Компания STMicroelectronics недавно представила модуль STM32WL5MOC system in package (SiP) с двухъядерным микроконтроллером STM32, радиочастотной радиостанцией с частотой ниже 1 ГГц, источником питания и пассивными компонентами в корпусе LGA размером 10×10 мм. Согласно ST, в новом чипе используется модуль STM32WL, который мы видели в плате MKR Windy, вдохновленной Arduino MKR, интеллектуальных зданиях и многих других устройствах LoRa.
STM32WL от STMicroelectronics, микроконтроллер Arm Cortex-M0+, работает в диапазонах ISM ниже ГГц (413–479 МГц, 826–958 МГц и 169 МГц позже в 2024 году) для таких протоколов, как беспроводной M-Bus (режим N) и Wize. Он поддерживает мультипротокол и мультимодуляцию (4-(G)FSK, 2-(G)FSK, (G)MSK, DBPSK, DSSS, OOK, ASK) для различных стандартов беспроводной связи (Sigfox, KNX, WiSun, mioty, M-Bus и т. д.) и предлагает функции энергосбережения, обеспечивающие срок службы батареи до 15 лет.
Блок-схема SiP-модуля STM32WL5MOC
Характеристики SiP-модуля STM32WL5MOC:
- Основные характеристики:
- STM32WL55JC SoC с 32-битными процессорами Arm Cortex-M4 и Cortex-M0+, до 48 МГц.
- Адаптивный ускоритель реального времени (ART Accelerator) для эффективного выполнения операций с флэш-памятью.
- В комплект поставки входят поддержка инструкций DSP и блок защиты памяти (MPU).
- Объем памяти:
- Флэш-память объемом 256 Кбайт и ОЗУ 64 Кбайт.
- 20х 32-битных резервных регистров и загрузчик с поддержкой интерфейсов USART и SPI
- Защита сектора от операций чтения/записи
- Радио и связь:
- Диапазон частот – от 150 МГц до 960 МГц, поддержка модуляций LoRa, (G)FSK, (G)MSK и BPSK.
- Чувствительность приема: –123 дБм для 2-FSK, –148 дБм для LoRa.
- Высокая и низкая выходная мощность передатчика, программируемая до +22 дБм и +15 дБм, соответственно.
- Интегрированные пассивные устройства (IPD) для оптимизации радиочастотного согласования, фильтрации и симметрирования.
- Соответствие нормам радиочастот ETSI, FCC и ARIB STD.
- Поддерживает как стандартизированные, так и собственные протоколы, такие как LoRaWAN, Sigfox и W-MBus.
- Безопасность и идентификация:
- 256-битное аппаратное шифрование AES, генератор случайных чисел (ГСЧ).
- Защита сектора (PCROP, RDP, WRP) и блок расчета CRC.
- Уникальный идентификатор устройства (64-битный UID) и 96-битный уникальный идентификатор кристалла.
- Аппаратный ускоритель открытых ключей (PKA) и безопасный уровень MAC субгигагерца.
- Возможности безопасного обновления прошивки (SFU) и установки (SFI).
- Источники синхронизации:
- Несколько внутренних и внешних источников синхронизации, включая кварцевый генератор 32 МГц, поддержку TCXO и ряд RC-генераторов.
- PLL для процессора, АЦП и аудиосинхронизации.
- Платформа со сверхнизким энергопотреблением:
- Напряжение питания варьируется от 1,8 В до 3,6 В.
- Режимы сверхнизкого энергопотребления включают выключение (31 нА), режим ожидания (+ RTC) (360 нА) и режим Stop2 (+ RTC) (1,07 мкА).
- Потребление MCU в активном режиме ниже 72 мкА/МГц, в режиме RX — 4,82 мА, а в режиме TX — от 15 мА до 87 мА.
- Аналоговая и системная периферия:
- 12-битный АЦП с аппаратной передискретизацией, 12-битный ЦАП и компараторы со сверхнизким энергопотреблением.
- Почтовый ящик и семафоры для межядерной связи.
- Контроллеры и входы/выходы:
- Комплексная поддержка контроллеров, включая DMA, USART, LPUART, SPI и I2C.
- Несколько таймеров для общего назначения, управления двигателем и приложений со сверхнизким энергопотреблением.
- До 43 входов/выходов, большинство из которых устойчивы к 5 В.
- Рабочая температура от –40°С до +105°С.
Спецификация платы разработки B-WL5M-SUBG1:
- Встроен модуль STM32WL5MOC для немедленного прототипирования.
- Пользовательский интерфейс – три пользовательских светодиода, пользовательская кнопка и кнопка сброса для взаимодействия.
- Возможности подключения и расширения — разъем отладки MIPI, разъем STMod+ для модульного расширения, короткая антенна для надежного беспроводного подключения.
- Управление питанием — USB Type-C для питания через дополнительную плату адаптера STMod+, поддерживает внешние источники питания или USB VBUS.
- Поддержка разработки — предлагает комплексные библиотеки программного обеспечения и примеры с пакетом MCU STM32CubeWL, поддерживает основные IDE, включая IAR Embedded Workbench, MDK-ARM и STM32CubeIDE, для универсальных вариантов разработки.
Плата разработчика B-WL5M-SUBG1 с STMod+ и антенной
Плата разработки B-WL5M-SUBG1 включает в себя датчик температуры, 3-осевой магнитометр, 3D-акселерометр, 3D-гироскоп, пьезорезистивный датчик абсолютного давления, последовательную флэш-память CMOS и последовательную шину EEPROM шины I2C. Кроме того, 20-контактный интерфейс STMod+ позволяет добавлять дочерние платы малого форм-фактора.
Программная поддержка доступна для нового SiP через пакет MCU STM32CubeWL, включающий низкоуровневые API, уровень аппаратной абстракции (HAL), RTOS и программные стеки для LoRaWAN и Sigfox. Кроме того, сторонние IDE, такие как IAR Embedded Workbench, также будут поддерживать этот новый MCU.
Чип (от 9 до 10 долларов США) и плату для разработки (52,50 доллара США) в настоящее время можно приобрести в интернет-магазине STMicroelectronics или у других дистрибьюторов, таких как DigiKey Mouser. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с их пресс-релизами и страницами продукта, посвященными модулю и оценочному комплекту.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.