STMicroelectronics STM32双核多协议无线MCU的介绍、特性、及应用

来源：HQBUY 发布时间：2021-06-11

摘要： STMicroelectronics STM32双核多协议无线微控制器(MCU)是一款超低功耗2.4GHz单片机系统芯片(SoC)。STM32WB支持蓝牙 /BLE 5.0以及IEEE 802.15.4通信协议(单模式和并发模式)，覆盖...

STMicroelectronics STM32双核多协议无线微控制器(MCU)是一款超低功耗2.4GHz单片机系统芯片(SoC)。STM32WB支持蓝牙 /BLE 5.0以及IEEE 802.15.4通信协议(单模式和并发模式)，覆盖了广泛的物联网应用需求。基于超低功耗STM32L4单片机，设计了STM32无线MCU，以减少开发时间和成本，延长应用电池寿命，丰富灵活的外围设置激发创新。

STM32无线MCU的双核架构使应用程序代码和网络处理任务能够实时执行。因此，开发人员可以确保出色的终端用户体验，同时还可以利用灵活性来优化系统资源、电力消耗和材料成本。

Arm Cortex -M0+网络处理控制器包含了意法半导体OpenThread协议栈和蓝牙5协议栈，支持Mesh 1.0。无线电的通用HCI和媒体访问控制(MAC)层让开发人员灵活地使用他们自己选择的蓝牙低能量(BLE)堆栈，或其他IEEE 802.15.4专有堆栈。

最先进的保护功能对于保护用户数据和智能连接设备中的知识产权至关重要，它包括嵌入式客户密钥存储、用于公钥身份验证(PKA)的椭圆曲线加密引擎以及对AES 256位加密的硬件支持。开发人员还可以利用安全固件更新(SFU)和支持根安全服务(RSS)进行空中认证(OTA)更新，开发出该领域的未来产品。

STM32无线MCU有48引脚UQFN、68引脚VQFN或100引脚WLCSP可供选择，最多可提供72个通用I/ o (GPIO)。所有的包都是符合ECOPACK2 的。

All In One MCU

特性

核心:
- Arm 32位Cortex-M4 CPU与FPU，自适应实时加速器(ART加速器 )允许从闪存0等待状态执行，频率高达64MHz, MPU, 80 DMIPS和DSP指令
广播
- 2.4 ghz
- 支持蓝牙规范v5.0和IEEE 802.15.4-2011 PHY和MAC的射频收发器
- RX灵敏度:-96dBm (Bluetooth Low Energy at 1MBps)， -100dBm (802.15.4)
- 可编程输出功率可达+6dBm, 1dB步
- 集成balun，减少BOM
- 支持2 mbps
- 用于实时无线电层的Arm 32位Cortex M0 + CPU
- 精确的RSSI，使电源控制
- 适用于要求符合射频规范ETSI EN 300 328, EN 300 440, FCC CFR47 Part 15和ARIB STD-T66的系统
- 支持外置PA
超低功耗平台
- 1.71V ~ 3.6V电源
- -40°C到+85/105°C的温度范围
- 13 na关闭模式
- 600nA待机模式+ RTC + 32KB RAM
- 2.1μA停止模式+ RTC + 256KB RAM
- 有源模式MCU + RF (SMPS On)<53μA / MHz
- 马的处方:3.8
- 0 dBm: 5.5mA
供电和复位管理
- 具有智能旁路模式的高效嵌入式SMPS降压变换器
- 超安全，低功耗BOR(灯火管制复位)，有五个可选阈值
- 超低功耗/ PDR运动
- 可编程电压检测器(PVD)
- VBAT模式与RTC和备份寄存器
时钟源
- 集成微调电容的32MHz晶体振荡器(收音机和CPU时钟)
- RTC (LSE)用32kHz晶体振荡器
- 内部低功率32kHz(±5%)RC (LSI1)
- 内部低功率32kHz(稳定性±500ppm) RC (LSI2)
- 内部多速100kHz至48MHz振荡器，自动校正LSE(优于±0.25%精度)
- 高速内部16MHz工厂调整RC(±1%)
- 2个锁相环，用于系统时钟，USB, SAI和ADC
记忆
- 高达1MB的闪存与扇区保护(PCROP)防止收发操作，使真实的蓝牙低能量和802.15.4 SW堆栈
- 高达256kb SRAM，包括64kb硬件奇偶校验
- 20 x32-bit备份注册
- 支持引导加载程序，USART, SPI, I(2)C和USB接口
- OTA(空中)蓝牙低能耗和802.15.4更新
- 四SPI存储接口与XIP

丰富的模拟外设(低至1.62V)
- 12位ADC 4.26Msps，可达16位硬件过采样，200μA/Msps
- 2 x超低功耗比较器
- 精确2.5V或2.048V参考电压缓冲输出
系统外围设备
- 处理器间通信控制器(IPCC)，用于与蓝牙低能量和802.15.4通信
- 用于cpu间资源共享的HW信号量
- 2x DMA控制器(每个7x通道)支持ADC, SPI, I(2)C, USART, QSPI, SAI, AES，定时器
- 1x USART (ISO 7816, IrDA, SPI Master, Modbus和智能卡模式)
- 1x LPUART(低功耗)
- 2 x SPI 32 mbit / s
- 2 x (2) C (SMBus / PMBus)
- 1x SAI(双通道高质量音频)
- 1x USB 2.0 FS设备，无晶体，BCD和LPM
- 触摸感应控制器，多达28个通道
- LCD 8x40带升压转换器
- 1x 16位，4通道高级定时器
- 2x 16位，两通道定时器
- 1x 32位，4通道定时器
- 2x 16位超低功耗定时器
- 1 x独立Systick
- 1 x独立监察机构
- 1 x窗口看门狗
安全,ID
- 安全固件安装(SFI)蓝牙低能量和802.15.4 SW堆栈
- 3x硬件加密AES最大256位应用，蓝牙低功耗和IEEE802.15.4
- 客户密钥存储/密钥管理器服务
- HW公开密钥管理机构(PKA)
- 密码算法:RSA, Diffie-Helman, ECC over GF(p)
- 真随机数发生器(RNG)
- 防止收发作业的扇区保护(PCROP)
- CRC计算单元
- 96位的惟一ID
- 64位唯一ID。有可能获得802.15.5 64位和蓝牙低能量48位EUI
多达72个快速I/ o，其中70个可耐受5v
开发支持
- 串口线调试(SWD)， JTAG为应用程序处理器
- 应用程序交叉触发输入和输出
- 嵌入式跟踪宏单元的应用程序
方案选择:
- UQFN-48, 0.5毫米
- vqfn - 68, 0.4毫米
- wlcsp - 100, 0.4毫米
ECOPACK2兼容