意法半导体STM32WB15CCU6 ARM微控制器中文资料

型号与类型

STM32WB15CCU6是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能、超低功耗的双核ARM微控制器（MCU），专为物联网（IoT）和无线连接应用设计。该MCU集成了蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy, BLE）5.2/5.3功能，以及一系列先进的处理器和外围设备，能够满足从智能家居到工业自动化的广泛需求。STM32WB15CCU6属于STM32WB系列，该系列结合了STM32的高性能与低功耗特性，特别适用于需要无线连接和长电池寿命的应用场景。

　　厂商名称：ST意法半导体

　　元件分类：ARM微控制器

　　中文描述： 超低功耗双核Arm Cortex-M4 MCU 64 MHz，Cortex-M0+32 MHz，具有320 KB Flash存储器、蓝牙LE 5.2、AES-256

　　英文描述： MCU Ultra-low-power dual core Arm Cortex-M4 MCU 64 MHz Cortex-M0+32 MHz w/320 Kbyte

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　　STM32WB15CCU6概述

　　STM32WB15CC多协议无线和超低功耗器件嵌入了符合Bluetooth®Low Energy SIG规格v5.2的强大超低功耗无线电。它包含一个专用的Arm®Cortex®-M0+，用于执行所有实时低层操作。

　　该器件被设计成极低功耗，基于高性能的Arm®Cortex®-M4 32位RISC内核，工作频率高达64MHz。该内核具有一个单精度浮点单元（FPU），支持所有Arm®单精度数据处理指令和数据类型。它还实现了一整套DSP指令和一个内存保护单元（MPU），增强了应用的安全性。

　　增强的处理器间通信是由IPCC提供的，有六个双向通道。HSEM提供硬件信号，用于在两个处理器之间共享公共资源。

　　该器件嵌入了高速存储器（320K字节的闪存，48K字节的SRAM）和广泛的增强型I/O和外围设备。

　　内存和外设之间以及从内存到内存的直接数据传输由七个DMA通道支持，并由DMAMUX外设提供完全灵活的通道映射。

　　该器件对嵌入式闪存和SRAM具有多种机制：读出保护、写入保护和专有代码读出保护。存储器的某些部分可以为Cortex®-M0+的独占访问提供保障。

　　AES加密引擎、PKA和RNG实现了上层的加密技术。

　　该器件提供了一个快速的12位ADC和一个超低功率比较器。

　　该器件嵌入了一个低功耗RTC、一个高级16位定时器、一个通用32位定时器和两个16位低功耗定时器。

　　此外，还提供多达8个电容传感通道。

　　STM32WB15CC还具有标准和先进的通信接口，即一个USART（ISO 7816、IrDA、Modbus和智能卡模式）、一个低功耗UART（LPUART）、一个I2C（SMBus/PMBus）、一个高达32 MHz的SPI。

　　STM32WB15CC在-40至+85℃（+105℃结点）和-40至+105℃（+125℃结点）温度范围内工作，采用1.71至3.6V电源供电。一套全面的省电模式使低功耗应用的设计成为可能。

　　STM32WB15CC集成了高效SMPS降压转换器，当VDD低于VBORx（x=1、2、3、4）电压水平（默认为2.0 V）时具有自动旁路模式能力。它包括为ADC和比较器的模拟输入提供独立的电源。

　　VBAT专用电源允许该器件备份LSE 32.768 kHz振荡器、RTC和备份寄存器，从而使STM32WB15CC能够通过类似CR2032的电池、Supercap或小型可充电电池，在主VDD不存在的情况下提供这些功能。

　　相关应用

　　工业

　　住宅、楼宇和城市自动化

　　建筑安全和保障

　　家用和专业电器

　　大型电器

　　小家电和厨房用具

　　照明和控制

　　LED照明系统

　　照明控制

　　STM32WB15CCU6中文参数

　　制造商:STMicroelectronics

　　产品种类:ARM微控制器-MCU

　　系列:STM32WB

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:UFQFPN-48

　　核心:ARM Cortex M0+,ARM Cortex M4

　　程序存储器大小:320 kB

　　数据总线宽度:32 bit

　　ADC分辨率:12 bit

　　最大时钟频率:64 MHz

　　输入/输出端数量:30 I/O

　　数据RAM大小:48 kB

　　电源电压-最小:1.71 V

　　电源电压-最大:3.6 V

　　最小工作温度:-40 C

　　最大工作温度:+105 C

　　封装:Tray

　　商标:STMicroelectronics

　　数据Ram类型:SRAM

　　接口类型:I2C,SPI,UART

　　湿度敏感性:Yes

　　ADC通道数量:13 Channel

　　STM32WB15CCU6引脚图

工作原理

STM32WB15CCU6的核心由两个处理器组成：一个高性能的Arm Cortex-M4处理器和一个低功耗的Arm Cortex-M0+处理器。这种双核架构使得STM32WB15CCU6能够同时处理复杂的计算任务和实时无线操作，从而在保证系统性能的同时，最大限度地降低功耗。

• Cortex-M4处理器：作为主处理器，Cortex-M4提供高达64MHz的工作频率，并内置了单精度浮点单元（FPU），支持所有Arm单精度数据处理指令和数据类型。此外，它还具备DSP指令集和内存保护单元（MPU），增强了应用的安全性和数据处理能力。Cortex-M4处理器负责执行复杂的算法和应用程序，确保系统的高效运行。

• Cortex-M0+处理器：作为协处理器，Cortex-M0+专门用于执行实时无线层操作，如蓝牙低功耗的底层协议栈处理。其低功耗特性使得STM32WB15CCU6在无线连接模式下也能保持较长的电池寿命。

特点

1. 超低功耗设计：STM32WB15CCU6通过高效的电源管理和双核架构，实现了极低的功耗。在关闭模式下，其功耗仅为12nA；在待机模式下（含RTC和48KB RAM），功耗为610nA。在活跃模式下，当RF和SMPS开启时，MCU的功耗为33μA/MHz，无线接收端功耗为4.5mA，发射端（0dBm）功耗为5.2mA。

2. 强大的蓝牙低功耗功能：STM32WB15CCU6内置了符合Bluetooth SIG规范的超低功耗无线电模块，支持Bluetooth 5.2/5.3标准。该模块具有-95.5dBm的接收灵敏度和高达+5.5dBm的可编程输出功率，支持2Mbps的数据速率，并集成了平衡-不平衡转换器（Balun），降低了BOM成本。

3. 高性能处理能力：Cortex-M4处理器的高性能使得STM32WB15CCU6能够处理复杂的计算任务，如图像处理、音频处理、加密解密等。同时，FPU和DSP指令集的支持进一步提升了其数据处理能力。

4. 丰富的外设接口：STM32WB15CCU6提供了多种通信接口，包括USART、I2C、SPI、UART等，以及高达13通道的12位ADC和一个超低功耗比较器。此外，它还集成了低功耗RTC、高级16位定时器、通用32位定时器和两个16位低功耗定时器，满足各种应用需求。

5. 增强的安全性：STM32WB15CCU6内置了AES-256加密引擎、公钥授权（PKA）和真随机数发生器（RNG），为应用提供了强大的安全保护。同时，其内存保护单元（MPU）和多种内存保护机制（如读出保护、写入保护和专有代码读出保护）进一步增强了应用的安全性。

应用

STM32WB15CCU6凭借其超低功耗、高性能和丰富的外设接口，广泛应用于以下领域：

1. 物联网（IoT）：在智能家居、智能城市、工业物联网等场景中，STM32WB15CCU6可用于实现设备间的无线连接和数据传输。其低功耗特性使得设备能够长时间运行而无需频繁更换电池。

2. 工业自动化：在工业自动化领域，STM32WB15CCU6可用于实现无线传感器网络、远程监控和控制等应用。其高性能和丰富的外设接口能够满足工业级应用的需求。

3. 建筑安全和保障：在智能楼宇和建筑安全领域，STM32WB15CCU6可用于实现门禁系统、烟雾报警器和视频监控等设备的无线连接和控制。

4. 家用和专业电器：在家用电器和专业设备中，STM32WB15CCU6可用于实现设备的远程控制、状态监测和故障报警等功能。

参数

以下是STM32WB15CCU6的主要参数：

• 制造商：STMicroelectronics

• 产品种类：ARM微控制器

• 系列：STM32WB

• 核心处理器：

• Cortex-M4 32位RISC核心，最高工作频率64MHz，带有FPU和DSP指令集

• Cortex-M0+ 32位RISC核心，用于低功耗无线协议栈处理

• 内存：

• SRAM：最高可达256KB

• 闪存：最高可达512KB

• 电源管理：

• 多种低功耗模式：睡眠、停止、待机等

• 动态电压调整（DVS）支持

• 实时时钟（RTC）低功耗模式

• 无线通信：

• 蓝牙低功耗（BLE）5.2/5.3标准

• 2Mbps数据速率

• -95.5dBm接收灵敏度

• +5.5dBm可编程输出功率

• 集成Balun

• 外设接口：

• USART/UART：多个串行通信接口

• SPI：高速串行外设接口

• I2C：两线串行总线接口

• ADC：12位模数转换器，多达13个通道

• 定时器：高级定时器、通用定时器、低功耗定时器

• 比较器：超低功耗比较器

• 安全特性：

• AES-256硬件加密引擎

• 公钥授权（PKA）

• 真随机数生成器（RNG）

• 内存保护单元（MPU）

• 读出保护、写入保护等安全机制

• 封装：

• LQFP封装，具体引脚数根据型号而异（如48引脚、64引脚等）

• 供电电压：

• 主电源：1.7V至3.6V

• I/O口电压：兼容1.65V至3.6V

• 工作温度范围：

• 工业级：-40°C至+85°C（部分型号可能支持更宽范围）

• 消费级：-40°C至+105°C（视具体型号而定）

软件开发与调试

STM32WB15CCU6支持多种开发工具和软件环境，便于开发者进行程序编写、调试和测试。

• 开发环境：

• STM32CubeIDE：STMicroelectronics提供的集成开发环境（IDE），集成了代码编写、编译、调试和项目管理等功能。

• Keil MDK-ARM：另一款流行的ARM开发工具，支持STM32系列MCU的开发。

• IAR Embedded Workbench：专业的嵌入式开发工具，同样支持STM32WB15CCU6的开发。

• 调试工具：

• STM32 ST-LINK/V2-1：STMicroelectronics提供的调试和编程工具，支持JTAG和SWD接口。

• 其他兼容的调试器，如J-Link等。

• 固件库和中间件：

• STM32Cube HAL（硬件抽象层）：提供了一套标准化的API，简化了硬件访问。

• STM32Cube LL（底层库）：提供更低层次的访问接口，适合需要更高性能或特殊优化的应用。

• 蓝牙低功耗软件堆栈：STMicroelectronics提供了一套完整的BLE软件堆栈，支持开发者快速实现BLE功能。

总结

STM32WB15CCU6作为意法半导体STM32WB系列中的一员，凭借其超低功耗设计、高性能处理能力、丰富的外设接口和强大的蓝牙低功耗功能，在物联网（IoT）、工业自动化、建筑安全和家用/专业电器等领域展现出了广泛的应用前景。通过提供全面的开发工具、固件库和中间件支持，STM32WB15CCU6大大降低了开发者的开发难度和成本，加速了产品上市的时间。无论是对于需要长电池寿命的便携式设备，还是对于要求高性能和低功耗并存的复杂系统，STM32WB15CCU6都是一个值得考虑的优秀选择。