全面解析nRF Connect SDK核心架构与开发实践

最新推荐文章于 2025-10-29 10:17:11 发布

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#nRF #BLE #Bluetooth Mesh #Zigbee #LTE-M/NB-IoT

1. nRF Connect SDK 简介

以下是关于 nRF Connect SDK（Software Development Kit） 的技术手册核心内容整理，涵盖其架构、功能模块、开发流程及关键配置：

1. nRF Connect SDK 简介

nRF Connect SDK 是 Nordic 半导体提供的开源开发框架，专为 Nordic芯片（如nRF52、nRF53、nRF91系列） 设计，支持 蓝牙（BLE/Bluetooth Mesh）、Zigbee、Thread、GPS、蜂窝物联网（LTE-M/NB-IoT） 等协议的开发。

核心特性

跨平台支持：可在 Windows、Linux、macOS 上开发。
模块化设计：提供 Zephyr RTOS 和 Nordic 自定义协议栈。
丰富的示例：包含蓝牙Mesh、传感器、定位等参考代码。
工具链集成：支持 SEGGER J-Link、nRF Connect App 等调试工具。

2. SDK 架构与关键组件

(1) 层级架构

nRF Connect SDK 基于 Zephyr RTOS，分为以下层级：

1）硬件抽象层（HAL）：

直接操作 Nordic 芯片的寄存器和外设（如GPIO、ADC、UART）。

2）中间件层：

蓝牙协议栈：支持 BLE、Bluetooth Mesh、蓝牙5.0+特性（如AoA/AoD）。
蜂窝协议栈：用于 nRF91 系列的 LTE-M/NB-IoT。
定位服务：集成 GPS、GNSS、Wi-Fi 定位。

3）应用层：

开发者实现具体功能（如传感器数据采集、Mesh节点控制）。

(2) 主要模块

模块	功能
蓝牙协议栈	实现 BLE、Bluetooth Mesh、蓝牙音频（如LE Audio）。
蜂窝物联网（nRF91）	支持 LTE-M、NB-IoT、GPS、FOTA（固件无线升级）。
传感器驱动	集成环境传感器（温度、湿度）、加速度计等外设驱动。
安全模块	提供安全启动、加密存储、密钥管理（如Secure Partition Manager）。
调试工具	集成 nRF Logger、SEGGER RTT 输出调试信息。