česky english Vítejte, dnes je čtvrtek 29. září 2022

Integrované RF rozhraní a dvě jádra v nové MCU řadě STM32WB. Nízká spotřeba, důmyslné zabezpečení i výkon v reálném čase.

DPS 5/2020 | Součástky - články
Autor: STMicroelectronics

Dvoujádrové mikrokontroléry STM32WB s integrovaným bezdrátovým rozhraním od firmy STMicroelectronics nabízejí mimořádně nízkou spotřebu, důmyslné zabezpečení a díky integrovanému RF rozhraní podporu protokolů Bluetooth® 5 a IEEE 802.15.4, včetně řešení OpenThread a ZigBee®. STM32WB produkty spojují vlastnosti řady STM32L4 s jádrem Arm® Cortex®-M4 a dedikovaným jádrem Cortex-M0+ pro řízení samotné RF komunikace. Vše je založeno na technologii zaručující nízkou spotřebu energie. Řešení skvěle nahrává potřebám aplikací typu vzdálených čidel, nositelné techniky, kontrolérů pro automatizaci budov a domácností, počítačových periférií, průmyslové automatizace a dalších zařízení IoT.

Integrované RF rozhraní a dvě jádra v nové MCU řadě STM32WB. Nízká spotřeba, důmyslné zabezpečení i výkon v reálném čase.

Mezi hlavní prvky, které podtrhují důraz na bezpečnost v podání STM32WB, patří: CKS (Customer Key Storage), PKA (Public Key Authorization) nebo šifrovací jednotky pro MAC a vyšší vrstvy. V kontextu jádra Cortex-M0+ zde nechybí ani možnosti bezpečné aktualizace firmwaru (OTA) samotné aplikace. Integrované CKS zajistí spolehlivé uložení privátního klíče, který je plně skrytý před aplikačním jádrem Cortex-M4. Pro bezpečnou aktualizaci firmwaru se poté využívá veřejného klíče, který může být dešifrován právě pouze privátním klíčem uloženým v CKS. Tímto způsobem je útočníkům zamezeno v tom, aby vložili svůj podvržený kód, příp. ovládli celý systém. Pro operace spojené s kódováním a dekódováním je také k dispozici HW akcelerace (AES, 256 bitů).

V neposlední řadě je dobré podotknout, že rádiová část je uzavřená a šifrovaná od výroby zajišťující obranu proti podvodnému útoku ovlivňujícímu chování aplikace. Všechny tyto prvky přinášejí cílové aplikaci integritu, ochranu duševního vlastnictví a zajišťují robustní, ale přesto stále snadnou správu.

Rozsáhlá řada funkcí pomáhá vývojářům zmenšit rozpisku součástek, stejně jako výsledné rozměry. STM32WB nabízí až 1 MB interní flash paměti a v případě potřeby také Quad-SPI rozhraní pro efektivní připojení vnější externí paměti. Z dalších vlastností pak vybíráme Full-Speed USB bez nutnosti použití externího krystalu, kontrolér pro dotykové ovládání, LCD kontrolér, analogové periférie nebo několik časovačů a watchdogů. Součástí STM32WB je také integrovaný balun. Navíc jsou v nabídce pouzdra, která umožňují návrh aplikace na dvouvrstvé PCB.

Integrované RF rozhraní a dvě jádra v nové MCU řadě STM32WB. Nízká spotřeba, důmyslné zabezpečení i výkon v reálném čase 1

S odkazem na technologie umožňující dosahovat u řady STM32L4 mimořádně nízké vlastní spotřeby nabízí STM32WB několik režimů úspory energie, a to včetně módu Shutdown s proudovým odběrem 13 nA. Nechybí ani adaptivní nastavování napětí a stejně tak i real-time ART Accelerator™ pro maximální výkon a zajištění dlouhodobé činnosti bateriově napájených aplikací.

Integrovaný transmitter byl optimalizován s ohledem na vysoké RF výkony a nízkou vlastní spotřebu prodlužující výdrž baterie. RF výstup lze nastavit s krokem 1 dB až do +6 dBm. Při 0 dB je spotřeba pouze 5,2 mA.

Pro komunikaci přes BLE rychlostí 1 Mbps je citlivost přijímače na úrovni –96 dBm. „Link budget“ je 102 dB, což zaručuje stabilní komunikaci i přes velké vzdálenosti. Podporována je i možnost připojení vnějšího výkonového zesilovače.

Při práci s MCU řady STM32WB dobře poslouží bohatý ekosystém STM32Cube. Vývojáři mají nejen volný přístup k početné sadě vývojových nástrojů, jako STM32CubeMx nebo STM32CubeIDE, ale mohou využívat i STM32CubeWB knihovny obsahující všechny potřebné HAL či LL ovladače, příklady použití jednotlivých periférií, a hlavně RF stacky (Bluetooth 5.0, OpenThread a ZigBee 3.0). Po hardwarové stránce poslouží k testům a k vývoji dostupný kit STM32WB55 Nucleo pack (P-NUCLEO-WB55).

Speciálním přírůstkem v ekosystému STM32Cube je nástroj STM32CubeMon-RF pro RF testy a skriptování zrychlující práci s STM32WB produkty.

Součástky jsou k dispozici v řadě pouzder od UFQFPN48 až do UFBGA129. Lze tak pružně reagovat na odlišné požadavky, pokud jde o cenu, rozměry i složitost, zvláště když zde máme u každého provedení spoustu dostupných I/O. Produkty řady STM32WB jsou již standardně dostupné a jejich cena momentálně startuje na 3,26 USD pro 10 000 kusů.

Pro více informací navštivte stránky [1], příp. si přečtěte příspěvek na našem blogu [2].

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik