Строим оптимальную беспроводную сеть при помощи STM32WB

1 марта 2019

Новый двухъядерный микроконтроллер STM32WB производства STMicroelectronics с беспроводной связью на борту – ворота в мир интернета вещей для разработчиков электроники.

Семейство STM32 на сегодняшний день насчитывает 799 различных микроконтроллеров, и это наводит на мысль, что круглая цифра 800 будет достигнута в ближайшее время.

Компания STMicroelectronics анонсировала выход STM32WB. Это двухъядерный микроконтроллер ARM® Cortex®-M-core, первый в новой серии устройств, дополняющей нынешние малопотребляющие MCU STM32 версией с беспроводной связью на борту (рисунок 1). В дополнение к высокопроизводительному ядру ARM Cortex-M4, предназначенному для обработки приложений, новые микроконтроллеры STM32 включают в себя независимое ядро ARM Cortex-M0+ для управления мультипротокольным передатчиком 2,4 ГГц. Дополнительное ядро M0+ реализует технологии Bluetooth 5.0, Thread и IEEE 802.15.4 в параллельном режиме, плюс обеспечивает управление безопасностью. Микроконтроллер STM32WB имеет энергопотребление от 50 мкА/МГц в активном режиме и лишь 600 нА при работающем RTC и сохранении 32 кбайт данных в SRAM. Простота подключения к антенне обеспечивается интегрированным балуном. На выбор разработчику предлагаются кристаллы с увеличенным объемом памяти – 128 или 256 кбайт ОЗУ и 256 кбайт, 512 кбайт или 1 Мбайт Flash-памяти.

Рис. 1. Новый двухъядерный контроллер STM32WB

Встроенное радио 2,4 ГГц контролируется ULP-ядром Cortex-M0 и потребляет всего 3,8 мА в режиме приема и 5,5 мА в режиме передачи (при 0 дБм). Максимальная выходная мощность может достигать +6 дБм, обеспечивая увеличенную дистанцию связи. Радиоконтроллер содержит сертифицированные стеки протоколов, включая ST OpenThread и Bluetooth 5 с поддержкой Mesh 1.0. Интерфейс хост-контроллера (HCI) и уровень управления доступом к среде передачи данных (MAC) дают разработчикам возможность самостоятельно выбирать стек Bluetooth Low Energy (BLE) или формат пакетов стандарта IEEE 802.15.4.

Учитывая растущую потребность в повышенной безопасности, компания ST реализовала в STM32WB встроенное хранилище пользовательских ключей, механизм шифрования на эллиптических кривых и аппаратную поддержку 256-битной криптографии AES. В микросхеме имеются механизмы для последующего улучшения потребительских свойств изделий в полевых условиях с использованием безопасного обновления прошивки (SFU) и поддержки Root Secure Service (RSS) для проверки подлинности обновления по воздуху (OTA). В STM32WB используется ноу-хау компании в области малопотребляющей периферии, включая таймеры, компараторы сверхмалого энергопотребления, 12-/16-разрядный SAR ADC, емкостный сенсорный контроллер, ЖК-контроллер и стандартные интерфейсы, такие как USB 2.0 FS (без кристалла), I²C, SPI, аудиоинтерфейс SAI и поддержку Quad-SPI (рисунок 2).

Рис. 2. Преимущества архитектуры микроконтроллера STM32WB

При проектировании устройств на базе STM32WB можно использовать весь арсенал средств разработки экосистемы STM32. Дополнительно ST выпускает новую плату Nucleo STM32WB для ускорения вывода на рынок продуктов с беспроводным интерфейсом. При этом разработчики могут использовать богатый инструментарий, в том числе STM32CubeMX – графический инструмент для конфигурации микроконтроллеров и генерации кода, пакет STM32CubeWB MCU, периферийные драйверы, промежуточное программное обеспечение и готовые примеры кода. Что еще более важно, для поддержки специфической разработки STM32WB добавлен STM32CubeMonitor-RF – специальный инструмент для тестирования радио.

Оригинал статьи