PDF - ラピスセミコンダクタ

FJDK71251-01
発行日：2016 年 4 月 27 日
MK71251-01/MK71251-02
Bluetooth

Smart 無線通信モジュール
■概要
MK71251-01/-02 は、Bluetooth® Core Specification v4.1 に準拠した 2.4GHz 帯無線通信を行う ML7125-001/-002、
26MHz/32.768kHz 水晶振動子、RF 回路、及び EEPROM 等を内蔵した無線通信モジュールです。低電圧駆動・低消費電力
により、長期間のバッテリー寿命を実現でき、Bluetooth® Smart に対応したヘルスケア・フィットネス機器、リモコン、PC 周辺機
器等の用途に適しています。
■特長
 RF 回路、アンテナなど無線通信を実現できる機能を装備した無線通信モジュール
 Bluetooth® SIG Core Spec v4.1 準拠
電波認証
工事設計認証（認証番号: 006-000373[MK71251-01] / 006-000384[MK71251-02]）
FCC(FCC ID:2ACIJ71251)
IC（IC: 20971-K71251）
CE/R&TTE
 Bluetooth® 認証（End Product, QDID: 77987）
 Bluetooth® Core Specification v4.1 に準拠した 2.4GHz 帯無線通信を行う ML7125-001/-002 を内蔵
 26MHz/32.768kHz 水晶振動子内蔵
 EEPROM 内蔵
 バイパスコンデンサ、スイッチングレギュレータ周辺部品内蔵
 電源電圧
2.0V～3.6V
 動作温度
-20℃～75℃
 消費電流
ディープスリープ状態
3.15μA （Typ.）
アイドル状態
2.0 mA （Typ.）
送信時
6.7 mA （Typ.）
受信時
6.2 mA （Typ.）
 外形寸法 8.0mm(W) x 11.0mm(L) x 2.0mm(H)
 鉛フリー、 RoHS 準拠
 商品名(*1) MK71251-01YEZ05B (ML7125-001 搭載品)
MK71251-02YEZ05B (ML7125-002 搭載品) ------- Application Blank (*2)-----【補足】
(*1) MK71251-01 と MK71251-02 は、搭載 LSI(ML7125-001/ML7125-002)が異なります。
これに伴い、対応可能な動作モード、及び一部端子機能等が異なりますのでご注意ください。
(*2) 動作モードに応じたアプリケーションデータを EEPROM へ書き込みする必要があります。
詳細は別項「アプリケーションデータの書き込み」を参照して下さい。
・Bluetooth®は、Bluetooth SIG, Inc.の登録商標です。
・その他の名称については、一般に各開発メーカの商標または、登録商標です。
1/28
FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
■ブロック図
ANTENNA
DC/DC
Filter
EEPROM
(128Kbit)
OUT_ANT
LAPIS BLE-LSI
OUT_MOD
RF
Matching
ML7125-001/-002
Control signal
UART I/F
（HCI Mode）
RESETB
VDDBAT
SPI I/F
(BACI Mode)
VCC
GND
X’tal
26MHz
X’tal
32.768kHz
MK71251-01/-02
2/28
FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
■端子配置図
29
N.C.
28
PS_SW
27
FETGATE
5
26
SPICLK/TM4
T0
6
25
SPIXCS/TM3
RESETB
7
24
SPIDOUT/TM2
N.C.
1
OUT_ANT
2
OUT_MOD
3
SWREG_FB
4
T1
30
33
31
32
SWD
10
21
UART_TXD
GND
11
20
GND
12
13
14
15
16
TOP
17
18
19
WAKEUP
/GPIO1
UART_RXD
RF_ACTIVE
/GPIO0
22
VDDBAT
9
IRQ
/GPIO2
TMON
I2C_SCL
SPIDIN/TM1
I2C_SDA
23
PS_CONTROL
/GPIO3
8
SWCK
TMODE
VIEW
3/28
FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
■端子一覧
I/O 定義
端子
番号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
IRF
： RF 入出力端子です。
： デジタル入力端子です。
I
Is
： Shmit 付きデジタル入力端子です。
： High 電圧アナログ入力端子です。
IAH
XSH
： Lowpower クロック発振子接続端子です
： 2mA のデジタル出力端子です。
O2
B2
： 2mA のデジタル入出力端子です。
B2PD ： Controllable pull down 付き 2mA のデジタル入出力端子です。
B2PU ： 2mA のデジタル入出力端子です。モジュール内でプルアップされています。
端子名称
リセット時
I/O
Active
端子機能
属性/値
Level
NC
------NC 端子
OUT_ANT
Output from Antenna
--IRF
--(to be connected to OUT_MOD by user's PCB)
OUT_MOD
Output from Module
--IRF
--(to be connected to OUT_ANT by user's PCB)
SWREG_FB
1.35V/3.0V
スイッチングレギュレータテスト端子
----入力
T1
Hi-Z
IAH
--テスト端子 1
T0
Hi-Z
IAH
--テスト端子 0
RESETB
入力
Is
Low
Reset 入力 (Low = Reset)
TMODE
入力
I
--TEST MODE 入力 (Low = 通常動作)
TMON
入力
XSH
--テスト用モニタ端子
SWD
入力
B2
--SWD データ入出力
GND
------GND
SWCK
入力
I
--SWD クロック入力
PS_CONTROL/GPIO3
PS_CONTROL 出力(MK71251-01 の場合)
Low 出力
B2
--GPIO3:GPIO 入出力(MK71251-02 の場合)
I2C_SDA
入力
B2PU
--I2C_SDA モニタ端子
I2C_SCL
入力
B2PU
--I2C_SCL モニタ端子
IRQ/GPIO2
IRQ 出力(MK71251-01 の場合)
High 出力
B2
--GPIO2:GPIO 入出力(MK71251-02 の場合)
VDDBAT
------Power supply 2.0 to 3.6V
RF_ACTIVE/GPIO0
RF_ACTIVE 出力(MK71251-01 の場合)
Low 出力
B2
--GPIO0:GPIO 入出力(MK71251-02 の場合)
WAKEUP/GPIO1
WAKEUP 入力(MK71251-01 の場合)
入力
B2
--GPIO1:GPIO 入出力(MK71251-02 の場合)
GND
------GND
UART_TXD
High 出力
O2
--UART TXD 出力
UART_RXD
入力
B2PD
--UART RXD 入力
SPIDIN/TM1
SPIDIN:SPI Data 入力(MK71251-01 の場合)
入力
I
--TM1:テストモード設定入力(MK71251-02 の場合)
SPIDOUT/TM2
SPIDOUT:SPI Data 出力(MK71251-01 の場合)
入力
B2PD
--TM2:テストモード設定入力(MK71251-02 の場合)
SPIXCS/TM3
SPIXCS:SPI Chip Select(MK71251-01 の場合)
入力
I
Low
TM3:テストモード設定入力(MK71251-02 の場合)
SPICLK/TM4
SPICLK:SPI Clock(MK71251-01 の場合)
入力
I
--TM4:テストモード設定入力(MK71251-02 の場合)
FETGATE
FET Gate 制御端子、
入力
I
--通常時は PS_SW とショートして下さい。
PS_SW
Power 制御通知信号 (内蔵 FET 制御用)
Low 出力
O2
--0:FET ON / 1:FET OFF
NC
------NC 端子
GND
------GND
GND
------GND
GND
------GND
GND
------GND
4/28
FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
■端子説明
I/O 定義
：
：
：
：
：
：
：
：
：
IRF
I
Is
IAH
XSH
O2
B2
B2PD
B2PU
RF 入出力端子です。
デジタル入力端子です。
Shmit 付きデジタル入力端子です。
High 電圧アナログ入力端子です。
Lowpower クロック発振子接続端子です
2mA のデジタル出力端子です。
2mA のデジタル入出力端子です。
Controllable pull down 付き 2mA のデジタル入出力端子です。
2mA のデジタル入出力端子です。モジュール内でプルアップされています。
●RF、アナログ関連端子
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
2
OUT_ANT
---
IRF
---
3
OUT_MOD
---
IRF
---
6
T0
Hi-Z
IAH
---
テスト端子 0
5
T1
Hi-Z
IAH,
---
テスト端子 1
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
Output from Antenna
(to be connected to OUT_MOD by user's PCB)
Output from Module
(to be connected to OUT_ANT by user's PCB)
●LPXO 関連端子
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
9
TMON
入力
XSH
---
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
TM1
入力
I
---
SPIDIN:SPI Data 入力
TM1:テストモード設定入力
TM2
入力
B2PD
---
SPIDOUT:SPI Data 出力
TM2:テストモード設定入力
TM3
入力
I
Low
SPIXCS:SPI Chip Select
TM3:テストモード設定入力
TM4
入力
I
---
SPICLK:SPI Clock
TM4:テストモード設定入力
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
テストモニタ端子、通常 OPEN で使用して下さい。
●SPI 端子
端子
番号
23
24
25
26
端子名称
MK71251
MK71251
-01
-02
SPI
DIN
SPI
DOUT
SPI
XCS
SPI
CLK
端子機能
MK71251-01
MK71251-02
●UART 端子
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
21
UART_TXD
High 出力
O2
---
UART TXD 出力
22
UART_RXD
入力
B2PD
---
UART RXD 入力
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
15
I2C_SCL
入力
B2PU
---
I2C_SCL モニタ端子、通常 OPEN で使用してください。
14
I2C_SDA
入力
B2PU
---
I2C_SDA モニタ端子、通常 OPEN で使用してください。
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
●I2C 端子
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
5/28
FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●専用制御端子/GPIO 端子
端子名称
端子
番号
MK71251
MK71251
-01
-02
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
18
RF_AC
GPIO0
TIVE
Low 出力
B2
---
19
WAKE
GPIO1
UP
入力
B2
---
GPIO2
High 出力
B2
---
PS_CO
GPIO3
NTROL
Low 出力
B2
---
16
13
IRQ
端子機能
MK71251-01
RF_ACTIVE 出力:RF ブロック
の動作状態を示すスタータス
信号
WAKEUP 入 力 :HOST か ら
MK71251 をスリープ状態から
起動させる制御信号
IRQ 出 力 :MK71251 か ら
HOST に割り込み通信をかけ
るステータス信号
PS_CONTROL 出力:スリープ
状態を示すステータス信号
MK71251-02
GPIO0:GPIO 入出力
GPIO1:GPIO 入出力
GPIO2:GPIO 入出力
GPIO3:GPIO 入出力
●その他の端子
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
7
RESETB
入力
Is
Low
8
TMODE
入力
I
---
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
Reset 入力 (Low = Reset)
TEST MODE 入力 (Low = 通常動作)
●スイッチングレギュレータ関連端子
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
4
SWREG_FB
1.35V/3.0V
入力
---
---
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
スイッチングレギュレータテスト端子
通常 OPEN で使用して下さい。
●デバッガ関連端子
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
10
SWD
入力
B2
---
SWD データ入出力、通常 Low に固定してください。
12
SWCK
入力
I
---
SWD クロック入力、通常 Low に固定してください。
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
●内蔵 FET 制御端子
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
28
PS_SW
Low 出力
O2
---
27
FETGATE
入力
I
---
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
17
VDDBAT
---
---
---
Power supply 2.0 to 3.6V,
11
GND
---
---
---
GND
20
GND
---
---
---
GND
30
GND
---
---
---
GND
31
GND
---
---
---
GND
32
GND
---
---
---
GND
33
GND
---
---
---
GND
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
Power 制御通知信号 (内蔵 FET 制御用)
0:FET ON / 1:FET OFF
FET Gate 制御端子、通常時は PS_SW とショートして下さい。
●電源端子
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●NC 端子
端子
番号
端子名称
リセット時
属性／値
I/O
Active
Level
1
NC
---
---
---
NC 端子、必ず OPEN で使用してください。
29
NC
---
---
---
NC 端子、必ず OPEN で使用してください。
端子機能(MK71251-01/-02 共通)
●未使用時の端子処理
端子未使用時の処理方法を示します。MK71251-01/-02 の基本動作を損なう端子処理は含まれません。
端子番号
1,29
端子名称
推奨端子処理
NC
Open
23
SPIDIN/TM1
High 固定
24
SPIDOUT/TM2
Open
25
SPIXCS/TM3
High 固定
26
SPICLK/TM4
High 固定
21
UART_TXD
Open
22
UART_RXD
Low 固定 (動作モード設定を参照)
14
I2C_SDA
Open（モジュール内でプルアップされています）
15
I2C_SCL
Open（モジュール内でプルアップされています）
18
RF_ACTIVE/GPIO0
Open
19
WAKEUP/GPIO1
High もしくは Low 固定
固定値については動作モードを参照願います
16
IRQ/GPIO2
Open
13
PS_CONTROL/GPIO3
Open
10
SWD
Low 固定
12
SWCK
Low 固定
4
SWREG_FB
Open
27
FETGATE
PS_SW とショートして下さい
9
TMON
Open
6
T0
Open
5
T1
Open
ご注意
ハイインピーダンス入力設定で、端子をオープン状態のままにしておくと消費電流が過大になる恐れがありますので、未使用の入力端
子及び入出力端子はオープンとならないように処理を行って下さい。
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
■電気的特性
以下、標準として記載している欄の値は、代表的な中心値を示します。ばらつきまで考慮した保証値ではありません。
●絶対最大定格
項目
記号
VDDHV
電源電圧 (*1)
条件
定格値
–0.3 to +4.6
単位
V
–0.3 to VDD+0.3
V
ディジタル入力電圧 (*2)
VDIN
ディジタル出力電圧 (*3)
VDO
Ta = 20 to +75°C
–0.3 to VDD +0.3
V
アナログ端子電圧 (*4)
VAH
GND=0V
–0.3 to VDD+0.3
V
ディジタル端子電流 (*2)(*3)
IDO
–10 to +10
mA
アナログ端子電流 (*4)
IA1
–2 to +2
mA
保存温度
Tstg
–
–40 to +85
°C
記号
条件
(*1) VDDBAT 端子
(*2) IO 定義が、I, Is, B2, B2PD, B2PU の端子
(*3) IO 定義が、O2, B2, B2PD, B2PU の端子
(*4) IO 定義が、IAH, XSH,の端子
●推奨動作条件
項目
電源電圧
VDD
最小
標準
最大
単位
VDDBAT 端子
2.0
3.0
3.6
V
動作温度
Ta
–
–20
+25
+75
°C
ディジタル入力立上り時間
tIR1
ディジタル入力端子
–
–
20
ns
ディジタル入力立下り時間
tIF1
ディジタル入力端子
–
–
20
ns
ディジタル出力負荷
CDL
全ディジタル出力端子
–
–
20
pF
FRF
OUT_MOD 端子
2402
–
2480
MHz
-70
–
-10
dBm
RF チャネル周波数(*1)
RF 入力レベル
（*1）周波数範囲
PRFIN
F = 2402 + 2 x k [MHz]
但し、k=0, 1,2,…,39.
●電源電流特性
(Ta = 25°C)
項目
電源電流
記号
最小
標準
最大
単位
IDD1
Deep スリープ状態
(Lowpower クロック自己発振)
条件
–
3.15
–
μA
IDD2
アイドル状態
–
2.0
–
mA
IDD3
RF 受信状態
6.2
–
mA
IDD4
RF 送信状態(0dBm)
6.7
–
mA
–
（注意） Ta=25℃、VDDBAT=3.0V の条件です。
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●DC 共通特性
(Ta = 20～+75°C)
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
高レベル入力電圧
VIH1
(*1) (*3)
VDD
X0.7
–
VDD
V
低レベル入力電圧
VIL1
(*1) (*3)
0
–
VDD
X0.3
V
高レベル出力電圧
VOH
IOH = 2mA
VDD
 0.75
–
VDD
V
低レベル出力電圧
VOL
IOL = 2mA
0
–
VDD
 0.25
V
–
8
–
pF
最小
標準
最大
単位
–
0
–
dBm
–40
0
40
ppm
入力容量
CIN
F=1MHz
(*1) 端子説明の I/O に、I, IS と記載されている端子
(*2) 端子説明の I/O に、O2 と記載されている端子
(*3) 端子説明の I/O に、B2, B2PD, B2PU と記載されている端子
(*2) (*3)
(*2) (*3)
(*1) (*3)
●RF 特性
(Ta = 20～+75°C)
項目
記号
条件
送信
最大送信パワー
POUT
0dBm 設定
中心周波数許容範囲
FCERR
Master Clock tolerance <
40 ppm
変調データレート
DRATE
–
–
1
–
Mbps
変調指数
FIDX
–
0.45
0.50
0.55
–
変調 BT 値
BT
GFSK
–
0.5
–
–
受信感度
PSENS
PER = 30.8% (*1)
–
-85
-70
dBm
最大受信レベル
(*2)
PRXMAX
PER=30.8% (*1)
–
–
-10
dBm
PRSSIMAX
上限
-40
–
–
dBm
下限
–
–
-85
dBm
受信
RSSI 検出範囲
(*2) (*3)
PRSSIMIN
(*1) PER=30.8%は、BER=0.1%に相当します。
(*2) Ta = 25℃、VDDBAT= 3.0V の条件です。
(*3) ML7125-001 の Low Sense Mode は除きます。
9/28
FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●SPI インタフェース特性
(Ta = 20～+75°C)
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
SPICLK クロック周波数
FSCLK
16.384
32.768
1625
kHz
SPIXCS 入力セットアップ時間
TCESU
1/Fsclk
−
−
ms
SPIXCS 入力ホールド時間
TCEH
1/Fsclk
−
−
ms
SPICLK ハイパルス幅
TWCKH
250
−
−
ns
SPICLK ローパルス幅
TWCKL
250
−
−
ns
SPIDIN 入力セットアップ時間
TDISU
SPIDIN 入力ホールド時間
TDIH
SPICLK 出力遅延時間
負荷容量
CL=20pF
5
−
−
ns
250
−
−
ns
TCKOD
−
−
250
ns
SPIDOUT 出力ホールド時間
TDOH
5
−
−
ns
SPIXCS 出力イネーブル遅延時間
TCEEN
0
−
300
ns
SPIXCS 出力ディセーブル遅延時間
TCEDIS
150
−
ns
※データ出力トリガ SPICLK エッジから次の SPICLK エッジの幅を 250ns で使用する場合は、SPIDOUT の出力タイミングが次のエッジと
同時となる可能性があります。HOST のデータ入力セットアップを考慮してパルス幅の設定する必要があります。
※バイトデータ間の隙間がない状態で、半二重でデータ転送した場合の動作可能な SPI クロック周波数の最大は 475kHz です。
但し、データのバイト区間の時間を保証することで最大 1625kHz で動作可能です。
特記事項： 全てのタイミングの測定点は、VDDIO x 20% と VDDIO x 80%のレベルです。
SPIXCS 入力セットアップ/ホールド時間は、SPICLK クロック周波数の 1 周期としてください。
測定点
0.8VDDIO
0.8VDDIO
測定点
0.2VDDIO
0.2VDDIO
以下に示す測定点は全て上記と同等です。
SPIXCS
TCEH
FSCLK
TWCKL
SPICLK
TCESU
SPIDIN
TWCKH
TDISU
TDIH
MSB IN
BITS6-1
LSB IN
TCKOD
TCEEN
MSB OUT
SPIDOUT
Hi-z(*1)
Don’t care
(output) (*2)
TCEDIS
TCKOD
TDOH
BITS6-1
LSB OUT
Hi-z(*1)
Don’t care
(output)
(*2)
(*1) Multi SLAVE
(*2) Single SLAVE
10/28
FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●UART インタフェース特性
(Ta = 20～+75°C)
項目
Baud Rate
記号
条件
最小
標準
最大
単位
FBAUD
負荷容量
CL=20pF
−
57600
−
bps(Hz)
FBAUD
Start
Serial Data
Data Bit 1
Data Bit 7
Data Bit 8
STOP
One Character
●リセット特性
(Ta = 20～+75°C)
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
RESETB 遅延時間
（パワーオン時）
TRDL
電源端子(VDDBAT)の
Power On 後
20
−
−
ms
リセットパルス幅
TRPLS
RESETB 端子
1
−
−
μs
VDD 電位
VDDBAT
GND 電位
TRDL
TRPLS
RESETB
本 LSI は、以下のリセット機能を有します。
RESETB端子からのリセット
電源立ち上げ時、RESETB端子をアサートすることにより、内部回路にリセットをかけることが出来ます。
電源立ち上げ時以外でも、RESETB端子にリセット信号を入力することにより、内部回路にリセットをかけることが出来ます。
リセット後は、クロック安定化回路により、発振回路が安定した後に、通常状態に入ります。
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MK71251-01/MK71251-02
●パワーオン特性
(Ta = 20～+75°C)
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
電源立ち上がり時間
TPWON
パワーオン時
電源端子(VDDBAT)
0.2
1
5
ms
電源 OFF 時間
TPWＯＦＦ
電源端子(VDDBAT)
10
−
−
ms
初期電源電圧
VBOOT
電源端子(VDDBAT)
−
−
0.3
V
TPWON
90%
10%
VDDBAT
VBOOT
TPWOFF
VDD 電位
GND 電位
(0V)
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
■動作モード
MK71251-01/02 では下記の動作モードを備えます。
動作モード
概要
ラピス独自のアプリケーションインタフェース
モード、LSI の外付けにホスト MCU が存在
するシステム構成。SPI を介して
MK71251-01(ML7125-001)とホスト MCU
の間でコマンド・イベントの通信を行います。
BACI モード
Bluetooth 標準の動作モード。UART インタ
フェースを介して MK71251-01/-02
(ML7125-001/-002)とホスト MCU の間でコ
マンド・イベントの通信を行います。
HCI モード
Standalone タイプ
APPLICATION
モード
Add-on タイプ
内蔵の SRAM にプログラムコードをダウンロ
ードする Application モード。Standalone タ
イプは外付けのホスト MCU を必要とせず単
独で動作することを想定します。
内蔵の SRAM にプログラムコードをダウンロ
ードする Application モード。
Add-on タイプはラピス独自の AT-command
による制御コマンド体系を提供します。
MK71251-01
(ML7125-001)
MK71251-02
(ML7125-002)
対応
＜非対応＞
対応
対応
＜非対応＞
対応
＜非対応＞
対応
MK71251-01/-02(ML7125-001/-002)は起動時の Boot プロセスで動作モードを選択します。動作モードの選択に際
して下記に示す端子の状態を参照します。
また、APPLICATION モードにおいては起動時の Boot プロセス時に読み込むコンフィギュレーションパラメー
タによって決まるタイプのモードが選択されます。動作モードは起動時のみ選択が実行されるため、動作中に動
的に動作モードを切り替えることはできません。
BACI モード
Boot 動作時における MK71251-01
(ML7125-001)の端子状態
UART_RXD
GPIO3
(PS_CONTROL)
Low
X
＜非対応＞
HCI モード
High
High
Pull-Up
動作モード
APPLICATION モ
ード
X
Boot 動作時における MK71251-02
(ML7125-002)の端子状態
UART_RXD
GPIO3
Standalone タイプ
＜非対応＞
Low/High
Low
Add-on タイプ
＜非対応＞
High
Low
Low:Low入力
High:High入力
Pull-Up:電源へのPull-Up
X:OPEN(出力)
各動作モードの詳細は、以下の各項目を参照下さい。
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●BACI モード
MK71251-01(ML7125-001)を BACI Mode に設定した場合のプロトコルスタック構成を下記に示します。
HOST-CPU と SPI インタフェースを経由して、Bluetooth Application Controller Interface(BACI)で定義される各種
メッセージ（コマンド、イベント、データ）の送受信を行う事ができます。
Application
Bluetooth Profile
HOST MCU
BACI Host
(SPI)
BACI Controller
MK71251-01
(ML7125-001)
Bluetooth Host Stack
Bluetooth Controller
●HCI モード
MK71251-01/02（ML7125-001/002)を HCI Mode に設定した場合のプロトコルスタック構成を下記に示します。
HOST-CPU と UART インタフェースを経由して、Bluetooth LE 規格に準拠した HCI コマンド、イベントの送受
信を行う事ができます。なお、本 LSI の HCI Vendor コマンドに関しては、ML7125 ユーザーズマニュアルの
Appendix (HCI Vendor commands)を参照下さい。
Note: MK71251-02(ML7125-002)は UART インタフェースが接続されてかつコンフィギュレーションパラメータ
によって Add-on モードがディセーブルとなっている際に HCI モードとして起動します。WAKEUP 端子による
低消費電力動作が利用可能となります。
Application
Bluetooth Profile
HOST MCU
Bluetooth Host Stack
(UART)
Bluetooth Controller
MK71251-01/02
(ML7125-001/002)
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MK71251-01/MK71251-02
●APPLICATION モード- Standalone タイプ
EEPROM が接続され、かつコンフィギュレーションパラメータが指定された時、MK71251-02(ML7125-002)は
APPLICATION モードとして動作します。このモードでは EEPROM の CODE_RAM 領域に格納されたファーム
ウェアがダウンロードされ、Boot 動作後に実行されます。このタイプの APPLICATION モードではホスト MCU
がなくとも動作可能であり、センサデバイスからのデータを収集し、Bluetooth 無線を使って他のデバイスへデ
ータを転送するような Use Case などに対応することを想定しています。APPLICATION モード- Standalone タイ
プに設定した場合のプロトコルスタック構成を下記に示します。
Standalone Application
Bluetooth Profile
BLE Manager API
AT command analyzer
MK71251-02
(ML7125-002)
Bluetooth Host Stack
Bluetooth Controller
●APPLICATION モード- Add-on タイプ
EEPROM が接続され、かつコンフィギュレーションパラメータが指定された時、MK71251-02(ML7125-002)は
APPLICATION モードとして動作します。このモードでは EEPROM の CODE_RAM 領域に格納されたファーム
ウェアがダウンロードされ、Boot 動作後に実行されます。Add-on タイプの APPLICATION モードではラピス独
自で定義した簡単なコマンド体系によってホスト MCU との間の制御を行います。APPLICATION モード- Add-on
タイプに設定した場合のプロトコルスタック構成を下記に示します。
Host MCU
(UART)
Bluetooth Profile
BLE Manager API
AT Command
Application
AT command analyzer
MK71251-02
(ML7125-002)
Bluetooth Host Stack
Bluetooth Controller
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
■システム仕様
MK71251-01/-02(ML7125-001/-002)は Bluetooth® Core Spec v4.1 Low Energy 機能を有します。
搭載 LSI の違いに応じ、下記に示す Link 層の Feature をそれぞれサポートしております。
製品名
MK71251-01
(ML7125-001)
MK71251-02
(ML7125-002)
core
spec
version
v4.1
v4.1
Supported role
number of connectable
device(s)
Master or Slave
2 devices
Slave only
1 device
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MK71251-01/MK71251-02
■モジュール外形寸法図
表面実装型パッケージ実装上の注意
表面実装型パッケージは、リフロー実装時の熱や保管時のパッケージの吸湿量等に大変影響を受けやすいパッケージです｡
したがって、リフロー実装の実施を検討される際には、その製品名、パッケージ名、ピン数、パッケージコード及び希望されて
いる実装条件（リフロー方法、温度、回数）、保管条件などをセールスオフィスまで必ずお問い合わせ下さい｡
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
■応用回路例
●MK71251-01 の場合
1,29
NC
MK71251-01
（BACI Mode）
SPIDOUT
SPICLK
SPIXCS
0Ω
2
3
6
5
SPIDIN
OUT_ANT
OUT_MOD
WAKEUP
IRQ
T0
RF_ACTIVE
T1
PS_CONTROL
VDD
Power Supply
TMON
17
11,20
4
12
10
8
VDDBAT
RESETB
PS_SW
GND
24
26
SPI Interface
25
23
19
Control Signal
16
18
HOST-CPU
13
9
(*1) Reset signal
7
28
FETGATE
27
UART_TXD
21
UART_RXD
22
10kΩ
SWREG_FB
SWCK
SWD
I2C_SCL
TMODE
I2C_SDA
15
14
GND
30,31,32,33
(*1) Reset signalは、RESETB遅延時間（TRDL）を満足するようにして下さい。
HOST-CPUの端子状態が確定するまでの間、Reset signalの端子状態が不定になる場合、Pull-upもしくはpull-downを挿入して下さい。
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●MK71251-02 の場合－Application Mode[Add-on type]－
1,29
MK71251-02
Application Mode
[Add-on type]
NC
VDD
TM2
TM4
TM3
0Ω
2
3
6
5
TM1
OUT_ANT
OUT_MOD
GPIO1
GPIO2
T0
GPIO0
T1
TMON
VDD
11,20
4
12
10
8
25
23
Normal:：RTS#
FW uptate： Fixed to Low
19
RTS#
16
18
CTS#
VDD
47kΩ
VDDBAT
RESETB
PS_SW
GND
13
9
7
Normal:Fixed to Low
FW update:Fixed to High
(*1)
MCU_RESET#
28
FETGATE
27
UART_TXD
21
UART_RXD
22
HOST-CPU
47kΩ
System Reset
Normal：RXD_MCU
FW update：HCI I/F
Normal：TXD_MCU
FW update：HCI I/F
RXD_MCU
TXD_MCU
SWREG_FB
TXD
RXD
GND
17
26
47kΩ
GPIO3
Power Supply
24
SWCK
SWD
I2C_SCL
TMODE
I2C_SDA
15
HCI I/F
(For Firmware update）
14
GND
30,31,32,33
(*1) Reset signalは、RESETB遅延時間（TRDL）を満足するようにして下さい。
HOST-CPUの端子状態が確定するまでの間、Reset signalの端子状態が不定になる場合、Pull-upもしくはpull-downを挿入して下さい。
【補足説明】
通常は、HCI インタフェースは使用しませんが、下記の場合に使用する可能性があります。
－MK71251-02 搭載の EEPROM データ（ファームウェア）を更新する場合（※1）
（※1）バージョンアップ等でファームウェア更新を行う場合を考慮して、HCI インタフェース経由でのアクセス手段を設けて下さい。
－最終機器での無線試験（※2）を実施する場合
（※2）無線認証試験では標準的な HCI インタフェースを使用します。MK71251 モジュールでは日本/北米/欧州の無線認証試験を
実施しますので、該当仕向地先への出荷に関して、最終機器での無線認証試験は不要です。
なお、MK71251 を HCI インタフェースで起動させる場合には、下記の接続を行い、ハードウェアリセット（RESETB 端子=
“Low”→”High”）を実施してください。
MK71251 側
対向側の接続/ 端子固定条件
UART_TXD
UART 受信
UART_RXD
UART 送信
GND
GND
GPIO3
High 固定
GPIO1
Low 固定
備考
対向側の接続
端子固定条件
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●MK71251-02 の場合－Application Mode[Standalone type]－
1,29
NC
MK71251-02
Application Mode
[Standalone type]
TM2
TM4
TM3
0Ω
2
3
6
5
TM1
OUT_ANT
OUT_MOD
GPIO1
GPIO2
T0
GPIO0
T1
GPIO3
TMON
VDD
Power Supply
17
11,20
4
12
10
8
VDDBAT
RESETB
PS_SW
GND
VDD
VDD VDD
24
26
25
(*2)
23
VDD VDD
19
16
(*2)
18
13
動作モード設定
9
High
Low
GPIO1
Stand-alone
HCI mode
GPIO3
HCI mode
Stand-alone
7
(*1)
System Reset
28
FETGATE
27
UART_TXD
21
UART_RXD
22
TXD
RXD
GND
HCI I/F
(FWアップデート用）
SWREG_FB
SWCK
SWD
I2C_SCL
TMODE
I2C_SDA
15
14
GND
30,31,32,33
(*1) Reset signalは、RESETB遅延時間（TRDL）を満足するようにして下さい。
HOST-CPUの端子状態が確定するまでの間、Reset signalの端子状態が不定になる場合、Pull-upもしくはpull-downを挿入して下さい。
(*2) GPIO2、TM3の端子機能に関しては、「ML7125-002 Beacon Steup Guide」を参照下さい。
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MK71251-01/MK71251-02
■Appendix
●参考ランドパターン
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●Metal Keep-Out Area（推奨レイアウト）
Metal exclusion zone to edge of board
(no metal on any layer except mechanical LGA pads)
20mm min
6mm
6mm
4mm
Reference layout
of RF trace line
50Ω line
R0
3mm max
[Note]
-Wire width of RF trace line is 0.35mm.
-Max length of RF trace line is 3mm
as described above.
-R0 is 0Ω resistor which size is 1005[mm].
TOP VIEW
BOARD
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FJDK71251-01
MK71251-01/MK71251-02
●電波認証(Radio certitication)
工事設計認証（認証番号：006-000373[MK71251-01] / 006-000384[MK71251-02]）
MK71251-01/-02 は「特定無線設備の種類：第 2 条第 1 項第 19 号の無線設備 2.4GHz 帯高度化小電力データ通信シ
ステム」の「工事設計認証」を取得しております。
FCC（FCC ID: 2ACIJ71251）
This device complies with Part 15 of the FCC Rules.
Operation is subject to the following two conditions:
(1)this device may not cause harmful interference, and (2)this device must accept any interference received, including
interference that may cause undesired operation.
The regulatory label on the final system must include the statement: “Contains FCC ID: 2ACIJ71251" or using electronic
labeling method as documented in KDB 784748.
This equipment complies with FCC radiation exposure limits set forth for an uncontrolled environment.
The antenna used for this transmitter must not be collocated or operating in conjunction with any other antenna or transmitter
within a host device, except in accordance with FCC multi-transmitter product procedures.
The final system integrator must ensure there is no instruction provided in the user manual or customer documentation
indicating how to install or remove the transmitter module except such device has implemented two-ways authentication
between module and the host system.
OEM Responsibilities to comply with FCC Regulations
This module has been certified for integration into products only by OEM integrators under the following condition:
- The transmitter module must not be colocated or operating in conjunction with any other antenna or transmitter.
As long as the conditions above are met, further transmitter testing will not be required. However, the OEM integrator is still
responsible for testing their end-product for any additional compliance requirements required with this module installed (for
example, digital device emissions, PC peripheral requirements, etc.).
IMPORTANT NOTE:
In the event that any of these conditions can not be met (for example the reference trace specified in this manual, or use of a
different antenna), then the FCC authorization is no longer considered valid and the FCC ID can not be used on the final
product. In these circumstances, the OEM integrator will be responsible for re-evaluating the end product (including the
transmitter) and obtaining a separate FCC authorization.
Changes or modification not expressly approved by the party responsible for compliance could void the user’s authority to
operate the equipment.
IC（IC: 20971-K71251）
This device complies with Industry Canada’s licence-exempt RSSs. Operation is subject to the following two conditions:
(1) This device may not cause interference; and
(2) This device must accept any interference, including interference that may cause undesired operation of the device.
Le présent appareil est conforme aux CNR d’Industrie Canada applicables aux appareils radio exempts de licence.
L’exploitation est autorisée aux deux conditions suivantes :
(1) l’appareil ne doit pas produire de brouillage;
(2) l’utilisateur de l’appareil doit accepter tout brouillage radioélectrique subi, même si le brouillage est susceptible d’en
compromettre le fonctionnement.
The regulatory label on the final system must include the statement: “Contains IC: 20971-K71251".
Due to the model size the IC identifier is displayed in this manual only and can not be displayed on the modules label due to
the limited size.
CE（R&TTE）
MK71251-01/-02 は R&TTE 指令に基づく無線に関わる試験(試験規格: EN300 328 V1.9.1)に適合しております。
CE マーク付与に必要となる EMC、Safety 等の試験は最終製品で実施頂く必要が有ります。
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MK71251-01/MK71251-02
●Bluetooth 認証(End Product)
MK71251-01 は End Product として Bluetooth 認証を取得しています。（QDID: 77987）
本商品を搭載した Bluetooth 製品を販売するにあたり、最終製品の製品登録（End Product Listing）をお客様にて実施して
下さい。
■アプリケーションデータ書き込み
・MK71251-02（Application Blank 品）では、動作モードに応じたアプリケーションデータを EEPROM へ書き込みする必要が
あります。
・ラピスセミコンダクタ・サポートサイトより、最新版のアプリケーションデータ（EEPROM バイナリ・イメージ）、書き込みツール
（EEPROM アクセス・ユーティリティ）をダウンロードし、EEPROM への書き込みを行ってください。
・EEPROM への書き込みに関しては、EEPROM アクセス・ユーティリティ ユーザーズマニュアルの「2.7 アドレス直接指定
による EEPROM アクセス」の手順を参照下さい。EEPROM バイナリ・イメージのサイズは 16KB(0x4000)です。
■ご注意
・本商品を両面基板に実装する際、初回実装側に本製品を実装しないで下さい。
（モジュール実装した反対側でのリフローは禁止です。）
・シールドケースは、材料の性質上、変色することがありますが、製品性能、品質への影響はありません。
■関連ドキュメント
本書の他に、以下に示す関連ドキュメントが用意されておりますので、必要に応じて合わせてお読み下さい。
ML7125-001 ユーザーズマニュアル （MK71251-01 向け関連ドキュメント）
ML7125-002 ユーザーズマニュアル （MK71251-02 向け関連ドキュメント）
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MK71251-01/MK71251-02
■ 改版履歴
ページ
ドキュメント No.
FJDK71251-01
発行日
2016.4.27
変更内容
改版前
改版後


正式初版発行
(注意) 誤記、表現の変更および修正は含まれません。
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MK71251-01/MK71251-02
ご注意
本仕様書に関わる注意事項
1
2
3
4
本仕様書に記載されている内容は本仕様書発行時点のものであり、予告なく変更することがあります。
本仕様書に記載されている情報は、正確を期するために慎重に作成したものですが、誤りがないことを保証するも
のではありません。万一、本仕様書に記載されている情報の誤りに起因する損害がお客様に生じた場合におきま
しても、ラピスセミコンダクタは、一切その責任を負いません。
本仕様書に記載された技術情報は、本製品の代表的動作および応用回路例などを示したものであり、当該技術
情報に関するラピスセミコンダクタまたは第三者の知的財産権その他の権利を許諾するものではありません。上記
技術情報の使用に起因して第三者の権利にかかわる紛争が発生した場合、ラピスセミコンダクタは、一切その責任
を負いません。
本仕様書にはラピスセミコンダクタの著作権、ﾉｳﾊｳに関わる内容も含まれておりますので、本製品の使用目的以外
にはこれを用いないようにお願い致します。また、本仕様書の全部または一部をラピスセミコンダクタの事前承諾を
得ずに転載若しくは複製し、又は第三者に開示することはご遠慮ください。
本製品に関わる注意事項
●安全上の注意事項
１）本製品は一般的な電子機器（AV 機器、OA 機器、通信機器、家電製品、ｱﾐｭｰｽﾞﾒﾝﾄ機器等）への使用を意図して設計・
製造されております。
２）本製品を下記のような特に高い信頼性が要求される機器等に使用される際には、ラピスセミコンダクタへ必ずご連絡の
上、承諾を得てください。
・輸送機器（車載、船舶、鉄道など）、幹線用通信機器、交通信号機器、防災・防犯装置、安全確保のための装置、医
療機器、サーバー、太陽電池、送電システム
３）本製品を極めて高い信頼性を要求される下記のような機器等には、使用しないでください。
・航空宇宙機器、原子力制御機器、海底中継機器
４）本製品は一般的な電子機器に標準的な用途で使用されることを意図して設計・製造されており、下記のような特殊環境
での使用を配慮した設計はなされておりません。従いまして、下記特殊環境でのご使用は本製品の性能に影響を与える
恐れがありますので、お客様におかれましては十分に性能、信頼性等をご確認の上ご使用下さい。
①水・油・薬液・有機溶剤等の液体中でのご使用
②直射日光・屋外暴露、塵埃中でのご使用
③潮風、Cl2、H2S、NH3、SO2、NO2 等の腐食性ｶﾞｽの多い場所でのご使用
④静電気や電磁波の強い環境でのご使用
⑤強い振動や衝撃が加わる環境でのご使用
⑥発熱部品に近接した取付け及び本製品に近接してﾋﾞﾆｰﾙ配線等、可燃物を配置する場合
⑦本製品を樹脂等で封止、ｺｰﾃｨﾝｸﾞしてのご使用
⑧本製品が結露するような場所でのご使用
５）本製品は他の電波を発射する機器（無線 LAN、Bluetooth®機器、ﾃﾞｼﾞﾀﾙｺｰﾄﾞﾚｽ電話、電子ﾚﾝｼﾞ等）から電波干渉を受
けることがあります。
６）本製品は耐放射線設計はなされておりません。
７）本製品のご使用にあたってはお客様製品に実装された状態で評価及び確認を実施下さい。
８）使用温度は納入仕様書に記載の温度範囲内であることをご確認下さい。
９）ラピスセミコンダクタは常に品質・信頼性の向上に取り組んでおりますが、半導体製品は種々の要因で故障・誤動作する
可能性があります。従いまして、いかなる場合であっても、本製品の故障・誤動作等の不具合により、人の生命、身体へ
の損害及びその他の重大な損害の発生が予見される場合は、下記の方法により、ﾌｪｰﾙｾｰﾌ設計への配慮を十分行い、
安全性を確保されますようお願い致します。
①保護回路及び保護装置を設けてシステムとしての安全性を確保する。
②冗長回路等を設けて単一故障では危険が生じないようにシステムとしての安全を確保する。
１０）本仕様書の記載内容を逸脱して本製品をご使用されたことによって生じた不具合につきましてはラピスセミコンダクタで
は保証致し兼ねますのでご了承下さい。
１１）本製品は製品の仕様上、電波を発します。電波を発する機器を使用するには、使用する地域毎に電波法認証の取得
が必要となります。本製品が取得する電波法認証規格につきましては、別途お問い合わせ下さい。
１２）本製品の安全性について疑義が生じた場合は速やかにラピスセミコンダクタへご連絡戴くと共にお客様にて技術検討
戴けます様お願い致します。
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MK71251-01/MK71251-02
●参考回路に関する注意事項
１）本製品の外付け回路定数を変更してご使用になる際は静特性のみならず、過渡特性も含め外付け部品及び本製品の
ﾊﾞﾗﾂｷ等を考慮して十分なﾏｰｼﾞﾝをみて決定して下さい。
２）記載されております参考回路例やその定数などの情報につきましては、本製品の標準的な動作や使い方を説明するも
のです。従いまして、量産設計をされる場合には、外部諸条件を考慮して戴きます様お願い致します。
●静電気に対する注意事項
本製品は静電気に対して敏感な製品であり、静電放電等により、製品が破壊されることがあります。
取り扱い時や工程での実装時、保管時において静電気対策を実施の上、絶対最大定格以上の過電圧等が印加されない
ようにご使用下さい。特に乾燥環境下では静電気が発生しやすくなるため、十分な静電対策を実施下さい。（人体及び設
備のｱｰｽ、帯電物からの隔離、ｲｵﾅｲｻﾞの設置、摩擦防止、温湿度管理、はんだごてのこて先のｱｰｽ等）
●保管・運搬上の注意事項
１）本製品を下記の環境又は条件で保管されますと性能劣化やｺﾈｸﾀ嵌合性等の性能に影響を与える恐れがありますので、
このような環境及び条件での保管は避けて下さい。
①潮風、Cl2、H2S、NH3、SO2、NO2 等の腐食性ｶﾞｽの多い場所での保管
②推奨温度、湿度以外での保管（推奨保管温度：5℃～40℃、湿度：40％～60％）
③直射日光や結露する場所での保管
④強い静電気が発生している場所での保管
２）ｺﾈｸﾀ嵌合性、実装性、耐熱性等の性能はラピスセミコンダクタ出荷日より１年とし、上記保管条件を遵守された場合に限
らせていただきます。
３）製品の運搬、保管の際は梱包箱を正しい向き（梱包箱に表示されている天面方向）で取り扱い下さい。天面方向が遵守
されずに梱包箱を落下させた場合、製品端子に過度なｽﾄﾚｽが印加され、端子曲がり等の不具合が発生する危険があり
ます。
●製品ﾗﾍﾞﾙに関する注意事項
ラピスセミコンダクタ製品に貼付されている製品ﾗﾍﾞﾙに QR ｺｰﾄﾞが印字されていますが、QR ｺｰﾄﾞはラピスセミコンダクタ社内
管理用としており、お客様と契約しております製品情報が格納されていない場合があります。従いまして、QR ｺｰﾄﾞをお客様
にてご使用にならないよう、お願いします。
●製品廃棄上の注意事項
本製品を廃棄する際は、専門の産業廃棄物処理業者にて、適切な処置をして下さい。
●知的財産権に関する注意事項
本製品のご購入は、本製品自体の使用、販売及びその他の処分を除き、本製品についてラピスセミコンダクタが所有また
は管理している知的財産権及びその他のあらゆる権利について明示的にも黙示的にも、その実施また利用をお客様に許
諾するものではありません。
●その他の注意事項
１）本製品のご使用に際しては、RoHS 指令など適用される環境関連法令を遵守の上ご使用ください。お客様がかかる法
令を遵守しないことにより生じた損害に関して、ラピスセミコンダクタは一切の責任を負いません。本製品の RoHS 適
合性などの詳細につきましては、セールス･オフィスまでお問合せください。
２）本製品および本資料に記載の技術を輸出又は国外へ提供する際には、「外国為替及び外国貿易法」、「米国輸出管理
規則」など適用される輸出関連法令を遵守し、それらの定めにしたがって必要な手続を行ってください。
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