STM32WBA

我们正处在一个数智全互通的时代,在家里、在路上、智能工业,无处不在的低功耗短距离无线技术,应用领域广泛、场景复杂。适用于短距离通信的2.4GHz技术应用对无线微控制器芯片的集成度、功耗、性能、安全性等有较高要求。

STM32 新一代无线微控制器 — STM32WBA无线MCU系列,支持多种无线通信协议和标准,传承了 STM32U5 微控制器的超低功耗优异特性、具有更强安全性。它将助力开发者提高近距离无线产品传输性能,加快产品上市。

适用于短距离通信的2.4GHz/BLE技术应用可分为两类,点对点或一对多设备蓝牙通信(蓝牙技术或者2.4G私有协议实现)和组网通信(蓝牙MESH实现)。这两种应用场景均对无线微控制器芯片的集成度、功耗、数据处理速度等方面提出了较高的要求。随着信息安全的重要性和必要性被广泛重视,在无线SoC中强化安全性能成为必然。

STM32通过三个产品子系列完整布局2.4GHz短距离应用场景:

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  • STM32WB0系列(原BlueNRG SoC):基于Arm® Cortex®-M0+的蓝牙低功耗无线单核芯片;

  • STM32WB系列:无线双核微控制器,Cortex®-M0+内核运行无线协议栈,Cortex®-M4内核运行应用程序;

  • STM32WBA系列:基于Arm® Cortex®-M33 内核,采用TrustZone技术的单核无线微控制器。

新一代无线微控制器STM32WBA系列在集成度、性能、功耗、安全性等方面可满足开发者的全方位需求。

继承STM32U5的超低功耗架构

STM32WBA无线MCU系列基于 40nm 工艺,传承 STM32U5 的超低功耗架构,具有出色的性能功耗比。

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STM32WBA支持自主低功耗模式,超低功耗射频。即便在系统休眠的情况下,也可借助LPDMA实现外设和存储的读写访问,使得 STM32WBA 节能效果出色,唤醒速度更快。

高级别安全性,守护用户信息安全

在物联网硬件设备开发中,开发者面临的安全要求越来越高。嵌入式系统的安全性能已成为产品的核心竞争力。

STM32WBA 无线 MCU系列将通过 SESIP 3级认证和 PSA 三级认证,可帮助开发者简化开发流程、缩短产品上市时间。这也是ST推出的可满足这一需求的首款无线微控制器。


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STM32WBA 系列具有多种安全保护功能,如防止非法访问的存储器保护功能、提高硬件安全防御能力的加密功能、在产品生命周期内保护设备的平台保护功能、以及代码隔离功能;同时还提供STM32TrustTEE TF-M、安全启动和安全更新、安全固件安装、NIST – CAVP认证加密软件库等一揽子安全服务。

更强的无线性能带来更好的用户体验

STM32WBA无线系列具有更强的无线性能,不仅可支持多种通信协议,还具备高达+10 dBm的输出功率。

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✦ 新品STM32WBA55是 STM32WBA无线MCU系列首款支持多种无线通信协议和标准的微控制器

  • 主频高达100MHz,基于Arm®  Cortex® -M33内核,CoreMark跑分为407分,确保高效的应用处理能力;

  • 支持多协议: Bluetooth® Low Energy 5.4, 802.15.4、Zigbee, OpenThread等协议和Matter标准,产品的易用性和传输体验更好;

  • 高输出功率+10 dBm,支持低功耗模式,传输距离更远,不易断网,提高设备可靠性和稳定性,不仅扩展了通信范围,同时提升通信效率;

  • 超低动态功耗(当时钟周期是100MHz时,功耗仅为 30 µA/MHz),通过设备通信广播扩展来延长电池寿命。

支持BLE音频连接,实现更丰富的聆听体验

近10年来,蓝牙在音频领域最大的技术革新便是从点对点传输的经典蓝牙模式(Classic Audio)到低功耗蓝牙(LE Audio)规格的完成。低功耗蓝牙(LE Audio)不仅使高音质真无线耳机成为现实,而且将带来各种全新的音频用例,实现更丰富的聆听体验。Auracast™广播音频便是其中之一。

LE Audio是新一代蓝牙音频传输协议,基于低功耗蓝牙BLE无线通信,其主要特点有:超低功耗,高音质、 支持多重串流音频和Auracast™广播音频。Auracast™广播音频是蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)推出的全新音频分享消费品牌,使智能手机、笔记本电脑、电视和公共广播系统等音频发射器能够向附近不限数量的扬声器、耳机和助听器等蓝牙音频接收器广播音频。

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在 BLE 蓝牙音频连接中,STM32WBA 不仅支持“单播”,还支持“Auracast 广播”,通过广播模式,为用户带来全新的共享音频体验;它发射功率高达+10 dBm,传输距离更远,不易断网,提高设备可靠性和稳定性,不仅扩展了通信范围,同时提升通信效率。

STM32WBA:一款多用途产品

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高处理性能和可扩展外设使STM32WBA可广泛应用于工业控制、医疗和消费电子、智能家居等多种智能化场景。

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完善生态系统,简化设计过程

ST为STM32WBA系列提供完善的软硬件生态,全面支持和集成Bluetooth® Low Energy 5.4 、Zigbee、Thread 协议栈。

在硬件方面,ST为STM32WBA5提供的开发板包括STM32WBA55G-DK1探索套件和NUCLEO-WBA55CG开发板,用户可基于Arduino连接的开发套件,探索STM32WBA的各种应用。

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在软件方面,通过STM32CubeWBA(连接 + 示例 + 外设)、STM32CubeMX (代码生成 + 功耗计算)、STM32CubeMonRF和STM32CubeProg等软件,简化设计过程。STM32CubeMX 集成先进的射频协议栈,STM32CubeMonRF带来先进的QoL 功能;ST还提供专注解决实际应用需求的手机应用和在STM32 Hotspot GitHub 上的开放资源。

来源:STM32

免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

围观 21

STM32WBA 是 ST 最新一代的 BLE 芯片。该芯片已经获得 STM32CubeMX 工具的支持,用户可使用 STM32CubeMX 的图形化界面、快速生成具备 IO 配置、时钟配置、外设配置、中间件使用配置、BLE 服务配置等内容的基础源码工程。 

本文档将指导用户如何使用 STM32CubeMX 软件一步步生成基于 STM32WBA52MCU 的一个源码工程;该工程实现了 BLE 外设功能、并具有定制化的 BLE 服务。使用STM32WBA 系列其他芯片也可以参考此文档的步骤构建对应的基础源码工程。

详阅请点击下载:

《一步一步创建STM32WBA BLE_Custom工程》全文。

来源:STM32

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围观 31

导语:信息安全在万物皆可连的物联网爆发时代,越来越受到开发者的重视。而意法半导体的目标是将安全功能扩展到更多的物联网应用中,这便是推出无线新系列 STM32WBA的初衷。

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▲ 无处不在的蓝牙技术

无处不在的蓝牙技术,应用领域广泛、场景复杂。适用于短距离通信的2.4GHz-BLE技术应用可分为两类,点对点或一对多设备蓝牙通信(蓝牙技术+专有协议实现)和组网通信(蓝牙技术+组网协议实现)。这两种应用场景均对无线微控制器芯片的集成度、功耗、数据处理速度等方面提出了较高的要求。随着信息安全的重要性和必要性被广泛重视,在无线SoC中强化安全性能成为必然。

STM32在2.4GHz短距离应用场景有完整布局

在2.4GHz短距离无线应用场景中,ST有三个产品组合:

  • BlueNRG SoC:基于Arm® Cortex®-M0+的蓝牙低功耗无线单核芯片
  • STM32WB:无线双核微控制器,Cortex®-M0+内核运行无线协议栈,Cortex®-M4内核运行应用程序
  • STM32WBA:基于Arm® Cortex®-M33 内核,采用TrustZone技术的单核无线微控制器
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▲ STM32 微控制器 2.4GHz 产品组合
新一代无线微控制器STM32WBA系列在集成度、性能、功耗、安全性等方面可满足开发者的全方位需求。

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▲ 新一代超低功耗蓝牙5.3无线系列STM32WBA

STM32WBA是基于Arm® Cortex®-M33 内核、首款获得SESIP 3级认证、支持低功耗蓝牙5.3应用的32位无线SoC,可为无线物联网设备提供以下性能优势:

  • 基于Bluetooth®低功耗5.3技术,高数据速率,确保快速可靠的数据传输
  • 高输出功率+10 dBm,扩大了远端通信范围,具备远距离通信能力
  • 低功耗通讯功能,通过设备通信广播扩展来延长电池寿命
  • 基于Arm® Cortex®-M33 内核,主频100MHz,CoreMark评分达到407,确保高效的应用处理能力 
  • 基于SESIP3设备功能保护您的IP并加强隐私保护
  • 传承STM32U5的超低功耗性能(LP-DMA、唤醒时间短)
  • 久经考验的STM32Cube生态系统缩短产品上市时间
  • 高集成度SoC,减少BOM成本,简化无线应用开发 

显著优化的无线性能

STM32WBA是同类产品中首个输出功率达到+10 dBm的器件。这意味着当STM32WBA与设备进行连接时,即便连接信号不稳定,也可以通过更为强劲的无线链路与设备实现连接。

以与手机相连的可穿戴设备为例,常会遇到这样的场景:我们背着双肩背书包外出,而可穿戴设备被放置在背包内,这时连接信号必须穿过背包和用户的身体,导致信号传输受阻。采用STM32WBA设计的可穿戴设备,由于其输出功率为+10 dBm,为开发者获得更强劲可靠的信号提供了保障。

STM32WBA的数据传输率高达2Mbps,可支持远距离传输。同时还可实现广播拓展,从而优化通信管理。

首款STM32WBA系列产品WBA52支持低功耗蓝牙5.3协议,未来将会推出同时支持OpenThread和Zigbee等其他无线协议的器件。

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▲ STM32WBA最新产品组合


全新单核架构的STM32WBA

2019年问世的STM32WB系列是无线双核微控制器SoC,在Cortex®-M0+内核运行无线协议栈,在Cortex®-M4内核运行应用程序。STM32WBA系列则采用Cortex®-M33单核架构,主频高达100MHz,CoreMark评分407,开启了无线微控制器的全新方式。基于这样的单核架构和主频,STM32WBA具备了运行指纹识别或异常检测等较复杂算法的算力。

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▲ STM32WBA产品框图

STM32WBA无线系列内嵌大容量内存,可支持应用程序和连接功能,具有最高1 MB的Flash存储器和128 KB的RAM。丰富的智能外设(如ADC、触摸传感、定时器),使STM32WBA成为自给自足型应用无线MCU,极大地简化开发过程。

传承STM32U5的低功耗性能

超低功耗平台STM32WBA系列采用STM32U5架构,继承了数字和模拟外设特性,具有出色的性能功耗比,适用于从工业到智能家居和消费市场的许多应用。

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▲ STM32WBA5低功耗性能

STM32WBA无线系列的低功耗性能成熟,可支持低功耗的STOP0、STOP1和待机模式。这些模式可帮助开发人员快速从保持连接的运行模式切换到可将射频相关信息写入内存的待机模式。也正式因为这一优化机制,使得STM32WBA的节能效果更为出色、唤醒速度更快。

更高级别的安全性能

在物联网硬件设备开发中,开发者面临的安全要求越来越高。为帮助开发者简化开发流程、缩短产品上市时间,我们将STM32WBA设计成可提供SESIP 3级认证的无线微控制器,这也是ST推出的可满足这一需求的首款无线微控制器。


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▲ STM32WBA具备更高级别的安全性能

STM32WBA系列可提供高级别的安全性,同时还能保护数据、IP,并防止黑客攻击或设备克隆。

  • STM32WBA系列基于Arm® Cortex®-M33 内核,采用TrustZone®技术;
  • ST固件可提供安全启动、安全调试等功能,开发团队可确保敏感的应用程序免受无线协议栈的影响,并保护云证书或用户数据等信息;
  • STM32WBA还配备了防物理攻击的机制,如四个防篡改引脚及单一硬件密钥等;
  • STM32Trust还可帮助开发人员节省时间和资源,同时STM32 Wiki上也将提供特定内容,协助用户实现安全性能需求的BLE应用开发,实现具有高级别安全性的特定BLE应用程序。

完善的生态简化开发流程

STM32WBA系列有完善的软硬件生态。
  • 用于原型设计的NUCLEO-WBA52CG专用板卡(Nucleo-64 母版+STM32WBA子板)

  • 全面支持和集成低功耗蓝牙® 5.3 协议栈

  • 与STM32CubeMX集成的高级射频堆栈

  • 让开发者更方便的STM32CubeMonRF

  • 方便的手机端应用

  • GitHub可用的资源,包括STM32 hotspot

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▲ STM32WBA具有完善的软硬件生态

结语

STM32WBA开启了一个新的无线应用时代,为无线应用开发者带来根本性的变革,其Cortex®-M33单核架构将带来更为简洁、强大、高效和安全的性能。

来源:STM32

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