количества принятых пакетов.

PMU Power Management Unit, блок управления питанием.

POF POwer Fail, отказ по питанию. Аббревиатура POF связана с компаратором, генерирующий соответствующий сигнал.

POR Power-On Reset, сброс при включении питания.

PPI Programmable peripheral interconnect [5]. Технология, позволяющая периферийным устройствам взаимодействовать друг с другом автономно, без участия CPU, используя задачи (tasks) и события (events). PPI позволяет осуществить точную синхронизацию между периферийными устройствами, когда для приложения существуют ограничения по реальному времени, и устраняет вычислительную нагрузку на CPU для реализации поведения, которое может быть заранее определено с помощью PPI.

ppm parts per million, количество единиц на миллион.

PWM Pulse Width Modulation, ШИМ. Модуль PWM генерирует ШИМ-модулированные сигналы на ножках GPIO. ШИМ генерируется на основе счетчика, считающего вверх и вниз. Существую 4 канала PWM, управляющие назначенными ножками GPIO. Три модуля PWM могут предоставить до 12 каналов PWM с индивидуальным управлением частотой в группах, состоящих из 1..4 каналов. Дополнительно встроенный декодер и функция EasyDMA дают возможность манипулировать скважностью импульсов PWM без вмешательства CPU. Произвольные последовательности скважности могут быть прочитаны из Data RAM, и могут быть выстроены в цепочку с двойной буферизацией (ping-pong buffering) или могут повторяться в сложных циклах.

QDEC Quadrature DECoder, квадратурный декодер, реализующий буферизованное декодирование сигналов удаленного сенсора.

REQD сокращение от Required. Столкнулся в определении опции BLE_STACK_SUPPORT_REQD (требуется поддержка стека BLE).

RF Radio Frequency, радиочастота.

retained сохраняемый. Относится к определенным регистрам, которые сохраняют свое значение после некоторых видов сброса, или к сохранению содержимого некоторых областей RAM после входа MCU в состояние выключения питания System OFF.

RNG Random Number Generator, генерирует не определенную заранее последовательность случайных чисел, основываясь на температурном шуме. Это может использоваться в системах криптографии. Блок RNG не поддерживает и не требует установки начального значения (seed value).

RoHS Restriction of Hazardous Substances, стандарт по ограничительным требованиям для потенциально опасных веществ.

RSSI received signal strength indicator, индикатор уровня принимаемого сигнала.

SAADC Successive Approximation ADC, АЦП с использованием последовательного приближения.

SAR Successive Approximation Register, термин относится к SAADC.

SCB System Control Block, блок управления системой ядра процессоров ARM Cortex. Предоставляет информацию о состоянии ядра, возможность настройки конфигурации, сообщения о системных исключениях.

SCCD Server Characteristic Configuration Descriptor, термин относится к GATT. Этот дескриптор содержит 16-битное поле бит, которое позволяет подключить данные характеристики к advertising-пакету. См. также CCCD.

semihosting механизм, который позволяет коду, работающему во встраиваемой системе (Embedded System, которую также называют target) обмениваться данными и сообщениями с компьютером (хостом отладки) и использовать его подсистему ввода/вывода. Это реализуется путем приостановки программы на target, в большинстве случаев с использованием специальных инструкций точек останова (breakpoint) в определенных местах кода, или при помощи переключения режима выполнения (supervisor mode для legacy ARM-устройств или Cortex A/R). Компания SEGGER создала традиционную, портируемую реализацию, доступную для всех, см. [9].

serialization добавление в firmware функционала, при котором код BLE, работающий на устройстве nRF5x ("comms processor"), и Ваше основное приложение, полностью работающее на другом чипе ("host" или "application" процессор) дает тот же самый API, как если бы Ваш код работал на устройстве nRF. Это избавляет от необходимости разрабатывать свой собственный протокол между устройством nRF и хостом. Конечно, ничто не остановит вас в разработке собственного протокола между устройством nRF и вашим хостом; например, такого как интерфейс команд AT.

SES Segger Embedded Studio, среда разработки (IDE), бесплатная для некоммерческого использования.

SIG Special Interest Group, в данном контексте имеется в виду группа разработки стандарта Bluetooth SIG.

shortcuts Шорткатом называют прямое соединение между событием (event) и задачей в одном и том же периферийном устройстве. Если shortcut разрешен, то автоматически сработает связанная задача, когда сгенерируется связанное событие. Использование шортката является эквивалентом создание того же соединения вне периферийного устройства и через PPI. Однако задержка распространения через шорткат обычно меньше, чем задержка распространения через PPI.

Шоркаты изначально фиксированы, т. е. их соединения нельзя сконфигурировать в коде firmware. Каждый шорткат может быть индивидуально разрешен или запрещен через регистр шортката, один бит на шорткат, что дает максимум 32 шортката для каждого периферийного устройства.

SPI Serial Peripheral Interface, стандартный последовательный интерфейс.

SPIM SPI Master, главное устройство на шине SPI, которое может обмениваться данными с несколькими подчиненными устройствами (SPIS), используя сигналы выборки и EasyDMA.

SPIS SPI Slave, подчиненное устройство SPI.

STK Short Term Key - ключ безопасности, который генерируется при установке соединения (pairing) между устройствами Peripheral и Central [10] (см. TK).

SWD Serial Wire Debug, интерфейс программирования и отладки. Подробнее см. [11].

SWI SoftWare Interrupts, программные прерывания. Набор прерываний, зарезервированных для запуска из кода программы.

System ON, System OFF состояния энергопотребления системы.

TEMP Temperature sensor, датчик/измеритель температуры подложки кристалла. При необходимости компенсация нелинейности датчика может быть реализована в коде приложения. Диапазон датчика температуры больше или равен рабочему диапазону температур устройства, точность составляет 0.25 градуса.

TEP task endpoint, см. PPI.

TK Temporary Key - временный ключ безопасности, используемый при установке соединения (pairing) между устройствами Peripheral и Central [10] (см. STK).

TWI Two-wire interface, двухпроводный интерфейс I2C.

TWIM совместимое с I2C главное устройство (master) двухпроводной шины данных (master), использующее EasyDMA.

TWIS совместимое с I2C подчиненное устройство (slave) двухпроводной шины данных (master), использующее EasyDMA.

UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter, универсальный асинхронный трансивер, стандартный последовательный порт.

UARTE последовательный порт UART, использующий EasyDMA.

UICR User Information Configuration Register, регистры в энергонезависимой памяти (NVM) для конфигурирования пользовательских настроек.

ULP Ultra Low Power, сверхнизкое потребление энергии.

WDT Watchdog Timer, сторожевой таймер. Считает вниз с частотой LFCLK, и предназначен для реализации конфигурируемой, надежной защиты от зависания приложения.

WFE Wait For Event, инструкция для CPU, которая вводит микроконтроллер в режим сна (low power mode) с ожиданием появления события (см. также WFI).

WFI Wait For Interrupt, инструкция для CPU, которая вводит микроконтроллер в режим сна (low power mode) с ожиданием появления прерывания (см. также WFE).

WLCSP Wafer Level Chip Scale Packet, тип корпуса микросхемы с шариковыми выводами на донце.

[Ссылки]

1. Bluetooth Low Energy GATT.
2. Intro to Bluetooth Generic Attribute Profile (GATT) site:bluetooth.com.
3. Bluetooth low energy Characteristics, a beginner's tutorial site:nordicsemi.com.
4. Gazell Link Layer User Guide site:infocenter.nordicsemi.com.
5. nRF5x PPI: Programmable Peripheral Interconnect.
6. Identity Resolving Key (IRK) site:dialog-semiconductor.com.
7. DSP: словарик.
8. BLE: что такое connecting, pairing, bonding, whitelist?
9. SEGGER Semihosting site:wiki.segger.com.
10. Bluetooth Low Energy (BLE) Security site:serialio.com.
11. J-Link supports Multiple Target Interfaces site:segger.com.
12nRF24L01+ однокристальный трансивер 2.4 ГГц.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page