ST LoRa 意法 Sub-GHz SoC

意法半導體推新LoRa無線系統晶片鎖定大眾市場

2020-12-31
意法半導體(ST)推出STM32WL系列產品,提供遠距離SubGHz無線系統晶片(SoC),鎖定多元化的大眾市場應用,能靈活配置和封裝選擇。

STM32WL系列是能與LoRa低功耗廣域網路(LPWAN)連線的系統晶片,讓使用者能夠打造功率配置緊密之兼具高效節能和可靠性的物聯網(IoT)裝置。LPWAN可以覆蓋廣闊地理區域和偏遠地點的經濟無線網路連線技術,能夠擴充物聯網的覆蓋範圍,並讓智慧技術為公用事業、農業、物流、交通運輸等產業帶來更高的價值。

意法半導體微控制器事業部副總裁Ricardo de Sa Earp表示,LoRaWAN或Sigfox等遠距離物聯網絡現已覆蓋全球,而創新實用的智慧裝置(例如環境監控和資產追蹤等應用領域)可隨時與物聯網連線。在大眾市場上推出單晶片整合微控制器和多種調變射頻的系統晶片,將讓開發者創造出更多新產品。

STM32WL系列整合意法半導體STM32超低功耗微控制器(MCU)架構,以及支援多種調變方案的Sub-GHz射頻子系統,支援的調製協定包括射頻訊號功率小但接收靈敏度高的LoRa技術,以及Sigfox、無線電表匯流排(wM-Bus)等協定,還有其他專用協定及Sub-GHz標準所用之(G)FSK、(G)MSK和BPSK調製技術。晶片上射頻子系統有兩路可選功率輸出,協助客戶遵守全球各地對免執照頻段無線電的功率限制。

新推出之STM32WL型號包括採用ArmCortex-M4內核和Cortex-M0 + MCU內核的雙核STM32WL55。開發者可以完全開放和靈活地使用兩個內核心,雙核架構可以有效地達到硬體隔離,加強網路安全性,應用更新無需重新認證設備,並加強射頻和應用的即時性能。

在推出STM32WL55之前,該系列產品在2020年1月推出具BGA73和QFN48封裝的射頻,以及應用處理均使用Cortex-M4主內核的單核產品STM32WLE5。擴充後的產品陣容增加了兩個非LoRa產品型號,即單核的STM32WLE4和雙核的STM32WL54,便於開發人員在新的無線IoT專案中靈活地使用這款獨一無二的系統晶片,新推出的產品均在意法半導體工業產品10年供貨保障範圍內。

STM32WL整合了STM32超低功耗架構與具有LoRa調製功能的Sub-GHz多調製射頻子系統。射頻電路採用經過市場檢驗的Semtech SX126x收發器IP內核,為了使其適應STM32平台的功率模式,意法半導體特別進行了二次設計。射頻部分包含兩個最大發射功率15dBm和22dBm的內部功率放大器,高低功率發射模式可以覆蓋全球150MHz至960MHz的免執照頻段,確保晶片相容所有地區的低功率廣域網路,使世界各地銷售的終端產品皆可以使用STM32WL系統晶片。

射頻整合度非常高,高速外部(High-Speed External,HSE)時脈與射頻訊號同步只需一個晶振,並且無需外部功率放大器(Power Amplifier,PA),可最大程度地減少總物料清單(BoM)成本和解決方案的面積。意法半導體的STM32WL架構基於支援DSP擴充指令集之高效能Arm Cortex-M4內核,得益於動態電壓調整等超低功耗技術,採用意法半導體的ART Accelerator自我調整即時加速技術,實現執行快閃記憶體程式碼零等待週期。不同MCU快閃記憶體容量可供選擇,最高256KB,讓開發人員可以為整個平台(包括應用和射頻)選擇最佳的程式碼和資料存儲存量。

內建網路安全功能包括硬體對稱加密和公開金鑰加速器、硬體亂數產生器(TRNG)、磁區讀/防寫、雙核安全區域隔離,以及支援最先進的加密演算法,包括RSA、ECC和ECDSA。

此外,使用者可以利用STM32Cube開發生態系統來簡化產品開發,縮短產品上市時間。資源包括STM32CubeMX專案配置和程式碼產生工具、STM32CubeMonitor運行時監視和視覺化工具,以及STM32CubeProgrammer程式碼讀寫工具。

STM32CubeWL MCU套裝軟體的元件包括STM32WL系列執行所需之全部嵌入式軟體模組,包括外部周邊驅動程式、ST的LoRaWAN協定堆疊、Sigfox協定堆疊,以及利用ST的安全啟動和安全韌體更新(Secure Boot and Secure Firmware Update,SBSFU)技術達到LoRaWAN韌體無線更新(Update Over The Air,FUOTA)的範例程式碼。其他的協議堆疊還包括授權合作夥伴開發的Stackforce W-MBus協議堆疊。

還有兩個使用STM32WL之用於快速原型開發的Nucleo板:NUCLEO-WL55JC1(868/915/923 MHz)和NUCLEO-WL55JC2(433/470 MHz)。

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