STMicroelectronics 凭借 STM32 系列(从超低功耗微控制器到顶级处理器的多样化产品组合),在微控制器和微处理器供应领域稳居全球首位。
此外,STM32 无线微控制器系列实现了大幅增长,为 Bluetooth® 低功耗、Thread、Zigbee 和 Matter 等短距离无线需求提供了解决方案,同时还将其覆盖范围扩展到 LoRa 和 Sigfox 等长距离应用。
利用 STM32WBA 系列解锁您下一个无线设计的全部潜能。观看这个一小时的网络研讨会,了解 STM32WBA55 系列,该系列专为设计人员增强性能、效率和灵活性而设计。
深入了解 STM32WBA 系列
STM32 无线系列的最新成员是 STM32WBA,这是一款 32 位无线微控制器,为支持 Bluetooth® 低功耗 5.3 的应用提供了所需的高性能、高效率和安全性。让我们深入了解一下 STM32WBA 的主要优势。
运行频率为 100 MHz 的 Arm® Cortex®-M33 内核,采用 TrustZone® 技术
无线电主要功能:
- +10dBm 最大输出功率
- 蓝牙 LE 5.3,网状,多达 20 个连接
- Zigbee 3.0、Zigbee Direct、SE、GP
- 线程:OT 1.3
- 并发模式 BLE/ZB、BLE/OT、BLE/MAC
- MATTER RCP
- 专有 2.4GHz
- TX=4.2mA (0dBm) / RX = 3.5mA (3.0V SMPS)
- [-40; +105]°C 全规格
闪存大小/RAM 大小
版本 1:1M /128 k | 版本 2:512k / 96k
外围设备:
触摸传感器、LPDMA、12 位 ADC、3x UART、2x SPI、2x I²C
了解 STM32WBA 系列的优势:
- 通过设备通信的广告扩展延长电池寿命
- 确保快速可靠的数据传输
- 基于 407 CoreMark 分数实现高效应用处理
- 基于 SESIP3 器件功能,保护您的 IP 并加强隐私保护
- 依托久经市场考验的 STM32Cube 生态系统,缩短产品上市时间
安全性:
值得强调的是,STM32WBA的架构采用最先进的安全措施,并通过 SESIP 3 和 PSA Certified Level 3 等权威认证,从而确认其顶级安全等级。
这意味着 ST 已采取必要措施,确保在芯片中嵌入最新的安全技术,如内存保护、平台保护、加密工具和信任区,所有这些都能协同工作,保护设备免受网络罪犯的攻击。
如对 PSA 认证有任何疑问,请联系 Arrow 工程解决方案中心团队
Tech Snack: STM32U5 PSA 认证开发套件
应用
STM32WBA 无线微控制器系列是医疗、家庭自动化和工业应用的明智之选。
STM32WBA 是一款多功能多协议 MCU,涵盖多种协议,如 Bluetooth® 低功耗、基于 802.15.4 的 Thread 和 Zigbee。未来,STM32WBA 将支持 Matter 以及 Bluetooth® 低能耗音频功能。在本节文章中,将重点介绍两个特别功能:Matter 和 Bluetooth® 音频。我们将深入探讨它们的主要应用和优势。
了解适用于您应用的 STM32WBA 独特协议:LE Audio
在探索 Bluetooth® LE Audio 的高级功能及其潜在应用之前,有必要了解 Bluetooth® 在过去 20 年中的发展历程。根据 ABI Research 2023 预测,LE Audio 将在未来几年内得到稳定而快速的应用。
绘制从 Classic Audio 到 LE Audio 的过渡图

资料来源:LE Audio: The Future of Bluetooth® Audio / ABI Research
Bluetooth® Special Group (SIG) 是负责监督规范开发、管理认证项目和保护商标的小组。Bluetooth® Classic Radio 和 Bluetooth® 低功耗 (LE) 的定义如下:
Bluetooth® Classic radio:
Bluetooth® Classic 通常被称为 Bluetooth®,是一种在 2.4 GHz 频段工作的无线通信技术,专门用于点对点通信,允许设备在短距离内共享数据。
Bluetooth® Classic 采用高斯频移键控 (GFSK) 进行数据传输,确保在嘈杂环境中也能进行可靠的通信。受设备距离和干扰等因素的影响,可达到的最高速度为 3 Mbps。

此外,Bluetooth® Classic 还具有基本的安全功能,如交换验证密钥,以确保设备之间的可靠配对。
Bluetooth® Classic 仅支持点对点网络结构(如智能手机到耳机)
Bluetooth® 低功耗 (LE):
Bluetooth® 低功耗 (BLE) - 2.4 GHz 无线通信技术,专为设备间的短距离通信而设计。它是传统 Bluetooth® 技术的省电版本,因为其配置依赖于通用属性规范 (GATT),这是一种专为收发简短数据段而设计的广泛规范。
与传统 Bluetooth® 技术不同,Bluetooth® 低功耗技术针对低能耗进行了优化,因此非常适合使用小型电池供电的设备和长期使用的设备。该技术可实现高效的数据传输,因此成为连接电力资源有限的设备的热门选择。
Bluetooth® 低功耗 (BLE) 支持各种拓扑结构或网络配置,允许设备以不同的方式进行通信。除了传统的点对点(主-从)拓扑结构及其变体 “星形”(1 个主设备,多个从设备),BLE 还支持高级拓扑结构:网状拓扑(可用于构建大规模可靠网络)和广播拓扑(对音频和定位应用极为有用)。

Bluetooth® LE Audio
Bluetooth Audio 包含蓝牙低功耗无线电和经典音频的最佳功能,可实现新的功能,挖掘新产品和用例的潜力。作为本专题的补充资料,请参阅 “Nick Hunn 的 Bluetooth® LE 音频介绍:最新 Bluetooth® 规范指南,以及这些规范将如何改变我们设计和使用音频和电话产品的方式”
。

Bluetooth® LE Audio 凭借其强大的 LC3 编解码器,正在改变无线音频领域的游戏规则。这项技术为各种设备带来了稳定性、能效和更好的音频体验。让我们来分析一下使 Bluetooth® LE Audio 技术脱颖而出的主要功能。
LC3 编解码器:改变无线音频
Bluetooth® LE Audio 的核心是 LC3(低复杂度通信编解码器),该技术克服了其前身 Bluetooth® 低功耗 (BLE) 的局限性。LC3 采用可变比特率和高效的编码系统,大大降低了能耗,确保使用小电池的设备获得最佳性能。
Bluetooth® LE Audio 引入了三种传输方法,以满足不同需求:
- 点对点:这种传统方法是由一个设备直接向另一个设备发送音频数据,如手机向扬声器发送音频数据。
- 多数据流:这种方法允许一个设备同时向多个设备独立传输音频,例如手机向一对耳机的每个听筒传输数据流。
- 广播:一种革命性的功能,允许设备同时向多台设备广播音频,创造一种共同的聆听体验。
Bluetooth® LE Audio 正在各行各业掀起波澜,增强了跨设备的声音体验:
- 耳机:使用高效的无线耳机,享受更长的电池寿命。
- IoT(物联网):为智能扬声器和无线音响系统提供动力,注重能源效率。
- 可穿戴设备:通过声音输出将音频传输到智能手表,增强随身体验。
- 助听器:通过提供高质量的音频提示,提高听力受限用户的使用便利性。
- Auracast 技术:同时与多台设备共享单个音频流,就像手机同时向两台设备发送音乐一样。
Bluetooth LE Audio 具有一系列优势:
- 节能:降低功耗,延长电池寿命。
- 多数据流功能:可同时向多个设备独立传输音频流。
- 低延迟:将延迟降至最低,带来无缝、身临其境的体验。
- 互操作性:在连接设备之间快速切换,实现无缝集成。
- 可扩展压缩:LC3 可根据连接质量调整音频压缩,优化性能。
- 音频质量:提升音频传输质量,带来卓越的听觉体验。
- 听力辅助:为助听器的精确音频传输提供便利,提高可及性。
了解适用于您应用的 STM32WBA 独特协议:Matter
Matter 是一项为连接智能家居而开发的新技术。它是由连接标准联盟 (CSA) 牵头、200 多家公司共同努力的成果。Matter Working Group 包括谷歌、亚马逊、三星、苹果和宜家等业内主要企业。
优点
Matter 通过使用互联网协议 (IP),结合 Bluetooth LE、Wi-Fi 和 Thread,简化了智能家居连接。这取代了目前市场上混乱的各种标准。Matter 引入了通用应用层协议,确保不同智能设备之间的无缝通信。
这种标准化使不同品牌的设备能够相互理解并无缝协作。该项目简化了智能家电和物联网 (IoT) 设备的开发过程,使跨品牌集成变得毫不费力。
Matter 亮点和优势:
- 安全性:Matter 将安全性放在首位,采用端到端加密技术保护设备之间的数据传输,确保用户隐私和数据完整性。此外,还实施了强大的安全设备入网机制,以防止未经授权的网络访问。
- 设备类型和角色:Matter 将生态系统中的设备分为特定的角色和类型,如“线程路由器”或“终端设备”,每种设备在网络中都有独特的用途。
- 认证计划:Matter 包含一个强大的认证计划,以保证符合协议标准。符合这些标准的设备将获得 Matter 标志,表明它们与其他认证设备之间的互操作性。
- 零售和消费者信心:Matter 简化了购买流程,向零售商和消费者保证通过认证的产品可以无缝地协同工作。这可减轻对兼容性的担忧,确保用户体验友好。
使用 Matter 协议的潜在应用:
- 智能家居设备:Matter 协议专为智能家居应用而设计,适用于智能灯、门锁、恒温器和传感器等一系列设备。该协议可确保这些设备协同工作,不受制造商的限制。
- 物联网设备:除智能家居外,Matter 协议还将兼容性扩展到各种物联网设备,包括工业物联网、医疗保健物联网和其他联网环境。
- 语音助手集成:通过 Matter 认证的设备可轻松与 Amazon Alexa、Google Assistant 和 Apple Siri 等流行的语音助手集成,从而增强语音控制能力。

NUCLEO-WBA55
- NUCLEO-WBA52CG 和 NUCLEO-WBA55CG 是 Bluetooth® 低功耗无线和超低功耗电路板,嵌入了符合 Bluetooth® 低能耗 SIG 规范 v5.3 的强大超低功耗无线电、IEEE 802.15.4-2015 PHY 和 MAC,支持 Thread®、Chip 和 Zigbee。
- 通过 ARDUINO® Uno V3 连接支持和 ST morpho 接头,可以使用多种专用屏蔽轻松扩展 STM32 Nucleo 开放式开发平台的功能。

NUCLEO-WBA52
新概念:带 STM32WBA 的子板
- UFQFN48 封装,PCB 天线
- Arduino 连接器
- Morpho 连接器
- 射频认证
- RPN/CPN:NUCLEO-WBA52CG
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