Audio-Entwicklungskit nRF5340

Das Audio-Entwicklungskit nRF5340 von Nordic Semiconductor ist ein Entwicklungskit (DK) für Bluetooth-LE-Audio-Anwendungen. Es enthält alles, was man für den Einstieg in die Entwicklung braucht. Das DK enthält das System-on-Chip (SoC) nRF5340 und zwei 3,5-mm-Audiobuchsen für Eingangsleitung und Kopfhörerausgang. Das Kit kann in verschiedenen Konfigurationen verwendet werden. Es kann als USB-Dongle fungieren, um Audiodaten von einem angeschlossenen PC auszugeben oder zu empfangen. Es kann als Headset mit Mikrofon und Lautsprecher verwendet werden. Es kann auch als Ohrhörer in True-Wireless-Stereo-(TWS-)Anwendungen oder als Rundfunkempfänger dienen. Nordic Semiconductor empfiehlt für die meisten Anwendungsfälle die Verwendung von zwei oder mehr DKs.

Das DK unterstützt Anwendungen mit dem leistungsstarken nRF5340-SoC von Nordic und dem Hochleistungs-Low-Power-Audio-DSP CS47L63 von Cirrus Logic. Der Hochleistungs-DAW und der differenzielle Ausgangstreiber des CS47L63 sind für einen direkten Anschluss an die externe Kopfhörerlast optimiert. Er eignet sich perfekt für Ohrhörer mit Mono-Only- und Direktlautsprecherausgang.

Fünf vom Benutzer programmierbare Tasten und LEDs ermöglichen eine einfache Ein- und Ausgabe in den und aus dem nRF5340-SoC. Ein SD-Kartenhalter bietet Möglichkeiten für zusätzlichen Speicherplatz. Über einen J4-Anschluss an der Unterseite des DK kann eine NFC-Antenne angeschlossen werden. Auf dem Board befindet sich ein SEGGER-J-Link-Debugger, der die vollständige Programmierung und das Debugging sowohl des nR5340-SoC als auch des CS47L63 ermöglicht. Alle analogen und digitalen Schnittstellen sowie GPIOs sind über Platinensteckverbinder verfügbar. Das Audio-DK nRF5340 wird über USB versorgt und besitzt einen Batterieanschluss für einen Li-Ion/Li-Po-Akku. Der Stromverbrauch kann über die speziellen Strommessstifte gemessen werden. Nordic empfiehlt, dafür das Power Profiler Kit II zu verwenden. Der Kommunikations-Codec mit geringer Komplexität (LC3) benötigt nur etwa die Hälfte der Daten und bietet damit eine noch bessere Audioqualität als der Subband-Codec mit geringer Komplexität (SBC) von Classic Audio. Dies erfordert eine höhere Rechenleistung für die Kodierung und Dekodierung.

Der nRF5340-SoC ist das Herzstück des nRF5340-Audio-DK. Er kombiniert einen leistungsstarken Anwendungsprozessor mit einem vollständig programmierbaren Netzwerkprozessor mit extrem niedrigem Stromverbrauch. Er kann neben der Bluetooth-LE-Kommunikation auch die anspruchsvolle Kodierung und Dekodierung des LC3 übernehmen. Der 128-MHz-Arm®Kortex®-M33-Anwendungsprozessor verfügt über 1 MB Flash und 512 kB RAM, während der 64-MHz-Netzwerkprozessor Arm Cortex-M33 über 256 kB Flash und 64 kB RAM verfügt. Er ist die ideale Wahl für Bluetooth-LE-Audio-Anwendungen

Der nPM1100 ist ein Energiemanagement-IC mit einem hocheffizienten, konfigurierbaren Abwärtsregler. Er verfügt über ein integriertes Batterieladegerät mit einem Ladestrom von 20 mA bis 400 mA. Der extrem kleine Formfaktor des PMICs macht ihn ideal für Anwendungen mit Größenbeschränkungen, wie z. B. kabellose Ohrhörer. Das nRF-Connect-SDK ist das Software-Entwicklungskit von Nordic für den nRF5340-SoC und bietet Board-Unterstützung für das nRF5340-Audio-DK. Es unterstützt die Entwicklung von Bluetooth LE Audio, Bluetooth Low Energy, Thread und anderen Anwendungen. Es integriert das Zephyr-RTOS, Protokollstacks, Beispiele, Hardwaretreiber und vieles mehr. Das nRF-Connect-SDK unterstützt auch nRF9160 – das LTE-M/NB IoT/GNSS-SiP von Nordic – und die nRF52-Serie. Es handelt sich um eine gemeinsame Plattform für die Entwicklung des zellularen IoT und des Kurzstreckenfunks.