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STM32垂直应用挑战第八周+STM32WB55xx

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https://www.stmcu.com.cn/Designresource/design_resource_detail/file/597867/lang/ZH/token/14353a50867d8396b82ab511ce68c463
基于 Arm® Cortex®-M4 无线多协议的 32 位 MCU,配有 FPU、Bluetooth® 低功耗和 802.15.4 无线解决方案


STM32WB是基于64 MHz主频、Arm® Cortex®‐M4内核(应用处理器)和32 MHz主频、Arm Cortex-M0+内核(网络处理器)的双核无线微控制器,支持Bluetooth LE 5.0和IEEE 802.15.4无线标准(比如ZigBee和Thread)。
无线连接
超低功耗蓝牙
蓝牙低功耗射频收发器采用蓝牙技术联盟认可的Bluetooth™ 5.0无线协议栈和配置文件,符合Mesh配置文件要求的V1.0蓝牙技术联盟版本,以及适用于任何蓝牙低功耗或专有解决方案(包括Zephyr或Arm Cordio协议栈)的HCI。

IEEE 802.15.4标准、Zigbee、Thread
通用IEEE 802.15.4 MAC层确保STM32WB可以运行专有协议或通用协议栈,包括Zigbee PRO 2017和OpenThread低功耗Mesh网络协议,为设计人员提供更多物联网连接选项。根据设备尺寸和OTA功能,提供不同的认证方案,以灵活优化开发平台并实现产品应用的更大自由度。
STM32WB MCU可在并发模式下运行支持802.15.4无线协议、Zigbee和OpenThread的蓝牙LE 5.0,以便在安装和配置期间更方便地管理设备。此功能大大提高了这项技术的易用性和整体用户体验。

STM32WB55xx 无线多协议超低功耗器件嵌入了功能强大的超低功耗无线电功能,符合蓝牙®低功耗 SIG 规范 v5.0 和 IEEE 802.15.4-2011 的要求,其中包含专用 Arm® Cortex® -M0+ 内核,可执行所有实时底层操作。
STM32WB55xx 是一个微控制器系列,各产品具有不同的存储器大小、封装和外设。
STM32WB55xx 器件内嵌 Arm®(a) CPU1 Cortex®-M4 内核,主系统由 32 位多层 AHB 总线矩阵构成。
总线矩阵用于主控总线之间的访问仲裁管理。仲裁采用循环调度算法。总线矩阵由七条主控总线(CPU1:系统总线、DCode 总线、ICode 总线,CPU2:系统总线、DMA1 总线和 DMA2总线,以及无线电系统总线)和十条被控总线(3 x FLASH、SRAM1、SRAM2a(备份)和SRAM2b(非备份)、AHB1(包括 APB1 和 APB2)、AHB2、QUADSPI、AHB4 和 AHB5)构成。

存储器构成:程序存储器、数据存储器、寄存器和 I/O 端口排列在同一个线性(即地址连续)的 4 GB 地址空间内。各字节按小端格式在存储器中编码。字中编号最低的字节被视为该字的最低有效字节,而编号最高的字节被视为最高有效字节。可寻址的存储空间分为 8 个主要块,每个块为 512 MB。

嵌入式 Flash:Flash 接口可管理 CPU1 (CPU1 Cortex®-M4) 通过 AHB ICode 和 DCode 对 Flash 进行的访问,以及 CPU2 (Cortex®-M0+) 通过 AHB 对 Flash 进行的访问。该接口可为这两个 CPU 的访问操作执行仲裁、可针对 Flash 执行擦除和编程操作,并且可实施读写保护和安全机制。Flash 接口通过指令预取和缓存机制加速代码执行。

无线电系统:无线电系统具有超低功耗特性,符合蓝牙® 核心规范 BLE5.0 和 IEEE 802.15.4 标准。无线电系统由以下部分构成:2.4 GHz RF 前端和蓝牙® 低功耗 (BLE) 以及 IEEE 802.15.4 物理层控制器。无线电系统由包含无线电较低协议软件层的 CPU2 控制。可通过邮箱消息系统实现与 CPU2 上运行的应用程序的接口。
无线电系统主要特性
 2.4 GHz RF 收发器支持:
– 蓝牙® BLE5.0 (2 Mbps) 标准
– IEEE 802.15.4-2011 标准
 可编程输出功率
 RSSI
 集成巴伦
 蓝牙 BLE5.0 特性:
– GAP:中央设备、外围设备、观察者和广播者角色
– 同时支持多种角色
– 主/从支持

– ATT/GATT:客户端和服务器

循环冗余校验计算单元 (CRC):CRC(循环冗余校验)计算单元使用多项式发生器从一个 8 位/16 位/32 位的数据字中产生CRC 码。在众多的应用中,基于 CRC 的技术还常用来验证数据传输或存储的完整性。根据功能安全标准的规定,这些技术提供了验证 Flash 完整性的方法。CRC 计算单元有助于在运行期间计算软件的签名,并将该签名与链接时生成并存储在指定存储单元的参考签名加以比较。

电源控制 (PWR):

外设互连矩阵:多个外设之间直接连接,使得彼此之间可实现自主通信和/或同步。这可节省 CPU 资源,从而降低功耗。此外,这些硬件连接还可消除软件延时,设计可预测性更高的系统。根据外设的不同,这些互连可以在运行、睡眠、低功耗运行和睡眠、停止 0、停止 1、停止 2模式下工作。

复位:

时钟:
可以使用四种不同的时钟源来驱动系统时钟 (SYSCLK):
 HSI16(高速内部)16 MHz RC 振荡器时钟
 MSI(多速内部)RC 振荡器时钟,100 kHz 到 48 MHz
 HSE 32 MHz 振荡器时钟
 PLL 时钟
从复位中启动后,MSI 用作系统时钟源,配置为 4 MHz。

通用 I/O (GPIO):每个通用 I/O 端口包括 4 个 32 位配置寄存器(GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、GPIOx_OSPEEDR 和 GPIOx_PUPDR)、2 个 32 位数据寄存器(GPIOx_IDR 和 GPIOx_ODR)和 1 个 32 位置 1/复位寄存器 (GPIOx_BSRR)。此外,所有 GPIO 都包括 1 个 32 位锁定寄存器 (GPIOx_LCKR) 和 2 个 32 位复用功能选择寄存器(GPIOx_AFRH 和 GPIOx_AFRL)。

系统配置控制器 (SYSCFG):
SYSCFG 主要特性
STM32WB55xx 器件配有一组配置寄存器。系统配置控制器的主要用途如下:
 重新映射存储区域
 管理 GPIO 的外部中断线连接
 管理稳健性功能
 设置 SRAM2 和 PKA RAM 写保护和软件擦除
 配置 FPU 中断
 在一些 I/O 和升压器上使能/禁用 I2C 超快速模式驱动功能,用于 I/O 模拟开关
 中断预屏蔽

直接存储器访问控制器 (DMA):
直接存储器访问 (DMA) 控制器是一个主控总线系统外设。当通过控制为 CPU 减轻负担时,DMA 用于在存储器映射的外设和/或存储器之间进行可编程
的数据传输。DMA 控制器采用单 AHB 主控总线架构。DMA 有两个实例:DMA1 和 DMA2。每个通道都专门管理来自一个或更多外设的存储器访问请求。每个 DMA 都有一个仲裁器,用于处理 DMA 请求间的优先级。
 单 AHB 主控总线
 外设到存储器、存储器到外设、存储器到存储器以及外设到外设的数据传输
 访问(作为源和目标)片上存储器映射的器件,例如 Flash、SRAM、AHB 和 APB 外设
 所有 DMA 通道均可单独配置:
      – 每个通道均与来自外设的 DMA 请求信号或存储器到存储器传输中的软件触发信号相关联。由软件来完成配置。
      – 各请求之间的优先级可用软件编程(每通道 4 个级别:非常高、高、中、低),在软件优先级相同的情况下可以通过硬件决定优先级(例如,通道 1 请求的优先级高于通道 2 请求的优先级)。
      – 源和目标的传输大小(字节、半字、字)彼此独立,模拟打包和拆包。源和目标的地址必须根据传输数据的大小进行对齐。
      – 支持外设与存储器之间的双向传输,并支持循环缓冲区管理。
      – 可编程的待传输数据数目:0 到 216 - 1
 每个通道生成一个中断请求。每个中断请求均因以下三个 DMA 事件中的任意一个而引起:传输完成、半传输或传输错误。

嵌套向量中断控制器 (NVIC):
CPU1 NVIC 特性:
 63 个可屏蔽中断通道(不包括带 FPU 的 Cortex®-M4 的 16 根中断线)
 16 个可编程优先级(使用了 4 位中断优先级)
 低延迟异常中断处理
 电源管理控制
 系统控制寄存器的实现
CPU2 NVIC 特性:
 32 个可屏蔽中断通道(不包括 16 根 Cortex®-M0+ 中断线)
 4 个可编程优先级(使用了 2 位中断优先级)
 低延迟异常中断处理
 电源管理控制
NVIC 和处理器内核接口紧密配合,可以实现低延迟的中断处理和晚到中断的高效处理。

Quad-SPI 接口 (QUADSPI):
QUADSPI 是一种专用的通信接口,连接单线、双线或四线 SPI Flash 存储介质。该接口可以在以下三种模式下工作:
 间接模式:使用 QUADSPI 寄存器执行全部操作
 状态轮询模式:周期性读取外部 Flash 状态寄存器,而且标志位置 1 时会产生中断(如
擦除或烧写完成,会产生中断)
 内存映射模式:外部 Flash 映射到器件地址空间,从而系统将其视作内部存储器

液晶显示控制器 (LCD):
LCD 控制器是一款适用于单色被动式液晶显示器 (LCD) 的数字控制器/驱动器,最多具有 8 个公用端子和 44 个区段端子,用以驱动 176 (44x4) 个或 320 (40x8) 个 LCD 图像元素(像素)。端子的确切数量取决于数据手册中所述的器件引脚。LCD 由若干区段(像素或完整符号)组成,这些区段均可点亮或熄灭。每个区段都包含一层在两根电极之间对齐的液晶分子。当向液晶施加高于阈值电压的电压时,相应的区段显现。区段电压必须为交流,以避免液晶中出现电泳效应(这将影响显示效果)。之后,必须在区段两端生成波形以避免出现直流 (DC)。

触摸感应控制器 (TSC):
触摸感应控制器提供了一种简单的解决方案,可用于向任何应用添加电容感应功能。电容感应技术能够检测电极附近的手指,该电极受绝缘体(例如玻璃、塑料)保护以防直接接触。由手指(或任何导电物质)产生的电容变化可基于表面电荷转移采集原理,使用已证实有效的实现方法进行测量。触摸感应控制器受 STMTouch 触摸感应固件库完全支持,该固件库可供免费使用,用于在最终应用中可靠地实现触摸感应功能。

真随机数发生器 (RNG):
RNG 是一个真随机数发生器,可向应用程序提供作为 32 位采样的全熵输出,它由一个实时熵源(模拟)和一个内部调节组件构成。RNG 可作为一个实时熵源用来构建符合 NIST 要求的确定性随机位发生器 (DRBG)。RNG 真随机数发生器已按照德国 BSI AIS-31(T0 到 T8)统计测试进行了测试。

后面就不多说,下载文档,操作开发板吧

RM0434_STM32WB55xx基于ARM内核的32位高级MCU-中文译文.pdf (17 MB)


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