穿戴（手表）方案技术向导

1. 系列芯片在穿戴产品的使用建议

在Goodix Bluetooth LE芯片系列中，GR551x、GR5525、GR5526几款产品具备较强的算力、数据带宽及丰富的外设，适合用于智能手表等穿戴产品；根据几款芯片具体资源的差异，其面向的穿戴市场也有一定差异。用户可以根据产品的市场定位，选择合适的芯片型号进行设计开发。

1.1 GR551x系列

1.1.1 关键性能参数

  • Arm® Cortex®-M4F 32-bit CPU @ 64 MHz

  • Bluetooth LE 5.1

    • 数据速率：1 Mbps / 2 Mbps，Long Range 500 kbps / 125 kbps

    • 灵敏度：–97 dBm（1 Mbps模式），–93 dBm（2 Mbps模式）

    • TX current：3.05 mA @0 dBm，1 Mbps

    • RX current：3.9 mA @1 Mbps

  • 供电电压：1.7 V～3.8 V

  • I/O电压：1.8 V～3.3 V

  • 外设：QSPI、SPI、I2S、I2C、UART、ADC、PWM、Calendar Timer、ISO7816

  • 安全：AES、HMAC、PKC、TRNG

  • 封装：QFN56、BGA68、BGA55、QFN40

1.1.2 料号

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1.2 GR5526系列

1.2.1 关键性能参数

  • Arm® Cortex®-M4F 32-bit CPU @ 96 MHz

  • Bluetooth LE 5.3

    • 数据速率：1 Mbps / 2 Mbps，Long Range 500 kbps / 125 kbps

    • 灵敏度：–98 dBm（1 Mbps模式），–94 dBm（2 Mbps模式）

    • TX电流：4.0 mA @0 dBm，1 Mbps

    • RX电流：3.5 mA @1 Mbps

1.2.2 料号

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1.3 GR5525系列

1.3.1 关键性能参数

  • Arm® Cortex®-M4F 32-bit CPU @ 96 MHz

  • Bluetooth LE 5.3

    • AoA/AoD

    • 数据速率：1 Mbps / 2 Mbps，Long Range 500 kbps / 125 kbps

    • 灵敏度：–97 dBm（1 Mbps模式），–93 dBm（2 Mbps模式），101 dBm（LR 500 kbps模式），–103 dBm（LR 125 kbps模式）

    • TX功率：–20 dBm～+7 dBm

    • TX电流：6.5 mA @ 0 dBm，1 Mbps，64 MHz

    • RX电流：5.4 mA @ 1 Mbps，64 MHz

  • 外设：QSPI、SPI、DSPI、I2S、I2C、UART、DMA、ADC、PDM、PWM、Timer、GPIO

  • 安全：AES、HMAC、PKC、TRNG

1.3.2 料号

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1.4 选型参考

1.4.1 参数对比

SoC GR551x GR5525 GR5526
CPU Cortex®-M4F 32-bit @ 64 MHz Cortex®-M4F 32-bit @ 96 MHz Cortex®-M4F 32-bit @ 96 MHz
X-Flash 内置支持1 MB 内置支持1 MB 内置支持1 MB
支持外扩 支持外扩 不支持外扩
D-Flash QSPI Flash. No MMAP QSPI Flash. Support MMAP. QSPI Flash. Support MMAP.
SRAM 256 KB或128 KB版本 256 KB 512 KB SRAM + 64 MB PSRAM
PMU • Supply voltage: 1.7 V~3.8 V • Programmable thresholds for brownout detection (BOD) • Programmable thresholds for brown out detection (BOD)
• Brown out detection • Supply voltage: 1.9 V to 3.8 V • Supply voltage: 2.4 V to 4.35 V
• I/O voltage: 1.8 V to 3.6 V • I/O voltage: 1.8 V to 3.6 V • I/O voltage: 1.8 V to 3.6 V
RF TX power: –20 dBm to +7 dBm TX power: –20 dBm to +7 dBm TX power: –20 dBm to +7 dBm
Sensitivity: –97 dBm @ 1 Mbps Sensitivity: –97dBm @ 1 Mbps Sensitivity: –97 dBm @ 1 Mbps
Bluetooth LE Bluetooth LE 5.1 Bluetooth LE 5.3 Bluetooth LE 5.3
Peripherals
1 x SPI Master @ 32 MHz 1 x SPI Master @ 48 MHz 1 x SPI Master @ 48 MHz
1 x SPI Slave 1 x SPI Slave 1 x SPI Slave
2 x QSPI @ 32 MHz 3 x QSPI @ 48 MHz. Support MMAP. 3 x QSPI @ 48 MHz. Support MMAP.
1 x I2S Master 1 x I2S Master 1 x I2S Master
1 x DMA 2 x DMA @ 6ch 2 x DMA @ 6ch
1 x I2S Slave 1 x I2S Slave 1 x I2S Slave
2 x I2C 4 x I2C @ 3.4 MHz 6 x I2C @ 3.4 MHz
2 x UART 4 x UART 6 x UART
13-bit ADC 13-bit ADC 13-bit ADC
6ch x PWM 6ch x PWM 6ch x PWM
4 x Hardware Timers 4 x Hardware Timers 4 x Hardware Timers
1 x AON Hardware Timer 1 x AON Hardware Timer 1 x AON Hardware Timer
2 x WDT 1 x AON WDT 1 x AON WDT
1 x RTC 2 x RTC 2 x RTC
x 1 x DSPI 1 x DSPI
x x 1 x OSPI (64 MB OSPI DDR PSRAM)
x x 1 x GPU
x x 1 x DC
x x 1 x USB 2.0 FS
x 1 x PDM 1 x PDM
I/O @ 39 max. I/O @ 50 max. I/O @ 50 max.

1.4.2 GR5525 vs GR551x

GR5525相对于GR551x在带宽层面的主要升级说明：

  1. 系统主频从64 MHz 提升到96 MHz。

  2. QSPI最高频率从32 MHz提升到48 MHz，且总线架构从APB提升到AHB，提升了总线访问速度。

  3. QSPI增加了MMAP访问模式，支持直接总线寻址NOR Flash和QSPI PSRAM。

  4. QSPI FIFO深度从8增加到16/32，DMA FIFO也从8增加到32，提高了DMA的传输效率。

  5. QSPI数量增加到3个，DMA 数量增加到2个，可以根据需要扩展更多的QSPI接口外设。

基于上述升级，基于访问吞吐率、访问效率、访问友善性都得到了极大的提升和改进。

1.4.3 GR5526 vs GR5525

相对于GR5525，GR5526增加了更强大的Graphics模块（2.5D GPU + Display Controller + 64 MB OSPI PSRAM），增加了USB和PDM模块，SRAM空间增加到512 KB，可以设计效果更炫酷、分辨率更高的穿戴产品。

1.4.4 选型的一般参考

SoC 说明
GR551x 分辨率范围一般建议为 <= 320 x 320
GR5525 作为551x的升级版，支持更大分辨率、更易用的软件设计，目前量产分辨率最高可达454 x 454，无撕裂，不卡顿
GR5526 帧率和效果兼顾，可基于2.5D GPU设计更好的UX交互体验，帧率也能做到很高，软件易用性好，开发简单，建议中高分辨率手表选择

2. 方案参考资料

技术索引 参考资料 获取连接
OS使用 GR5xx FreeRTOS示例手册 GR5xx FreeRTOS示例手册
LVGL框架及技术学习 LVGL官网文档 https://docs.lvgl.io/
GPU原理理解（非必须） GR5526 GPU开发者指南 GR5526 GPU开发者指南
刷屏性能及帧率优化 GR5526刷屏指南 GR5526刷屏指南
DFU & OTA功能 GR5xx固件升级开发指南 GR5xx固件升级开发指南
低功耗 GR5526功耗模式及功耗测量说明 GR5526功耗模式及功耗测量说明