基于STM32W108的32位無線MCU RF解決方案

該器件主要應(yīng)用在智能電網(wǎng)、建筑物自動(dòng)化和控制、家庭自動(dòng)化和控制、ZigBee Pro無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、安全和監(jiān)視系統(tǒng)、RF4CE產(chǎn)品和遙控設(shè)備。

收發(fā)器采用高效率的架構(gòu)，其效率超過了IEEE802.15.4-2003標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍15dB.其集成的接收通道濾波可以與2.4GHz頻段的，其他通信標(biāo)準(zhǔn)通用，例如，IEEE 802.11和藍(lán)牙。其集成的穩(wěn)壓器VCO,環(huán)路濾波器和功放降低了外部元件的數(shù)量。其可選的，高性能無線模式(增強(qiáng)模式)可通過軟件選擇，以提高動(dòng)態(tài)范圍。

集成的32位ARM Cortex-M3微處理器是高度優(yōu)化的，可以用于高性能、低功耗、高效的存儲(chǔ)器。它包括一個(gè)集成微控制器(支持兩種不同的操作模式)：特權(quán)模式和非特權(quán)模式。這種體系結(jié)構(gòu)可以用來從應(yīng)用程序代碼中分離網(wǎng)絡(luò)堆棧，并防止存儲(chǔ)器、寄存器限制區(qū)域內(nèi)的不必要的更改，增加了穩(wěn)定性和可靠性。d 8kB/12kB/16kB集成RAM用于數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器。STM32W108 HAL軟件采用高效的磨損均衡算法，優(yōu)化了嵌入式閃存的壽命。

為了保證ZigBee和IEEE802.15.4-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的嚴(yán)格的時(shí)序要求，STM32W108在硬件上集成了很多MAC功能。該MAC硬件可以處理自動(dòng)ACK發(fā)送和接收，自動(dòng)退避延時(shí)，清理信道評(píng)估，以及對(duì)所收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行自動(dòng)過濾。其MAC集成了一個(gè)數(shù)據(jù)包跟蹤接口，可以非侵入式捕獲所有的STM32W108數(shù)據(jù)包。

STM32W108提供了許多先進(jìn)的電源管理功能，使電池壽命增長(zhǎng)。其高頻率的內(nèi)部RC振蕩器可以使處理器核喚醒后，迅速開始執(zhí)行代碼。具有各種深度睡眠模式，低于1μA的功耗(同時(shí)保留RAM內(nèi)容)。支持用戶自定義的應(yīng)用程序，片上外設(shè)包括UART、SPI、I2C、ADC和通用定時(shí)器，以及多達(dá)24個(gè)GPIO .此外，集成了穩(wěn)壓器、上電復(fù)位電路以及睡眠計(jì)時(shí)器。

圖1 STM32W108框圖

圖2 MB953rev.A電路圖

STM32W108主要特性

完整的系統(tǒng)級(jí)芯片

- 32位ARM Cortex-M3處理器

-符合2.4GHz IEEE802.15.4的收發(fā)器和低MAC

-128kB/192kB/256kB閃存，8kB/12kB/16kB RAM內(nèi)存

- AES128加密加速器

-靈活的ADC,SPI/UART/I2C串行通信和通用定時(shí)器

- 24高度可配置的GPIO

與施密特觸發(fā)器輸入

業(yè)界領(lǐng)先的ARM

Cortex-M3處理器

-領(lǐng)先的32位處理性能

-高效的Thumb-2指令集

-運(yùn)行在6MHz、12MHz或24MHz

-靈活的嵌套向量中斷控制器

低功耗，先進(jìn)的管理

-接收功率(w/CPU)：27mA

-發(fā)送功率(w/CPU,+3dBmTX)：31mA

-低深度睡眠電流，保留RAM和GPIO:400nA/800nA,有/無睡眠定時(shí)器

-低頻率的內(nèi)部RC振蕩器，用于低功耗的睡眠時(shí)間

-高頻率的內(nèi)部RC振蕩器用于快速

(100μs)處理器(從睡眠開始)

卓越的RF性能

-普通模式下的鏈路預(yù)算高達(dá)102dB;可配置多達(dá)107dB

- 99dBm的正常接收靈敏度，可配置為-100dBm(1%PER,20B數(shù)據(jù)包)

- 3dB正常模式下輸出功率;最多可配置為+8dBm

-強(qiáng)大的WiFi和藍(lán)牙共存

創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)和處理器調(diào)試

-非侵入式硬件的數(shù)據(jù)包跟蹤

-串行線/JTAG接口

-標(biāo)準(zhǔn)的ARM調(diào)試功能：閃存片和斷點(diǎn);數(shù)據(jù)觀察點(diǎn)和跟蹤;儀表跟蹤宏單元[!--empirenews.page--]

應(yīng)用靈活性

-單電壓操作：2.1V~3.6V,具有內(nèi)部1.8V和1.25V穩(wěn)壓器

-可選的32.768kHz晶振更高的精度定時(shí)器

-單24MHz晶體低外部元件數(shù)

-支持外部功率放大器

-小封裝，7mm×7mm 48引腳VFQFPN封裝或6mm×6mm 40引腳封裝VFQFPN

STM32W108應(yīng)用

智能電網(wǎng)

建筑物自動(dòng)化和控制

家庭自動(dòng)化和控制

安全和監(jiān)控系統(tǒng)

ZigBee Pro無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

RF4CE產(chǎn)品和遙控設(shè)備

圖3 MB953 rev.A電路圖

圖4 MB953 rev.B電路圖

RF控制評(píng)估板

STM32W-RFCKIT

STM32W-RFCKIT是低成本射頻控制套件，易于使用，可用于STM32W108xx射頻微控制器。該系列微控制器集成了一個(gè)32位的ARM Cortex-M3的微處理器，和一個(gè)2.4GHz,符合IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的收發(fā)器。該套件是即插即用的2.4GHz射頻點(diǎn)至點(diǎn)通信，可用于通用無線控制系統(tǒng)。

STM32W-RFCKIT射頻控制工具包提供了演示應(yīng)用程序及文件，可以作為創(chuàng)建應(yīng)用程序和重新編程STM32W108xx微控制器的參考。

該套件提供了一套簡(jiǎn)單的API,使得應(yīng)用工程師能夠輕松地開發(fā)射頻控制功能，如LED,串行通信通道(通過USB虛擬COM)，MEM啟用的指針等。由于STM32W微控制器的靈活性，開發(fā)人員還可以聯(lián)合使用該套件與其他可用的協(xié)議網(wǎng)絡(luò)庫(kù)：基于MAC的、RF4CE.