基于STM32W108的32位无线MCU RF解决方案

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ST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

       

        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

       

        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.