2020-11-20 STM32無線MCU再添新丁WB35/30

自2018年第一顆無線MCU系列STM32WB問世,STM32便邁入無線進擊路。ST不斷推出一系列具備強大無線連接能力的STM32產品,全面支持各種短距離(Zigbee、WiFi、藍牙、Z-wave)、廣域網通信標準(LoRa、SigFox、EC-GSM、LTE-M、NB-IoT 等),從產品、模組、封裝、安全、認證到軟硬件生態系統,ST爲物聯網應用提供了360度無縫解決方案,助用戶順利在物聯網世界裏乘風破浪、開疆拓土。
 


▲ ST爲物聯網連接提供360度無縫解決方案


STM32無線MCU現有兩條產品線:
 

  • STM32WL是全球首顆內置LoRa收發器的SoC,能夠加快LoRa® IoT智能設備開發,滿足廣域物聯網通信需求;

 

  • STM32WB是首個支持藍牙和802.15.4協議的ST解決方案,滿足短距離物聯網連接需求。


未來,ST還會將無線通信支持拓展到UWB、NB-IoT、LTE-M等主流通信標準,以全面滿足物聯網聯網需求。
 

STM32WB:多協議+安全SoC的開路先鋒
 

ST在2019年重磅推出雙核多協議無線STM32WB微控制器。STM32WB是新一代無線雙核微控制器,全球首個將多協議+安全(雙核,FUS, RSS…)結合在一起的SoC,支持主流2.4GHz的多種協議棧,如BLE,ZigBee,Thread等;還支持靜態和動態併發的模式,可同時運行多個協議棧。STM32WB具有高集成度、高性能、低功耗等特點,非常適用於工業網關、電信設備、家庭自動化、家電產品、智能消費電子、AI以及各種802.15. 4的無線場景;其優異的安全功能,諸如密碼算法加速器和安全密鑰存儲等,可確保物聯網硬件數據安全,是物聯網硬件開發人員的最佳選擇。
 


▲ STM32WB的八大產品特性


STM32WB的雙核架構可實現固件隔離和安全分區,從而提供了物聯網應用最迫切需要的安全性能。除了內置的巴倫, STM32WB還有專用於STM32WB的集成濾波器可配合使用,最大化了多協議射頻性能,且佔用PCB面積是分離方案的1/7。


在網關場景中,STM32WB提供BLE+Thread併發操作,可同時連接BLE和Thread網絡。用戶可以通過智能手機享受BLE連接的好處,同時還可以接入Thread網絡;STM32WB還提供BLE+Zigbee併發操作,可以同時接入BLE和Zigbee網絡。接入網絡一直是Zigbee網絡的一個缺陷,但是有了STM32WB,完美化解這個缺陷。ST還計劃提供BLE+802.15.4併發操作,將在2020年第四季度發佈。通過這種方法,客戶可以創建自己的私有網狀網絡,同時還可以方便地連接智能手機。目前有一些工業客戶正在尋找這種類型的解決方案。

 






▲ STM32WB可實現靈活的BLE+Thread應用方案

 

STM32WB55/50:最先問世的高配置版


STM32WB55微控制器最先問世,爲高性能高配置版,在無線連接和安全性能各方面達到最佳。其雙核是主頻爲64 MHz的® Cortex®‐M4核心(應用處理器)和主頻爲32 MHz的Arm® Cortex®‐M0+核心(網絡處理器),支持Bluetooth™ 5和IEEE 802.15.4無線標準,產品可以使用不同的軟件實現不同架構BLE、ZigBee自由切換, 一顆芯片可以通過時分複用做成BLE + ZigBee形式。兩個完全獨立的核心使該創新型架構能最優化地支持實時執行(與無線電相關的軟件處理)、靈活的資源使用和電源管理,從而實現更低的BOM成本和更好的用戶體驗。STM32WB55系列還包含嵌入式安全硬件功能,如256位AES硬件加密、PCROP讀寫保護、JTAG熔絲位、採用橢圓曲線加密引擎的公鑰加密等。
 

▲ STM32WB55框圖


STM32WB50是超值高性價比版本,與STM32WB55系統芯片引腳兼容,同樣沿襲雙核架構並支持多種無線協議。可用於需要支持Bluetooth® 5.0、ZigBee® 3.0或OpenThread標準的成本敏感型物聯網設備。該系列產品提供從藍牙5.0模式的100dB到802.15.4模式的104dB的良好鏈路預算。STM32WB50 將強大的安全性和超值系列的經濟性集於一身。片上集成AES-256加密模塊以及其它的基本安全功能,爲應用提供強大的安全保障。STM32WB50 沿用STM32WB55的省電模式,是節能省電應用的理想選擇。作爲STM32WB55的一個完整的衍生產品,STM32WB50 同樣支持經過市場檢驗的STM32Cube生態系統。
 

STM32WB35/30:將性價比推向極致


金秋10月,STM32WB無線MCU產品線再添新丁,STM32WB55的低成本版本STM32WB35/30將性價比推向極致。


 




▲ STM32WB各產品系列比較


成本 與STM32WB55/50相比,STM32WB35的成本更低。STM32WB30則是成本最低的ST藍牙+ 802.15.4解決方案。
外設 同STM32WB55相比,STM32WB35沒有LCD;
射頻 STM32WB55支持動態多協議, STM32WB35/50/30 只支持某一種協議;
封裝 STM32WB55封裝類型最多,STM32WB35/50/30只有QFN48, 且和STM32WB55 QFN48 pin 2 pin兼容。
 





▲ STM32WB35框圖


STM32WB35主要特性包括:
 

  • CM4 DSP/FPU 高達64MHz
  • 高達512KB Flash 和 96KB SRAM
  • 射頻
  • 射頻集成平衡不平衡器(Balun)
  • 低功耗藍牙5.0 和802.15.4
  • 輸出功率: +6.0 dBm (支持外部PA)
  • BLE 接收靈敏度: -96 dBm  @ 1Mbps (102dB鏈路預算)
  • 802.15.4 接收靈敏度: -100 dBm @ 250kbps (106dB鏈路預算)
  • 接收(RX): 4.5mA 和發送(TX): 5.2mA (0dBm)
  • 外設

    - 2xI2C, 1xUSART, 1xLP-UART, 2xSPI (+ I2S), Q-SPI, 1xUSB 2.0 FS device
    - 6x 定時器: 包括2x LP-16-bit
    - 2x 超低功耗比較器

  • 工作電壓1.71V 至3.6V (DC/DC, LDO)
  • 工作溫度-40°C 至+105°C
  • 功耗

    - 運行模式< 53µA/MHz (3V - RF ON)
    - 待機模式0.6 µA (射頻待機+ 32KB SRAM2a)
    - 關閉模式< 30nA
 



▲ STM32WB各產品系列定位


在消費類、智能家居、智能工業及醫療健康等不同應用領域裏,STM32WB35/30將與它的兄弟STM32WB55/50攜手,讓物聯網用戶都能找到最適合自己的解決方案,迸發出更多創造力!

 


強大的STM32WB生態系統



ST爲STM32WB產品提供了從硬件、軟件開發工具等完整的生態系統,從配置、開發、下載、到監控的一站式開發平臺,構建無縫的開發流程。

  • STM32CubeMX:配置硬件引腳,使HW開發更容易;配置BLE 廣播、配對、Service服務, 使SW 開發更容易
  • STM32CubeIDE:代碼編輯/代碼編譯鏈接/代碼調試/代碼燒寫
  • STM32CubeWB:固件例程
  • STM32CubeProgrammer:燒寫、讀取片上存儲區/燒寫、讀取片外存儲區/燒寫、讀取選項字節/
  • STM32Cube Monitor/ STM32CubeMonRF:功耗測試,無線藍牙調試,USB PD調試

 


▲ 強大的STM32WB生態系統
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