意法半導(dǎo)體STM32WB15CCU6 ARM微控制器中文資料

型號(hào)與類型

STM32WB15CCU6是意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）推出的一款高性能、超低功耗的雙核ARM微控制器（MCU），專為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和無(wú)線連接應(yīng)用設(shè)計(jì)。該MCU集成了藍(lán)牙低功耗（Bluetooth Low Energy, BLE）5.2/5.3功能，以及一系列先進(jìn)的處理器和外圍設(shè)備，能夠滿足從智能家居到工業(yè)自動(dòng)化的廣泛需求。STM32WB15CCU6屬于STM32WB系列，該系列結(jié)合了STM32的高性能與低功耗特性，特別適用于需要無(wú)線連接和長(zhǎng)電池壽命的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　廠商名稱：ST意法半導(dǎo)體

　　元件分類：ARM微控制器

　　中文描述： 超低功耗雙核Arm Cortex-M4 MCU 64 MHz，Cortex-M0+32 MHz，具有320 KB Flash存儲(chǔ)器、藍(lán)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多協(xié)議無(wú)線和超低功耗器件嵌入了符合Bluetooth?Low Energy SIG規(guī)格v5.2的強(qiáng)大超低功耗無(wú)線電。它包含一個(gè)專用的Arm?Cortex?-M0+，用于執(zhí)行所有實(shí)時(shí)低層操作。

　　該器件被設(shè)計(jì)成極低功耗，基于高性能的Arm?Cortex?-M4 32位RISC內(nèi)核，工作頻率高達(dá)64MHz。該內(nèi)核具有一個(gè)單精度浮點(diǎn)單元（FPU），支持所有Arm?單精度數(shù)據(jù)處理指令和數(shù)據(jù)類型。它還實(shí)現(xiàn)了一整套DSP指令和一個(gè)內(nèi)存保護(hù)單元（MPU），增強(qiáng)了應(yīng)用的安全性。

　　增強(qiáng)的處理器間通信是由IPCC提供的，有六個(gè)雙向通道。HSEM提供硬件信號(hào)，用于在兩個(gè)處理器之間共享公共資源。

　　該器件嵌入了高速存儲(chǔ)器（320K字節(jié)的閃存，48K字節(jié)的SRAM）和廣泛的增強(qiáng)型I/O和外圍設(shè)備。

　　內(nèi)存和外設(shè)之間以及從內(nèi)存到內(nèi)存的直接數(shù)據(jù)傳輸由七個(gè)DMA通道支持，并由DMAMUX外設(shè)提供完全靈活的通道映射。

　　該器件對(duì)嵌入式閃存和SRAM具有多種機(jī)制：讀出保護(hù)、寫(xiě)入保護(hù)和專有代碼讀出保護(hù)。存儲(chǔ)器的某些部分可以為Cortex?-M0+的獨(dú)占訪問(wèn)提供保障。

　　AES加密引擎、PKA和RNG實(shí)現(xiàn)了上層的加密技術(shù)。

　　該器件提供了一個(gè)快速的12位ADC和一個(gè)超低功率比較器。

　　該器件嵌入了一個(gè)低功耗RTC、一個(gè)高級(jí)16位定時(shí)器、一個(gè)通用32位定時(shí)器和兩個(gè)16位低功耗定時(shí)器。

　　此外，還提供多達(dá)8個(gè)電容傳感通道。

　　STM32WB15CC還具有標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口，即一個(gè)USART（ISO 7816、IrDA、Modbus和智能卡模式）、一個(gè)低功耗UART（LPUART）、一個(gè)I2C（SMBus/PMBus）、一個(gè)高達(dá)32 MHz的SPI。

　　STM32WB15CC在-40至+85℃（+105℃結(jié)點(diǎn)）和-40至+105℃（+125℃結(jié)點(diǎn)）溫度范圍內(nèi)工作，采用1.71至3.6V電源供電。一套全面的省電模式使低功耗應(yīng)用的設(shè)計(jì)成為可能。

　　STM32WB15CC集成了高效SMPS降壓轉(zhuǎn)換器，當(dāng)VDD低于VBORx（x=1、2、3、4）電壓水平（默認(rèn)為2.0 V）時(shí)具有自動(dòng)旁路模式能力。它包括為ADC和比較器的模擬輸入提供獨(dú)立的電源。

　　VBAT專用電源允許該器件備份LSE 32.768 kHz振蕩器、RTC和備份寄存器，從而使STM32WB15CC能夠通過(guò)類似CR2032的電池、Supercap或小型可充電電池，在主VDD不存在的情況下提供這些功能。

　　相關(guān)應(yīng)用

　　工業(yè)

　　住宅、樓宇和城市自動(dòng)化

　　建筑安全和保障

　　家用和專業(yè)電器

　　大型電器

　　小家電和廚房用具

　　照明和控制

　　LED照明系統(tǒng)

　　照明控制

　　STM32WB15CCU6中文參數(shù)

　　制造商:STMicroelectronics

　　產(chǎn)品種類:ARM微控制器-MCU

　　系列:STM32WB

　　安裝風(fēng)格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:UFQFPN-48

　　核心:ARM Cortex M0+,ARM Cortex M4

　　程序存儲(chǔ)器大小:320 kB

　　數(shù)據(jù)總線寬度:32 bit

　　ADC分辨率:12 bit

　　最大時(shí)鐘頻率:64 MHz

　　輸入/輸出端數(shù)量:30 I/O

　　數(shù)據(jù)RAM大小:48 kB

　　電源電壓-最小:1.71 V

　　電源電壓-最大:3.6 V

　　最小工作溫度:-40 C

　　最大工作溫度:+105 C

　　封裝:Tray

　　商標(biāo):STMicroelectronics

　　數(shù)據(jù)Ram類型:SRAM

　　接口類型:I2C,SPI,UART

　　濕度敏感性:Yes

　　ADC通道數(shù)量:13 Channel

　　STM32WB15CCU6引腳圖

工作原理

STM32WB15CCU6的核心由兩個(gè)處理器組成：一個(gè)高性能的Arm Cortex-M4處理器和一個(gè)低功耗的Arm Cortex-M0+處理器。這種雙核架構(gòu)使得STM32WB15CCU6能夠同時(shí)處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)和實(shí)時(shí)無(wú)線操作，從而在保證系統(tǒng)性能的同時(shí)，最大限度地降低功耗。

• Cortex-M4處理器：作為主處理器，Cortex-M4提供高達(dá)64MHz的工作頻率，并內(nèi)置了單精度浮點(diǎn)單元（FPU），支持所有Arm單精度數(shù)據(jù)處理指令和數(shù)據(jù)類型。此外，它還具備DSP指令集和內(nèi)存保護(hù)單元（MPU），增強(qiáng)了應(yīng)用的安全性和數(shù)據(jù)處理能力。Cortex-M4處理器負(fù)責(zé)執(zhí)行復(fù)雜的算法和應(yīng)用程序，確保系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

• Cortex-M0+處理器：作為協(xié)處理器，Cortex-M0+專門用于執(zhí)行實(shí)時(shí)無(wú)線層操作，如藍(lán)牙低功耗的底層協(xié)議棧處理。其低功耗特性使得STM32WB15CCU6在無(wú)線連接模式下也能保持較長(zhǎng)的電池壽命。

特點(diǎn)

1. 超低功耗設(shè)計(jì)：STM32WB15CCU6通過(guò)高效的電源管理和雙核架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了極低的功耗。在關(guān)閉模式下，其功耗僅為12nA；在待機(jī)模式下（含RTC和48KB RAM），功耗為610nA。在活躍模式下，當(dāng)RF和SMPS開(kāi)啟時(shí)，MCU的功耗為33μA/MHz，無(wú)線接收端功耗為4.5mA，發(fā)射端（0dBm）功耗為5.2mA。

2. 強(qiáng)大的藍(lán)牙低功耗功能：STM32WB15CCU6內(nèi)置了符合Bluetooth SIG規(guī)范的超低功耗無(wú)線電模塊，支持Bluetooth 5.2/5.3標(biāo)準(zhǔn)。該模塊具有-95.5dBm的接收靈敏度和高達(dá)+5.5dBm的可編程輸出功率，支持2Mbps的數(shù)據(jù)速率，并集成了平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器（Balun），降低了BOM成本。

3. 高性能處理能力：Cortex-M4處理器的高性能使得STM32WB15CCU6能夠處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，如圖像處理、音頻處理、加密解密等。同時(shí)，F(xiàn)PU和DSP指令集的支持進(jìn)一步提升了其數(shù)據(jù)處理能力。

4. 豐富的外設(shè)接口：STM32WB15CCU6提供了多種通信接口，包括USART、I2C、SPI、UART等，以及高達(dá)13通道的12位ADC和一個(gè)超低功耗比較器。此外，它還集成了低功耗RTC、高級(jí)16位定時(shí)器、通用32位定時(shí)器和兩個(gè)16位低功耗定時(shí)器，滿足各種應(yīng)用需求。

5. 增強(qiáng)的安全性：STM32WB15CCU6內(nèi)置了AES-256加密引擎、公鑰授權(quán)（PKA）和真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（RNG），為應(yīng)用提供了強(qiáng)大的安全保護(hù)。同時(shí)，其內(nèi)存保護(hù)單元（MPU）和多種內(nèi)存保護(hù)機(jī)制（如讀出保護(hù)、寫(xiě)入保護(hù)和專有代碼讀出保護(hù)）進(jìn)一步增強(qiáng)了應(yīng)用的安全性。

應(yīng)用

STM32WB15CCU6憑借其超低功耗、高性能和豐富的外設(shè)接口，廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

1. 物聯(lián)網(wǎng)（IoT）：在智能家居、智能城市、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景中，STM32WB15CCU6可用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無(wú)線連接和數(shù)據(jù)傳輸。其低功耗特性使得設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而無(wú)需頻繁更換電池。

2. 工業(yè)自動(dòng)化：在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，STM32WB15CCU6可用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制等應(yīng)用。其高性能和豐富的外設(shè)接口能夠滿足工業(yè)級(jí)應(yīng)用的需求。

3. 建筑安全和保障：在智能樓宇和建筑安全領(lǐng)域，STM32WB15CCU6可用于實(shí)現(xiàn)門禁系統(tǒng)、煙霧報(bào)警器和視頻監(jiān)控等設(shè)備的無(wú)線連接和控制。

4. 家用和專業(yè)電器：在家用電器和專業(yè)設(shè)備中，STM32WB15CCU6可用于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障報(bào)警等功能。

參數(shù)

以下是STM32WB15CCU6的主要參數(shù)：

• 制造商：STMicroelectronics

• 產(chǎn)品種類：ARM微控制器

• 系列：STM32WB

• 核心處理器：

• Cortex-M4 32位RISC核心，最高工作頻率64MHz，帶有FPU和DSP指令集

• Cortex-M0+ 32位RISC核心，用于低功耗無(wú)線協(xié)議棧處理

• 內(nèi)存：

• SRAM：最高可達(dá)256KB

• 閃存：最高可達(dá)512KB

• 電源管理：

• 多種低功耗模式：睡眠、停止、待機(jī)等

• 動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整（DVS）支持

• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）低功耗模式

• 無(wú)線通信：

• 藍(lán)牙低功耗（BLE）5.2/5.3標(biāo)準(zhǔn)

• 2Mbps數(shù)據(jù)速率

• -95.5dBm接收靈敏度

• +5.5dBm可編程輸出功率

• 集成Balun

• 外設(shè)接口：

• USART/UART：多個(gè)串行通信接口

• SPI：高速串行外設(shè)接口

• I2C：兩線串行總線接口

• ADC：12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，多達(dá)13個(gè)通道

• 定時(shí)器：高級(jí)定時(shí)器、通用定時(shí)器、低功耗定時(shí)器

• 比較器：超低功耗比較器

• 安全特性：

• AES-256硬件加密引擎

• 公鑰授權(quán)（PKA）

• 真隨機(jī)數(shù)生成器（RNG）

• 內(nèi)存保護(hù)單元（MPU）

• 讀出保護(hù)、寫(xiě)入保護(hù)等安全機(jī)制

• 封裝：

• LQFP封裝，具體引腳數(shù)根據(jù)型號(hào)而異（如48引腳、64引腳等）

• 供電電壓：

• 主電源：1.7V至3.6V

• I/O口電壓：兼容1.65V至3.6V

• 工作溫度范圍：

• 工業(yè)級(jí)：-40°C至+85°C（部分型號(hào)可能支持更寬范圍）

• 消費(fèi)級(jí)：-40°C至+105°C（視具體型號(hào)而定）

軟件開(kāi)發(fā)與調(diào)試

STM32WB15CCU6支持多種開(kāi)發(fā)工具和軟件環(huán)境，便于開(kāi)發(fā)者進(jìn)行程序編寫(xiě)、調(diào)試和測(cè)試。

• 開(kāi)發(fā)環(huán)境：

• STM32CubeIDE：STMicroelectronics提供的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE），集成了代碼編寫(xiě)、編譯、調(diào)試和項(xiàng)目管理等功能。

• Keil MDK-ARM：另一款流行的ARM開(kāi)發(fā)工具，支持STM32系列MCU的開(kāi)發(fā)。

• IAR Embedded Workbench：專業(yè)的嵌入式開(kāi)發(fā)工具，同樣支持STM32WB15CCU6的開(kāi)發(fā)。

• 調(diào)試工具：

• STM32 ST-LINK/V2-1：STMicroelectronics提供的調(diào)試和編程工具，支持JTAG和SWD接口。

• 其他兼容的調(diào)試器，如J-Link等。

• 固件庫(kù)和中間件：

• STM32Cube HAL（硬件抽象層）：提供了一套標(biāo)準(zhǔn)化的API，簡(jiǎn)化了硬件訪問(wèn)。

• STM32Cube LL（底層庫(kù)）：提供更低層次的訪問(wèn)接口，適合需要更高性能或特殊優(yōu)化的應(yīng)用。

• 藍(lán)牙低功耗軟件堆棧：STMicroelectronics提供了一套完整的BLE軟件堆棧，支持開(kāi)發(fā)者快速實(shí)現(xiàn)BLE功能。

總結(jié)

STM32WB15CCU6作為意法半導(dǎo)體STM32WB系列中的一員，憑借其超低功耗設(shè)計(jì)、高性能處理能力、豐富的外設(shè)接口和強(qiáng)大的藍(lán)牙低功耗功能，在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、工業(yè)自動(dòng)化、建筑安全和家用/專業(yè)電器等領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)提供全面的開(kāi)發(fā)工具、固件庫(kù)和中間件支持，STM32WB15CCU6大大降低了開(kāi)發(fā)者的開(kāi)發(fā)難度和成本，加速了產(chǎn)品上市的時(shí)間。無(wú)論是對(duì)于需要長(zhǎng)電池壽命的便攜式設(shè)備，還是對(duì)于要求高性能和低功耗并存的復(fù)雜系統(tǒng)，STM32WB15CCU6都是一個(gè)值得考慮的優(yōu)秀選擇。