意法半導體STM32WB15CCU6 ARM微控制器中文資料

型號與類型

STM32WB15CCU6是意法半導體（STMicroelectronics）推出的一款高性能、超低功耗的雙核ARM微控制器（MCU），專為物聯網（IoT）和無線連接應用設計。該MCU集成了藍牙低功耗（Bluetooth Low Energy, BLE）5.2/5.3功能，以及一系列先進的處理器和外圍設備，能夠滿足從智能家居到工業自動化的廣泛需求。STM32WB15CCU6屬于STM32WB系列，該系列結合了STM32的高性能與低功耗特性，特別適用于需要無線連接和長電池壽命的應用場景。

　　廠商名稱：ST意法半導體

　　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存儲器、藍牙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

　　在線購買：立即購買

　　STM32WB15CCU6概述

　　STM32WB15CC多協議無線和超低功耗器件嵌入了符合Bluetooth?Low Energy SIG規格v5.2的強大超低功耗無線電。它包含一個專用的Arm?Cortex?-M0+，用于執行所有實時低層操作。

　　該器件被設計成極低功耗，基于高性能的Arm?Cortex?-M4 32位RISC內核，工作頻率高達64MHz。該內核具有一個單精度浮點單元（FPU），支持所有Arm?單精度數據處理指令和數據類型。它還實現了一整套DSP指令和一個內存保護單元（MPU），增強了應用的安全性。

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

　　該器件嵌入了高速存儲器（320K字節的閃存，48K字節的SRAM）和廣泛的增強型I/O和外圍設備。

　　內存和外設之間以及從內存到內存的直接數據傳輸由七個DMA通道支持，并由DMAMUX外設提供完全靈活的通道映射。

　　該器件對嵌入式閃存和SRAM具有多種機制：讀出保護、寫入保護和專有代碼讀出保護。存儲器的某些部分可以為Cortex?-M0+的獨占訪問提供保障。

　　AES加密引擎、PKA和RNG實現了上層的加密技術。

　　該器件提供了一個快速的12位ADC和一個超低功率比較器。

　　該器件嵌入了一個低功耗RTC、一個高級16位定時器、一個通用32位定時器和兩個16位低功耗定時器。

　　此外，還提供多達8個電容傳感通道。

　　STM32WB15CC還具有標準和先進的通信接口，即一個USART（ISO 7816、IrDA、Modbus和智能卡模式）、一個低功耗UART（LPUART）、一個I2C（SMBus/PMBus）、一個高達32 MHz的SPI。

　　STM32WB15CC在-40至+85℃（+105℃結點）和-40至+105℃（+125℃結點）溫度范圍內工作，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用的設計成為可能。

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

　　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。

　　相關應用

　　工業

　　住宅、樓宇和城市自動化

　　建筑安全和保障

　　家用和專業電器

　　大型電器

　　小家電和廚房用具

　　照明和控制

　　LED照明系統

　　照明控制

　　STM32WB15CCU6中文參數

　　制造商:STMicroelectronics

　　產品種類:ARM微控制器-MCU

　　系列:STM32WB

　　安裝風格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:UFQFPN-48

　　核心:ARM Cortex M0+,ARM Cortex M4

　　程序存儲器大小:320 kB

　　數據總線寬度:32 bit

　　ADC分辨率:12 bit

　　最大時鐘頻率:64 MHz

　　輸入/輸出端數量:30 I/O

　　數據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:STMicroelectronics

　　數據Ram類型:SRAM

　　接口類型:I2C,SPI,UART

　　濕度敏感性:Yes

　　ADC通道數量:13 Channel

　　STM32WB15CCU6引腳圖

工作原理

STM32WB15CCU6的核心由兩個處理器組成：一個高性能的Arm Cortex-M4處理器和一個低功耗的Arm Cortex-M0+處理器。這種雙核架構使得STM32WB15CCU6能夠同時處理復雜的計算任務和實時無線操作，從而在保證系統性能的同時，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64MHz的工作頻率，并內置了單精度浮點單元（FPU），支持所有Arm單精度數據處理指令和數據類型。此外，它還具備DSP指令集和內存保護單元（MPU），增強了應用的安全性和數據處理能力。Cortex-M4處理器負責執行復雜的算法和應用程序，確保系統的高效運行。

• Cortex-M0+處理器：作為協處理器，Cortex-M0+專門用于執行實時無線層操作，如藍牙低功耗的底層協議棧處理。其低功耗特性使得STM32WB15CCU6在無線連接模式下也能保持較長的電池壽命。

特點

1. 超低功耗設計：STM32WB15CCU6通過高效的電源管理和雙核架構，實現了極低的功耗。在關閉模式下，其功耗僅為12nA；在待機模式下（含RTC和48KB RAM），功耗為610nA。在活躍模式下，當RF和SMPS開啟時，MCU的功耗為33μA/MHz，無線接收端功耗為4.5mA，發射端（0dBm）功耗為5.2mA。

2. 強大的藍牙低功耗功能：STM32WB15CCU6內置了符合Bluetooth SIG規范的超低功耗無線電模塊，支持Bluetooth 5.2/5.3標準。該模塊具有-95.5dBm的接收靈敏度和高達+5.5dBm的可編程輸出功率，支持2Mbps的數據速率，并集成了平衡-不平衡轉換器（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能夠處理復雜的計算任務，如圖像處理、音頻處理、加密解密等。同時，FPU和DSP指令集的支持進一步提升了其數據處理能力。

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

5. 增強的安全性：STM32WB15CCU6內置了AES-256加密引擎、公鑰授權（PKA）和真隨機數發生器（RNG），為應用提供了強大的安全保護。同時，其內存保護單元（MPU）和多種內存保護機制（如讀出保護、寫入保護和專有代碼讀出保護）進一步增強了應用的安全性。

應用

STM32WB15CCU6憑借其超低功耗、高性能和豐富的外設接口，廣泛應用于以下領域：

1. 物聯網（IoT）：在智能家居、智能城市、工業物聯網等場景中，STM32WB15CCU6可用于實現設備間的無線連接和數據傳輸。其低功耗特性使得設備能夠長時間運行而無需頻繁更換電池。

2. 工業自動化：在工業自動化領域，STM32WB15CCU6可用于實現無線傳感器網絡、遠程監控和控制等應用。其高性能和豐富的外設接口能夠滿足工業級應用的需求。

3. 建筑安全和保障：在智能樓宇和建筑安全領域，STM32WB15CCU6可用于實現門禁系統、煙霧報警器和視頻監控等設備的無線連接和控制。

4. 家用和專業電器：在家用電器和專業設備中，STM32WB15CCU6可用于實現設備的遠程控制、狀態監測和故障報警等功能。

參數

以下是STM32WB15CCU6的主要參數：

• 制造商：STMicroelectronics

• 產品種類：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，用于低功耗無線協議棧處理

• 內存：

• SRAM：最高可達256KB

• 閃存：最高可達512KB

• 電源管理：

• 多種低功耗模式：睡眠、停止、待機等

• 動態電壓調整（DVS）支持

• 實時時鐘（RTC）低功耗模式

• 無線通信：

• 藍牙低功耗（BLE）5.2/5.3標準

• 2Mbps數據速率

• -95.5dBm接收靈敏度

• +5.5dBm可編程輸出功率

• 集成Balun

• 外設接口：

• USART/UART：多個串行通信接口

• SPI：高速串行外設接口

• I2C：兩線串行總線接口

• ADC：12位模數轉換器，多達13個通道

• 定時器：高級定時器、通用定時器、低功耗定時器

• 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（PKA）

• 真隨機數生成器（RNG）

• 內存保護單元（MPU）

• 讀出保護、寫入保護等安全機制

• 封裝：

• LQFP封裝，具體引腳數根據型號而異（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：

• 工業級：-40°C至+85°C（部分型號可能支持更寬范圍）

• 消費級：-40°C至+105°C（視具體型號而定）

軟件開發與調試

STM32WB15CCU6支持多種開發工具和軟件環境，便于開發者進行程序編寫、調試和測試。

• 開發環境：

• STM32CubeIDE：STMicroelectronics提供的集成開發環境（IDE），集成了代碼編寫、編譯、調試和項目管理等功能。

• Keil MDK-ARM：另一款流行的ARM開發工具，支持STM32系列MCU的開發。

• IAR Embedded Workbench：專業的嵌入式開發工具，同樣支持STM32WB15CCU6的開發。

• 調試工具：

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

• 其他兼容的調試器，如J-Link等。

• 固件庫和中間件：

• STM32Cube HAL（硬件抽象層）：提供了一套標準化的API，簡化了硬件訪問。

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

• 藍牙低功耗軟件堆棧：STMicroelectronics提供了一套完整的BLE軟件堆棧，支持開發者快速實現BLE功能。

總結

STM32WB15CCU6作為意法半導體STM32WB系列中的一員，憑借其超低功耗設計、高性能處理能力、豐富的外設接口和強大的藍牙低功耗功能，在物聯網（IoT）、工業自動化、建筑安全和家用/專業電器等領域展現出了廣泛的應用前景。通過提供全面的開發工具、固件庫和中間件支持，STM32WB15CCU6大大降低了開發者的開發難度和成本，加速了產品上市的時間。無論是對于需要長電池壽命的便攜式設備，還是對于要求高性能和低功耗并存的復雜系統，STM32WB15CCU6都是一個值得考慮的優秀選擇。