意法半导体STM32WB实现片上无线通信功能加超低功耗

2018年10月14日10:11:30 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

日前，横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体（STMicroelectronics，ST）在北京举办STM32WB媒体交流会，发布了针对下一代智能互联产品开发，如数字家庭产品、穿戴设备、智能照明、智能传感器的双核无线通信芯片。

新一代STM32WB的三大优势

意法半导体中国区微控制器事业部市场及应用总监曹锦东先生表示，目前只有为数不多的几家厂商有能力提供双处理器的无线通信芯片。双核无线芯片分开、独立管理用户应用和射频处理，以实现较佳的处理性能，并集成大容量存储器，而其它解决方案通常使用入门级Arm Cortex-M工业标准内核，这会限制架构的性能和扩展能力。

通过整合性能更高的Cortex-M4内核与Cortex-M0+网络处理器，新一代STM32WB利用意法半导体的超低功耗微控制器（MCU）技术集成优异的射频性能和更长的电池续航时间。该系统芯片还集成连接天线所需的基本电路（巴伦），在其它解决方案中，通常工程师必须自己设计巴伦；还集成大容量的系统存储器、用户存储器、硬件加密、客户密钥存储器（用于品牌和知识产权保护）。

新一代STM32WB系列微控制器具有三大特色：第一，它与高集成度的Bluetooth 5（BLE）和IEEE 802.15.4射频控制器整合，为功能丰富的智能互联产品提供成高性能的无线通信平台，提供更长的电池续航时间；第二，Arm^® Cortex^®-M双核分别用于设备运行和无线通信，确保用户体验更顺畅；第三，它兼容经过市场检验的STM32生态系统，给开发人员带来开发优势，可以缩短新产品上市时间。

七大产品特性，改变开发现状

接着，意法半导体STM32超低功耗和网络微控制器市场经理Hakim Jaafar先生详细介绍了STM32WB系列的七大产品特性

首先是多协议和开发射频：BLE 5.0 协议栈可以将数据速率提高2倍，支持2Mbps高速模式，还支持BLE Mesh技术，提高网络覆盖面；支持较新的IEEE 802.15.4无线通信标准、OpenThread协议栈，可在动静态模式下同时运行BLE and OpenThread；支持专有协议栈（例如BLE或802.15.4），是同类较好的射频收发器，输出功率高达+6dBm，射频链路预算102dB，接收功耗仅为3.8mA，发射功耗5.5mA（@ 0dBm），适合能耗敏感的应用；集成巴伦平衡器，有助于降低物料清单成本。

其次是开发简易，2个独立处理器内核有效保证实时处理。Hakim Jaafar解释说，单核的缺点是采用CPU –x，应用固件加外设加射频协议栈，这样的分时系统任务处理时间长，功耗高，需要配套MCU使成本增加。而新产品STM32WB无线通信系统芯片（SoC）整合一个功能丰富的Arm^® Cortex^®-M4微控制器和一个Arm Cortex-M0+内核处理器。Arm^® Cortex^®-M4微控制器用于运行主要应用软件；Arm Cortex-M0+内核用于减轻主处理器负荷，执行低能耗蓝牙（BLE） 5和IEEE 802.15.4射频实时处理任务。射频控制器还能同时运行其它无线通信协议，包括OpenThread、ZigBee^®或专有通信协议，为设备联入物联网（IoT）提供更多连接选择。其优点是系统芯片方案（只有一颗裸片）高灵活度，开发简易，用户体验好，而且可以延长电池续航时间。这个全合一方案有助于节省成本，加快产品上市。

第三是物联网保护功能。Hakim Jaafar表示，先进的保护功能对于保护智能互联产品的用户数据和帮助设备厂商保护他们的知识产权至关重要。新产品的保护功能包括嵌入式客户密钥存储器、用于公共密钥认证（PKA）的椭圆曲线加密引擎和AES 256位加密算法硬件支持。设备厂商还可以利用安全固件更新（SFU）和根安全服务（RSS）支持，验证空中（OTA）软件更新，加强软件安装和升级的安全性。STM32WB还有攻击防御措施，可防止非入侵式攻击和软件攻击。

第四是大规模集成有助于大幅节省成本。片上集成的功能特性越多，物料清单成本降幅越大。作为名闻遐迩、市场领先的STM32L4系列超低功耗微控制器的升级换代产品，STM32WB平台首次在意法半导体的STM32产品家族引进片上无线通信功能。连接稳健、低功耗的2.4GHz射频电路的发送功耗仅为5.5mA，接收功耗只有3.8mA。STM32WB提供一个充裕的-102dBm射频链路预算，输出功率+6dBm。利用意法半导体的单片巴伦专长，片上集成巴伦，节省多达9个外部元器件。在生态系统成本方面，BLE 5协议栈、OpenThread协议栈、Generic 802.14.5 MAC、Generic HCI驱动软件、STM32CubeMX、STM32CubeMonitor-RF、IDE（Atollic，AC6：SW4STM32）都是免费的，而BLE和802.15.4同时运行模式不需要使用第二个射频微控制器。

第五是STM32WB产品种类丰富，有多款产品可供选择，以支持Bluetooth 5、Thread、ZigBee 3.0和专有协议，1.71到3.6V的工作电压，从-40℃到+105℃的工作温度都可适用。STM32WB产品提供48引脚UQFN、68引脚VQFN或通用I/O（GPIO）达72口的100引脚WLCSP封装，每款产品都可以指定三种存储器组合中的任意一种：256KB Flash/128KB RAM、512KB-Flash/256KB-RAM或1MB-Flash/256KB-RAM。

第六是原型开发，易如反掌。为辅助设计人员开发，简化射频测试，STM32WB平台配有一个专用连接工具STM32CubeMonitor-RF。用户还能利用STM32CubeMX 引脚/时钟配置器和代码生成器，以及外设驱动程序、中间件、代码示例和专用STM32 Nucleo开发板，缩短产品研发周期。

第七是ST的10年供货保证，免除了用户后顾之忧。STM32WB有12个产品系列/50余个产品线，对于用户来说是一种高价值投资。

Hakim Jaafar较后表示，现在，终端用户需要更好的更便宜的智能互联产品，为帮助开发人员满足这些苛刻的需求，STM32WB系列提供先进的集成度和毫不妥协的双核性能。此外，兼容STM32开发生态系统还带来设计优势，大幅缩短新产品上市时间，例如，灯具、健身追踪器、医疗监视器、Beacon设备、标签、安全设备等。

意法半导体STM32WB实现片上无线通信功能加超低功耗

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