意法半导体推出STM32开发板支持超低功耗LPWAN远距离物联网连接
横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)新推出的两款立即可用的原型板大幅削减LoRaWAN™ 、Sigfox、WM-Bus、6LoWPAN等低功耗广域物联网(LPWAN)技术的评估成本。新电路板搭载当前市面上销售的尺寸最小且功耗最低的LoRaWAN模块,电路板尺寸不大于13x12mm,待机功耗在1.2µA以内。
B-L072Z-LRWAN1 STM32 LoRa® 探索套件基于Murata®开发的集成STM32L072CZ微控制器(MCU)和Semtech Sx1276收发器的一体化开放式模块,该模块的LoRa® 调制解调器具有超长距离展频通信功能和优异的抗干扰性,同时最大限度降低工作电流。
因为模块是开放的,所以开发人员能够访问STM32L072微控制器及其外设,例如ADC、16位定时器、LP-UART、I2C、SPI和USB 2.0 FS(支持BCD和LPM),在设计应用过程中可以使用STM32L0 HAL和LL嵌入式软件库,从STM32 Nucleo生态系统或种类繁多的Arduino™扩展板中选择扩展板,以进一步扩大电路板的功能。
B-L072Z-LRWAN1 套件包括板载调试器、 64引脚STM32 Nucleo morpho连接器、Arduino兼容连接器和电池插座,准许用户访问完全免费的开发生态系统,包括MDK-ARM集成开发环境(IDE)、STM32CubeMX配置器和软件工具,以及意法半导体的LoRaWAN协议栈(I-CUBE-LRWAN)。2017年第一季度末,这块板子还将提供支持Sigfox的协议栈。
I-NUCLEO-LRWAN1 (25.00美元)是一块支持STM32 Nucleo或Arduino开发板的扩展板,只要插到主板上,即可立即着手开发全功能的LoRa和/或FSK/OOK(频移键控/二进制开关键控)连接应用。这块电路板集成USI®的LoRaWAN模块以及STM32L052T8微控制器和Semtech Sx1272收发器。
USI模块预装有助于简化设计同时节省编程时间的AT指令栈。I-CUBE-LRWAN协议栈免费使用。另外一个产品优势是,为协助物联网(IoT)应用开发,I-NUCLEO-LRWAN1评估板还配有意法半导体的LIS2DS12 3轴加速度计、LPS22HB MEMS压力传感器和HTS221温湿传感器。
两款板子都通过LoRaWAN认证,并完全符合美国、欧洲、俄罗斯、印度等使用860-930MHz频段的国家的无线通信法规。除工业标准的通信协议外,板子还支持LPWAN物联网硬件远距离通信专有协议,例如智能表计、警报系统、跟踪设备、定位设备、环境传感器和身体活动传感器远距离连接通信。
低功耗广域物联网(LPWAN)是为物联网应用中的M2M通信场景优化的,由电池供电的,低速率、超低功耗、低占空比的,以星型网络覆盖的,支持单节点最大覆盖可达100公里的蜂窝汇聚网关的远程无线网络通讯技术。
该技术是近年国际上一种革命性的物联网接入技术,具有远距离、低功耗、低运维成本等特点,与WiFi蓝牙、ZigBee等现有技术相比,LPWAN真正实现了大区域物联网低成本全覆盖。
目前LPWAN技术尚未形成统一的标准,Sigfox,LoRa,Telensa,PTC等都是比较典型的LPWAN技术。LPWAN本身是相对于2G/3G/4G/5G LTE-MTC等WWAN而言的一个相对概念,对此业界尚无清晰、严格的定义。
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stm32
STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核(ST's product portfolio contains a comprehensive range of microcontrollers, from robust, low-cost 8-bit MCUs up to 32-bit ARM-based Cortex®-M0 and M0+, Cortex®-M3, Cortex®-M4 Flash microcontrollers with a great choice of peripherals. ST has also extended this range to include an ultra-low-power MCU platform)。按内核架构分为不同产品:
其中STM32F1系列有:
STM32F103“增强型”系列
STM32F101“基本型”系列
STM32F105、STM32F107“互联型”系列
增强型系列时钟频率达到72MHz,是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz,以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能,是32位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存,不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时,从闪存执行代码,STM32功耗36mA,是32位市场上功耗最低的产品,相当于0.5mA/MHz。
产品介绍
在STM32F105和STM32F107互连型系列微控制器之前,意法半导体已经推出STM32基本型系列、增强型系列、USB基本型系列、互补型系列;新系列产品沿用增强型系列的72MHz处理频率。内存包括64KB到256KB闪存和 20KB到64KB嵌入式SRAM。新系列采用LQFP64、LQFP100和LFBGA100三种封装,不同的封装保持引脚排列一致性,结合STM32平台的设计理念,开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量,以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求。
截至2010年7月1日,市面流通的型号有:
基本型:STM32F101R6、STM32F101C8、STM32F101R8、STM32F101V8、STM32F101RB、STM32F101VB
增强型:STM32F103C8、STM32F103R8、STM32F103V8、STM32F103RB、STM32F103VB、 STM32F103VE、STM32F103ZE
STM32型号的说明:以STM32F103RBT6这个型号的芯片为例,该型号的组成为7个部分。
ST 超低功耗 ARM Cortex™-M3 微控制器
STM32L 系列产品基于超低功耗的 ARM Cortex-M4处理器内核,采用意法半导体独有的两大节能技术:130nm 专用低泄漏电流制造工艺和优化的节能架构,提供业界领先的节能性能。该系列属于意法半导体阵容强大的 32 位 STM32 微控制器产品家族,该产品家族共有 200余款产品,全系列产品共用大部分引脚、软件和外设,优异的兼容性为开发人员带来最大的设计灵活性。
ST 超低功耗 ARM Cortex™-M0 微控制器
STM32F0 系列产品基于超低功耗的 ARM Cortex-M0 处理器内核,整合增强的技术和功能,瞄准超低成本预算的应用。该系列微控制器缩短了采用 8 位和 16 位微控制器的设备与采用 32 位微控制器的设备之间的性能差距,能够在经济型用户终端产品上实现先进且复杂的功能。
低功耗性能
意法半导体的EnergyLite™超低功耗技术平台是STM32L取得业内领先的能效性能的关键。这个技术平台也被广泛用于意法半导体的8位微控制器STM8L系列产品。EnergyLite™超低功耗技术平台基于意法半导体独有的130nm制造工艺,为实现超低的泄漏电流特性,意法半导体对该平台进行了深度优化。在工作和睡眠模式下,EnergyLite™超低功耗技术平台可以最大限度提升能效。此外,该平台的内嵌闪存采用意法半导体独有的低功耗闪存技术。这个平台还集成了直接访存(DMA)支持功能,在应用系统运行过程中关闭闪存和CPU,外设仍然保持工作状态,从而可为开发人员节省大量的时间。
除最为突出的与制程有关的节能特色外,STM32L系列还提供更多其它的功能,开发人员能够优化应用设计的功耗特性。通过六个超低功耗模式,STM32L系列产品能够在任何设定时间以最低的功耗完成任务。这些可用模式包括:(在1.8V/25°C环境的初步数据)
· 10.4μA低功耗运行模式,32kHz运行频率
· 6.1 μA低功耗睡眠模式,一个计时器工作
· 1.3 μA 停机模式:实时时钟(RTC)运行,保存上下文,保留RAM内容
· 0.5 μA 停机模式:无实时时钟运行,保存上下文,保留RAM内容
· 1.0μA待机模式:实时时钟运行,保存后备寄存器
· 270nA待机模式:无实时时钟运行,保存后备寄存器
STM32L系列新增低功耗运行和低功耗睡眠两个低功耗模式,通过利用超低功耗的稳压器和振荡器,微控制器可大幅度降低在低频下的工作功耗。稳压器不依赖电源电压即可满足电流要求。STM32L还提供动态电压升降功能,这是一项成功应用多年的节能技术,可进一步降低芯片在中低频下运行时的内部工作电压。在正常运行模式下,闪存的电流消耗最低230μA/MHz,STM32L的功耗/性能比最低185μA/DMIPS。
此外,STM32L电路的设计目的是以低电压实现高性能,有效延长电池供电设备的充电间隔。片上模拟功能的最低工作电源电压为1.8V。数字功能的最低工作电源电压为1.65V,在电池电压降低时,可以延长电池供电设备的工作时间。
意法半导体
意法半导体(ST)集团于1988年6月成立,是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。1998年5月,SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。意法半导体是世界最大的半导体公司之一,2006年全年收入98.5亿美元,2007年前半年公司收入46.9亿美元。
产品阵容
以多媒体应用一体化和电源解决方案的市场领导者为目标,意法半导体拥有世界上最强大的产品阵容,既有知识产权含量较高的专用产品,也有多领域的创新产品,例如分立器件、高性能微控制器、安全型智能卡芯片、微机电系统(MEMS)器件。
在移动多媒体、机顶盒和计算机外设等要求严格的应用领域,意法半导体是利用平台式设计方法开发复杂IC的开拓者,并不断对这种设计方法进行改进。意法半导体拥有比例均衡的产品组合,能够满足所有微电子用户的需求。全球战略客户的系统级芯片(SoC)项目均指定意法半导体为首选合作伙伴,同时公司还为本地企业提供全程支持,以满足本地客户对通用器件和解决方案的需求。
意法半导体已经公布了与英特尔和Francisco Partners合资成立一个独立的半导体公司的合作意向,名为Numonyx的新公司将主要提供消费电子和工业设备用非易失存储器解决方案。
产品范围
意法半导体是业内半导体产品线最广的厂商之一,从分立二极管与晶体管到复杂的片上系统(SoC)器件,再到包括参考设计、应用软件、制造工具与规范的完整的平台解决方案,其主要产品类型有3000多种,。意法半导体是各工业领域的主要供应商,拥有多种的先进技术、知识产权(IP)资源与世界级制造工艺。
半导体产品大体上可分为两类:专用产品和标准产品。专用产品从半导体制造商以及用户和第三方整合了数量众多的专有IP,这些使其区别于市场上的其他产品,例如:
片上系统(SoC)产品
定制与半定制电路
专用标准产品(ASSP),如:无线应用处理器、机顶盒芯片及汽车IC
微控制器
智能卡IC
专用存储器
专用分立器件 (ASD™)
一旦客户在应用中使用了专用产品,如果不修改硬件和软件设计,通常就不能进行产品替换。
相反,标准产品是实现某种特定的常用功能的器件,这些器件一般由几个供应商提供。通常,制造商推出的标准产品可以被其他制造商的同类产品所取代,供应商间的差别主要在于成本与客户服务上。然而,一旦应用设计被冻结,标准器件在性能优化方面也将变成唯一的器件。
标准产品包括:
分立器件,如晶体管、二极管与晶闸管
模拟电路构建模块,如运算放大器、比较器、稳压器与电压参考电路
标准逻辑功能与接口
众多存储器产品,如标准或串行NOR闪存、NAND闪存、EPROM/EEPROM及非易失性RAM
射频分立器件及IC
自成立时起,意法半导体就成功的实现了在市场开拓方面的平衡,将差分化的专用产品(这些产品通常不容易受到市场周期的影响)与传统的标准产品(这些产品要求较少的研发投入和生产资本密集度)相结合。意法半导体多样化的产品系列避免了对通用产品或专用产品的过分依赖。
责任编辑:Davia
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