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在2018年四月份的STM32峰會上，STM32平臺上的首款雙核無線MCU備受關(guān)注。之后更是召開了發(fā)布會對其進(jìn)行詳細(xì)介紹。我們不妨來了解下STM32WB到底有何魔力。
多協(xié)議、低功耗、安全
射頻集成是MCU或SoC的趨勢，STM32WB最令人關(guān)注的也是其無線功能的集成。據(jù)悉，STM32WB支持藍(lán)牙5.0協(xié)議棧，最高傳輸速率可以達(dá)到2Mbps，并且支持BLE Mesh的技術(shù)。同時(shí)STM32WB還支持802.15.4，因此可以支持OpenThread和Zigbee協(xié)議棧。HAKIM先生介紹，因?yàn)镾TM32WB上的2.4G射頻可以支持多協(xié)議，所以基于+6dBm輸出功率和高靈敏度的射頻模塊和物理層、鏈路層之上的協(xié)議棧，可以做不同的排列組合，比如同時(shí)使用ZigBee和藍(lán)牙5.0，或者同時(shí)使用藍(lán)牙5.0和Thread，又或是Thread和ZigBee以及同時(shí)支持專有協(xié)議。
雙核體現(xiàn)的功耗優(yōu)勢也非常的明顯，下圖展示了處理器在處理不同工作任務(wù)時(shí)候的功耗消耗表現(xiàn)。如圖所示因?yàn)閱魏颂幚砥鞒岁P(guān)閉模式外，其余模式下都要保持恒定的功率水平，因此功耗較高。而雙核STM32WB則可以根據(jù)不同的工作負(fù)載來實(shí)現(xiàn)動態(tài)的單核雙核的關(guān)斷。在射頻任務(wù)單獨(dú)處理時(shí)，M0+內(nèi)核進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)任務(wù)的出理;在節(jié)能模式下，RAM+RTC運(yùn)行的功耗僅為1.8μA，喚醒時(shí)間為5μs;在M4內(nèi)核單獨(dú)工作還可以分為兩種狀態(tài)，在批處理模式下，CPU和閃存還可以關(guān)閉;在雙核同時(shí)運(yùn)行的情況下，功耗也僅僅為50μA/MHz;而在超級節(jié)能模式下，功耗將小于50nA。
雙核架構(gòu)不僅對功耗有所提升，而且對于安全性也有更好的處理。因?yàn)镸0+的射頻域被做成了一個(gè)單獨(dú)的封閉系統(tǒng)，所有進(jìn)出射頻域的指令都需要進(jìn)行密鑰驗(yàn)證。這種功能叫做CKS，即在M0+內(nèi)核域的用戶密鑰存儲。此外，STM32WB還延續(xù)了以前STM32的硬件加密引擎，比如說真隨機(jī)數(shù)以及加密加速器、讀保護(hù)、存儲單元等。 另外ST還特別強(qiáng)調(diào)，STM32WB內(nèi)部集成了一個(gè)巴倫，因此對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，可以縮減bom成本。
雙核比單核開發(fā)更便捷
雖然是雙核處理器，但是其實(shí)并不意味著會比單核開發(fā)的難度更大。相反的，因?yàn)樯漕l功能的打包，STM32WB在射頻應(yīng)用開發(fā)方面相比單核的處理器更為便捷。
HAKIM表示，從STM32WB的架構(gòu)來看，雙核中M0+只是跑藍(lán)牙協(xié)議棧以及安全密鑰的權(quán)限，客戶的應(yīng)用是在M4上面運(yùn)行，對于大部分客戶來講只是單核的MCU，因?yàn)镸0+加上藍(lán)牙可以類比看成是一個(gè)外設(shè)，而客戶做應(yīng)用是基于M4。這比過去的單核藍(lán)牙芯片更簡單，過去單核MCU需要處理應(yīng)用，還需要處理協(xié)議棧，因此更加復(fù)雜。從這個(gè)角度來看，STM32WB給用戶帶來更簡單，更容易，更方便的開發(fā)機(jī)制，并且更安全。我們是把藍(lán)牙的協(xié)議包起來，是獨(dú)立的內(nèi)核，不會跟應(yīng)用的內(nèi)核搶占它的資源，這是非常巧妙的設(shè)計(jì)。
當(dāng)然如果客戶由比較高的定制需求，M0+內(nèi)核域也可以交給客戶進(jìn)行開發(fā)。
同時(shí)在軟件方面，不論是協(xié)議棧端(如射頻的BLE5.0 OpenThread)還是通用的802.14.5，都免費(fèi)提供給客戶。除大家熟知的CubeMX外，在射頻開發(fā)方面還有用于射頻性能監(jiān)測的STM32CubeMonRF工具提供。硬件方面，ST配套提供了nucleo的開發(fā)套件。
目前STM32WB已經(jīng)全面發(fā)售，提供了9個(gè)細(xì)分產(chǎn)品型號，可以全面支持客戶的射頻開發(fā)需求。據(jù)HAKIM透露，未來ST還會繼續(xù)推出支持其它無線協(xié)議的MCU。
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