STM32首款無線雙核MCU，延續(xù)快捷開發(fā)的優(yōu)點

 在4月份的STM32峰會上，STM32WB便備受關(guān)注。作為STM32平臺上的首款雙核無線MCU，此產(chǎn)品的發(fā)布對于STM32整體的產(chǎn)品布局而言是一個重要的躍進(jìn)。近日ST專門召開了STM32WB的發(fā)布會，意法半導(dǎo)體STM32超低功耗和網(wǎng)絡(luò)微控制器市場經(jīng)理HAKIM JAAFAR進(jìn)行了精彩的介紹。雖不少廠商早就有類似產(chǎn)品，但一場發(fā)布會仔細(xì)了解下來，STM32WB其實還是差異化非常明顯的，延續(xù)了STM32一貫的便捷開發(fā)的特色。

圖：STM32 nucleo套件現(xiàn)場demo演示

多協(xié)議、低功耗、安全

射頻集成是MCU或SoC的趨勢，STM32WB最令人關(guān)注的也是其無線功能的集成。據(jù)悉，STM32WB支持藍(lán)牙5.0協(xié)議棧，最高傳輸速率可以達(dá)到2Mbps，并且支持BLE Mesh的技術(shù)。同時STM32WB還支持802.15.4，因此可以支持OpenThread和Zigbee協(xié)議棧。HAKIM先生介紹，因為STM32WB上的2.4G射頻可以支持多協(xié)議，所以基于+6dBm輸出功率和高靈敏度的射頻模塊和物理層、鏈路層之上的協(xié)議棧，可以做不同的排列組合，比如同時使用ZigBee和藍(lán)牙5.0，或者同時使用藍(lán)牙5.0和Thread，又或是Thread和ZigBee以及同時支持專有協(xié)議。

雙核體現(xiàn)的功耗優(yōu)勢也非常的明顯，下圖展示了處理器在處理不同工作任務(wù)時候的功耗消耗表現(xiàn)。如圖所示因為單核處理器除了關(guān)閉模式外，其余模式下都要保持恒定的功率水平，因此功耗較高。而雙核STM32WB則可以根據(jù)不同的工作負(fù)載來實現(xiàn)動態(tài)的單核雙核的關(guān)斷。在射頻任務(wù)單獨處理時，M0+內(nèi)核進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)任務(wù)的出理;在節(jié)能模式下，RAM+RTC運行的功耗僅為1.8μA，喚醒時間為5μs;在M4內(nèi)核單獨工作還可以分為兩種狀態(tài)，在批處理模式下，CPU和閃存還可以關(guān)閉;在雙核同時運行的情況下，功耗也僅僅為50μA/MHz;而在超級節(jié)能模式下，功耗將小于50nA。

雙核架構(gòu)不僅對功耗有所提升，而且對于安全性也有更好的處理。因為M0+的射頻域被做成了一個單獨的封閉系統(tǒng)，所有進(jìn)出射頻域的指令都需要進(jìn)行密鑰驗證。這種功能叫做CKS，即在M0+內(nèi)核域的用戶密鑰存儲。此外，STM32WB還延續(xù)了以前STM32的硬件加密引擎，比如說真隨機(jī)數(shù)以及加密加速器、讀保護(hù)、存儲單元等。 另外ST還特別強(qiáng)調(diào)，STM32WB內(nèi)部集成了一個巴倫，因此對于系統(tǒng)設(shè)計而言，可以縮減bom成本。

雙核比單核開發(fā)更便捷

雖然是雙核處理器，但是其實并不意味著會比單核開發(fā)的難度更大。相反的，因為射頻功能的打包，STM32WB在射頻應(yīng)用開發(fā)方面相比單核的處理器更為便捷。

HAKIM表示，從STM32WB的架構(gòu)來看，雙核中M0+只是跑藍(lán)牙協(xié)議棧以及安全密鑰的權(quán)限，客戶的應(yīng)用是在M4上面運行，對于大部分客戶來講只是單核的MCU，因為M0+加上藍(lán)牙可以類比看成是一個外設(shè)，而客戶做應(yīng)用是基于M4。這比過去的單核藍(lán)牙芯片更簡單，過去單核MCU需要處理應(yīng)用，還需要處理協(xié)議棧，因此更加復(fù)雜。從這個角度來看，STM32WB給用戶帶來更簡單，更容易，更方便的開發(fā)機(jī)制，并且更安全。我們是把藍(lán)牙的協(xié)議包起來，是獨立的內(nèi)核，不會跟應(yīng)用的內(nèi)核搶占它的資源，這是非常巧妙的設(shè)計。

當(dāng)然如果客戶由比較高的定制需求，M0+內(nèi)核域也可以交給客戶進(jìn)行開發(fā)。

同時在軟件方面，不論是協(xié)議棧端(如射頻的BLE5.0 OpenThread)還是通用的802.14.5，都免費提供給客戶。除大家熟知的CubeMX外，在射頻開發(fā)方面還有用于射頻性能監(jiān)測的STM32CubeMonRF工具提供。硬件方面，ST配套提供了nucleo的開發(fā)套件。

目前STM32WB已經(jīng)全面發(fā)售，提供了9個細(xì)分產(chǎn)品型號，可以全面支持客戶的射頻開發(fā)需求。據(jù)HAKIM透露，未來ST還會繼續(xù)推出支持其它無線協(xié)議的MCU。

左起：談俊(意法半導(dǎo)體中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場經(jīng)理)、HAKIM JAAFAR (意法半導(dǎo)體STM32超低功耗和網(wǎng)絡(luò)微控制器市場經(jīng)理)、曹錦東(意法半導(dǎo)體中國微控制器事業(yè)部市場及應(yīng)用總監(jiān))