引言
本文档一步一步地指导设计人员基于 STM32WB 系列微控制器构建特定 Bluetooth®低功耗或
802.15.4 应用。它汇集了最重要的信息，并且列出了需要处理的方面。
为了充分利用本文档中的信息进行应用开发，用户必须熟悉 STM32 微控制器、Bluetooth®低功耗
技术、802.15.4 OpenThread 协议、Zigbee®协议和 802.15.4 MAC 层，并且必须理解诸如低功耗
管理和任务调度等系统服务。
3
软件概述
3.1
所支持的射频协议栈
STM32WB 系列微控制器基于 Arm®(a)内核。
根据目标应用选择要加载的 CPU2 固件。
STM32WB 系列微控制器生态系统支持不同的射频协议栈（参见表 1），由应用通过特定接口进行
控制，如图 1 所示。
如图 2 所示，CPU2 可以提供一个 BT HCI 标准接口，而 CPU1 上可以运行一个不同的 BLE 堆栈。
3.2
BLE 应用
STM32WB 架构分离了 BLE 配置文件和应用，应用在 CPU1 上运行，BLE 外设提供实时性。
BLE 外设包含了 CPU2 处理器，其中包含用于处理链路层直到 GAP 及 GAP 层的射频协议栈。此
外，它还包含了 2.4 GHz 射频部分。
CPU1 收集并计算要传输到 BLE 的应用数据。
CPU2 包含管理所有实时链路层和射频 PHY 交互所需的 LE 控制器和 LE 主机，包括：
低功耗管理器，用于控制低功耗模式
调试跟踪工具，用于输出活动的相关信息
邮箱（mailbox）/IPCC，用于连接 BLE 射频协议栈（LL、GAP 和 GATT）
3.3
在 HCI 层接口之上构建 BLE 应用
CPU2 可用作 BLE HCI 层协处理器。在这种情况下，用户要么实现自己的 HCI 应用程序，要么使
用现有的开源 BLE 主机协议栈。
大多数 BLE 主机协议栈使用 UART 接口与 BLE HCI 协处理器进行通信。STM32WB 系列微控制器
的等效物理层是邮箱（mailbox），如第 13.2 节：邮箱（Mailbox）接口所述。
邮箱（mailbox）为 BLE 通道和系统通道提供了一个接口。BLE 主机协议栈负责构建要通过邮箱
（mailbox）上 BLE 通道发送的命令缓冲区，并且必须提供接口用于报告通过邮箱（mailbox）接
收到的事件。除了通过邮箱（mailbox）完成 BLE 主机协议栈自适应，用户还必须在可以释放异步
数据包时通知邮箱（mailbox）驱动程序。
BLE 主机协议栈不处理系统通道。用户必须实现一个自定义传输层来构建发送到邮箱驱动程序的系
统命令缓冲区，并管理从邮箱接收到的事件（包括向邮箱驱动程序释放异步缓冲区的通知），或者
也可以使用邮箱扩展驱动程序（如第 13.3 节：邮箱接口 - 扩展中所描述）在传输层之上提供一个
接口，负责构建系统命令缓冲区和管理系统异步事件。
BLE_TransparentMode 项目可用作使用邮箱（mailbox）在 BLE HCI 层协处理器之上构建应用
（如第 11.2 节：Thread_Coap_DataTransfer）所述的例子。
3.4
Thread 应用
OpenThread 协议栈运行在 CPU2 内核上，并在 CPU1 侧导出一组 API，以便构建完整的 Thread
应用。三个 CPU2 固件支持 Thread 协议：
sm32wb5x_Thread_FTD_fw：在这种情况下，设备支持除边界路由器外的所有 Thread 角色
（例如：主导设备（Leader）、路由器、终端设备和休眠终端设备）。
stm32wb5x_Thread_MTD_fw：在这种情况下，设备只能充当终端设备或休眠终端设备）。
相比于 FTD 配置，这种配置更节省存储空间。
stm32wb5x_BLE_Thread_fw：在这种情况下，设备在静态并发模式下同时支持 Thread
（FTD）和 BLE（请参考第 3.6 节获取更多信息）。
3.5
MAC 802_15_4 应用
在下载 STM32wb5x_Mac_802_15_4_fw CPU2 固件时，CPU1 可以直接访问 802_15_4 MAC 层
并在这一层之上构建自己的应用。
3.6
BLE 和 Thread 应用并发模式
STM32WB 系列微控制器支持“静态并发模式”（也称“开关模式”）。
内嵌两种射频协议栈（BLE 和 Thread）的 stm32wb5x_BLE_Thread_fw CPU2 固件可从 ST 网站
www.st.com 上获取。通过系统应用命令完成从一种协议到另一种协议的切换。在该模式下，系统
在激活另一种协议前禁用正在使用的协议。STM32WB 器件在完全停止 BLE 射频协议栈后从 BLE
切换至 Thread，反之亦然。可能需要几秒钟的时间完成此类过渡，因为每次都需要重新连接网络。
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