Bluetooth LE のIsochronous(アイソクロナス通信)の精度を確認してみました。
SOCはNordicのnRF54L15で確認しています。
ISO_Interval (アイソクロナス間隔)は5msですが、ICでの補正含めて確認してみました。
Bluetooth: ISO time synchronization
Bluetooth LE のIsochronous(アイソクロナス通信)の精度を確認してみました。
SOCはNordicのnRF54L15で確認しています。
ISO_Interval (アイソクロナス間隔)は最短5msですが、ICでの補正含めて確認してみました。
単発でのGPIO経由の確認ですが、usレベルで時刻同期がとれています。
テスト内容を紹介していきます。
Bluetooth LE のIsochronousとは
Geminiさんに聞くと下記回答が返ってきました。
- Bluetooth LEのアイソクロナス通信とは、時間的に精密に同期されたデータの送受信を可能にする機能です。
- 複数のデバイスに対して同時に、かつ時間ずれを少なく同じデータを送る用途（特にLE Audioなど）に適しています。
- 接続を確立する方式（Connected Isochronous Streams）と、接続なしで一斉送信するブロードキャスト方式（Broadcast Isochronous Streams）があります。
BLE Audioでも使われている、アイソクロナスの時刻同期の精度を使って確認していきます。
Maker's nRF54L15 Debug Board
今回利用した基板はNordicのnRF54L15を搭載したカスタムボードです。
実際の設計データ作成方法に関しては下記記事を参照ください。
Autodesk Fusionの個人利用で回路図を引いて、基板作ってみた
回路図・BOM・ガーバーデータ
基板の回路図ガーバーデータ・部品表は下記GitHubに保存しています。
ISO Time Synchronizationのテスト
Bluetooth ISO (isochronous) Time Synchronizationのデバッグを行いました。
基板・ボード間の厳密な同期ができるかを確認します。
テストプログラムはNordicのSDKをそのまま利用しています。
詳細は下記を確認お願いします。
https://github.com/nrfconnect/sdk-nrf/tree/main/samples/bluetooth/iso_time_sync
カスタムボードでのデモ動画は下記となります。
Bluetoothで接続された複数のカスタムのnRF54L15ボードを使用しています。
オシロスコープとLEDを使って同期信号を確認しました。
送信側/受信側の設定を行い同期を開始できます。アイソクロナス間隔は5msで設定しています。
最初にSW入力に対する同期出力メッセージと同期出力LEDが正常に動作しました。
確認した後、オシロスコープで出力される同期波形を測定しました。
結果、マイクロ秒オーダーでの高精度な同期出力波形が確認できました。
単発の波形ですが、オシロでは0.87usの時間差となっています。
nRF54L15-DKの2台でもテスト可能です。
カスタムボードを用意しなくても、Nordicの評価ボードであるnRF54L15-DKを2枚でも可能です。
下記がデモ動画です。
同様にusレベルの時刻同期が確認できました。
まとめ
Bluetooth LE のIsochronous(アイソクロナス通信)の精度を確認してみました。
SOCはNordicのnRF54L15で確認しています。
ISO_Interval (アイソクロナス間隔)は5msですが、ICでの補正含めて確認してみました。
今回の記事は基板設計コンペに参加していた内容の一環です。
Board Designer Competitionというコンテストです。下記でまとめ記事を紹介しています。
基板設計のコンペ(Board Designer Competition)に参加した件
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