STM32WB的双核架构及其优缺点解析

除了继承了STM32L4系列MCU的低功耗特性,STM32WB的双核架构是其取得超低功耗性能的关键。▲STM32WB的双核架构将射频端从应用处理器独立出来,由CortexM0+内核负责处理连接相关的工作,如数据上传...

两年前 , 意法半导体推出STM32WB , 以强大无线连接能力、低功耗特性、高安全性 , 剑指如火如荼的物联网产业 。
两年后 , 如果你还对STM32WB的咄咄锋芒一无所知 , 那 。
也还来得及 , 预约STM32WB直播 , 与我们一起细品STM32WB亮剑物联网的几大加持 。
双 核 , 铸 就 超 低 功 耗
对于物联网设备来说 , 功耗问题是永远的痛 。
除了继承了STM32L4系列MCU的低功耗特性 , STM32WB的双核架构是其取得超低功耗性能的关键 。

STM32WB的双核架构及其优缺点解析
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▲ STM32WB的双核架构
射频端从应用处理器独立出来 , 由Cortex M0+内核负责处理连接相关的工作 , 如数据上传以及用空中下载技术(OTA)更新射频协议栈 。Cortex M0+处理网络任务时 , 应用处理器 Cortex M4处于休眠状态 , 功耗可降至1.8μA , 但同时保持5μs的唤醒时间 。
基于M4内核的主处理器负责各种用户应用(传感器融合或控制)时 , 并支持批处理模式 , 其能够让闪存和CPU在关闭条件下降低功耗 , 同时完成相应的工作 。
两个内核同时运行时 , 功耗也仅有50μA/MHz , 而且不损失任何性能 。

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▲ STM32WB的低功耗特性
在不需要一直工作的应用场景中 , STM32WB的超级节能模式会关闭更多外设 , 达到更低的功耗水平(最低小于50nA) , 这对于物联网应用中诸多电池应用的场景简直是雪中送碳 。
超 强 安 全 性
STM32WB着力打造物联网保护 , 集成了丰富的保护和安全特性 。STM32WB微控制器包含嵌入式安全硬件功能 , 如256位AES硬件加密、PCROP读写保护、JTAG熔丝位、采用椭圆曲线加密引擎的公钥加密 。固件升级服务(FUS)、PCROP和PKA功能确保安全的无线协议栈更新、加密密钥管理和代码保护 。
STM32WB的安全性如何实现?还是基于其独立的双核架构 。
以远程固件升级应用场景为例 , 首先将客户密钥存储在封闭的M0+安全区域里 , 新的固件包到来后 , 先将其放在闪存空间 , 由M4来处理 。M4检测到新的2.0固件 , 通知系统 , 并将固件里的签名和密钥发给M0+子系统做验证 。如果验证的签名和密钥和内部子系统一致 , 更新就会继续 , 如果发现不对 , 则会停止更新过程 。整个过程都有监控 , 安全性得到了保证 。

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▲ STM32WB的超强安全性
欲知 STM32WB 更多安全性能
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开启STM32“无线”新市场
多 协 议 , 超 连 接
蓝牙Zigbee以及OpenThread等是物联网主要的无线连接技术 。对多种无线协议的支持至关重要 。STM32WB集成了开放的2.4G射频多协议模块 , 支持Bluetooth蓝牙5.0以及THREAD和ZigBee的协议栈 。

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▲ STM32WB支持多协议
STM32WB55无线微控制器符合Bluetooth5.0认证 , 支持Mesh 1.0网络和多种配置文件 , 可灵活地集成专有BLE栈 。通用的IEEE 802.15.4 MAC层确保STM32WB可以运行专有协议或栈 , 包括ZigBee和OpenThread低功耗Mesh网络协议 , 为设计人员提供更多将设备连接到物联网(IoT)的选项 。
【STM32WB的双核架构及其优缺点解析】 因为STM32WB上的2.4G射频可以支持多协议 , 所以基于+6dBm输出功率和高灵敏度的射频模块和物理层、链路层之上的协议栈 , 可以进行不同排列组合 , 比如同时使用ZigBee和蓝牙5.0 , 或者同时使用蓝牙5.0和Thread , 又或是Thread和ZigBee以及同时支持专有协议 , 用户可以打造自己的专有物联网平台 。

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