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基于STM32W108收发器的32位无线MCU RF解决方案

来源: 捷配电子网
2019-03-15
类别:无线互联
eye 79
文章创建人 拍明芯城

原标题:基于STM32W108的32位无线MCU RF解决方案

  

  导读:ST公司的STM32W108是集成2.4GHz IEEE 802.15.4兼容的收发器,32位ARM Cortex-M3微处理器。STM32W108具有嵌式闪存,128kB/192kB/256kB.闪存和RAM存储器以及基于IEEE 802.15.4系统外设的低功耗系统级芯片(SoC),2.1V~3.6V单电源工作。

  该器件主要应用在智能电网、建筑物自动化和控制、家庭自动化和控制、ZigBee Pro无线传感器网络、安全和监视系统、RF4CE产品和遥控设备。

  收发器采用高效率的架构,其效率超过了IEEE802.15.4-2003标准动态范围15dB.其集成的接收通道滤波可以与2.4GHz频段的,其他通信标准通用,例如,IEEE 802.11和蓝牙。其集成的稳压器VCO,环路滤波器和功放降低了外部元件的数量。其可选的,高性能无线模式(增强模式)可通过软件选择,以提高动态范围。

  集成的32位ARM Cortex-M3微处理器是高度优化的,可以用于高性能、低功耗、高效的存储器。它包括一个集成微控制器(支持两种不同的操作模式):特权模式和非特权模式。这种体系结构可以用来从应用程序代码中分离网络堆栈,并防止存储器、寄存器限制区域内的不必要的更改,增加了稳定性和可靠性。d 8kB/12kB/16kB集成RAM用于数据和程序存储器。STM32W108 HAL软件采用高效的磨损均衡算法,优化了嵌入式闪存的寿命。

  为了保证ZigBee和IEEE802.15.4-2003标准规定的严格的时序要求,STM32W108在硬件上集成了很多MAC功能。该MAC硬件可以处理自动ACK发送和接收,自动退避延时,清理信道评估,以及对所收到的数据包进行自动过滤。其MAC集成了一个数据包跟踪接口,可以非侵入式捕获所有的STM32W108数据包。

  STM32W108提供了许多先进的电源管理功能,使电池寿命增长。其高频率的内部RC振荡器可以使处理器核唤醒后,迅速开始执行代码。具有各种深度睡眠模式,低于1μA的功耗(同时保留RAM内容)。支持用户自定义的应用程序,片上外设包括UART、SPI、I2C、ADC和通用定时器,以及多达24个GPIO .此外,集成了稳压器、上电复位电路以及睡眠计时器。

图1 STM32W108框图.png

  图1 STM32W108框图

图2 MB953rev.A电路图.png

  图2 MB953rev.A电路图

  STM32W108主要特性

  完整的系统级芯片

  - 32位ARM Cortex-M3处理器

  -符合2.4GHz IEEE802.15.4的收发器和低MAC

  -128kB/192kB/256kB闪存,8kB/12kB/16kB RAM内存

  - AES128加密加速器

  -灵活的ADC,SPI/UART/I2C串行通信和通用定时器

  - 24高度可配置的GPIO

  与施密特触发器输入

  业界领先的ARM

  Cortex-M3处理器

  -领先的32位处理性能

  -高效的Thumb-2指令集

  -运行在6MHz、12MHz或24MHz

  -灵活的嵌套向量中断控制器

  低功耗,先进的管理

  -接收功率(w/CPU):27mA

  -发送功率(w/CPU,+3dBmTX):31mA

  -低深度睡眠电流,保留RAM和GPIO:400nA/800nA,有/无睡眠定时器

  -低频率的内部RC振荡器,用于低功耗的睡眠时间

  -高频率的内部RC振荡器用于快速

  (100μs)处理器(从睡眠开始)

  卓越的RF性能

  -普通模式下的链路预算高达102dB;可配置多达107dB

  - 99dBm的正常接收灵敏度,可配置为-100dBm(1%PER,20B数据包)

  - 3dB正常模式下输出功率;最多可配置为+8dBm

  -强大的WiFi和蓝牙共存

  创新的网络和处理器调试

  -非侵入式硬件的数据包跟踪

  -串行线/JTAG接口

  -标准的ARM调试功能:闪存片和断点;数据观察点和跟踪;仪表跟踪宏单元

  应用灵活性

  -单电压操作:2.1V~3.6V,具有内部1.8V和1.25V稳压器

  -可选的32.768kHz晶振更高的精度定时器

  -单24MHz晶体低外部元件数

  -支持外部功率放大器

  -小封装,7mm×7mm 48引脚VFQFPN封装或6mm×6mm 40引脚封装VFQFPN

  STM32W108应用

  智能电网

  建筑物自动化和控制

  家庭自动化和控制

  安全和监控系统

  ZigBee Pro无线传感器网络

  RF4CE产品和遥控设备

图3 MB953 rev.A电路图.png

  图3 MB953 rev.A电路图

图4 MB953 rev.B电路图.png

  图4 MB953 rev.B电路图

  RF控制评估板

  STM32W-RFCKIT

  STM32W-RFCKIT是低成本射频控制套件,易于使用,可用于STM32W108xx射频微控制器。该系列微控制器集成了一个32位的ARM Cortex-M3的微处理器,和一个2.4GHz,符合IEEE 802.15.4标准的收发器。该套件是即插即用的2.4GHz射频点至点通信,可用于通用无线控制系统。

  STM32W-RFCKIT射频控制工具包提供了演示应用程序及文件,可以作为创建应用程序和重新编程STM32W108xx微控制器的参考。

  该套件提供了一套简单的API,使得应用工程师能够轻松地开发射频控制功能,如LED,串行通信通道(通过USB虚拟COM),MEM启用的指针等。由于STM32W微控制器的灵活性,开发人员还可以联合使用该套件与其他可用的协议网络库:基于MAC的、RF4CE.


责任编辑:David

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