SoC 幾乎完全基于 2.4 GHz 無線電，搭載 ARM Cortex-M0、M3 或 M4F 嵌入式處理器，使用閃存和 RAM 來存儲堆棧固件和應(yīng)用軟件。其他片上資源通常包括電源管理，多種外圍設(shè)備和 I/O，例如脈沖寬度調(diào)制 (PWM)、模數(shù)轉(zhuǎn)換 (ADC) 和一個通用異步接收器/發(fā)送器 (UART)。在推出單芯片硬件的同時，芯片供應(yīng)商正努力為缺乏射頻專業(yè)知識的工程師提供參考設(shè)計、應(yīng)用說明和設(shè)計工具，來簡化其無線產(chǎn)品的設(shè)計工作。當然，擁有一些射頻知識具備一定優(yōu)勢，但經(jīng)驗不足的工程師也可以設(shè)計和開發(fā)功能齊全的無線產(chǎn)品。Cypress Semiconductor 的 CYBL1xx7x 藍牙 4.2 收發(fā)器 SoC、設(shè)計工具和說明文檔，是供應(yīng)商提供的此類完整解決方案的很好示例。Cypress 的 SoC 將五個子系統(tǒng)集成到單個集成電路中。這樣，低功耗藍牙解決方案以前需要的很多外設(shè)元器件如今不再需要。(圖 1)。

圖 1： 低功耗藍牙芯片制造商普遍采取高度集成的 SoC 方法。

此類解決方案只需要極少的外設(shè)元器件，使用 ARM Cortex-M[x] 處理器運行堆棧和應(yīng)用代碼。原理圖介紹了 Cypress Semiconductor 的 CYBL1xx7x 低功耗藍牙 SoC。(圖片：Cypress Semiconductor)

這些子系統(tǒng)中最重要的是 CPU 子系統(tǒng)，通常包括嵌入式 ARM 處理器和存儲塊。直接存儲器訪問 (DMA) 控制器支持在不占用 MCU 資源的情況下執(zhí)行特定操作。嵌入式 ARM 內(nèi)核具備諸多優(yōu)勢。包括廣泛的適用范圍、強大的生態(tài)系統(tǒng)，并且支持幾種常見的集成設(shè)計環(huán)境 (IDE)。內(nèi)核具有專門設(shè)計的低功耗特點，且器件具有足夠的計算開銷，可以同時運行堆棧和復(fù)雜的應(yīng)用代碼。如此，降低了復(fù)雜性，并消除了獨立應(yīng)用處理器的成本和空間需求。

CYBL1xx7x 的低功耗藍牙子系統(tǒng)包括鏈路層 (LL) 引擎和物理層 (PHY)。(請參閱本文第 1 部分，了解更多關(guān)于堆棧的詳細信息。)LL 引擎支持藍牙中心和外圍功能。射頻收發(fā)器包含一個集成平衡不平衡轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器用作單端射頻端口引腳，通過匹配網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動 50 Ω 天線端子(見下文)?？赏ㄟ^編程實現(xiàn)所需輸出功率，以滿足具體應(yīng)用程序，輸出功率范圍為 –18 dBm 至 +3 dBm。Cypress SoC 的其他子系統(tǒng)包括系統(tǒng)資源，如電源管理和時鐘控制、外設(shè)和 I/O。所選的外設(shè)和 I/O 很大程度上都匹配低功耗藍牙 SoC 的典型傳感器應(yīng)用。