意法半導體STM32WB55CGU6 ARM微控制器中文資料

一、型號與類型

STM32WB55CGU6是意法半導體（STMicroelectronics，簡稱ST）推出的一款高性能、超低功耗的雙核ARM微控制器（MCU），屬于STM32WB系列。該系列結合了無線連接能力和強大的處理能力，專為物聯網（IoT）和可穿戴設備等低功耗應用場景設計。STM32WB55CGU6以其獨特的雙核架構（Arm Cortex-M4和Cortex-M0+）和豐富的外設資源，成為市場上備受關注的微控制器之一。

　　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64 MHz Arm Cortex-M4+32 MHz Cortex-M0+MCU，具有1 MB Flash存儲器、藍牙LE 5.3、802.15.4、Zigbee、Thread、USB、LCD和AES-256

　　英文描述： ARM Microcontrollers-MCU Ultra-low-power dual core Arm Cortex-M4 MCU 64 MHz,Cortex-M0 32MHz with 1 Mbyte Flash,BLE,802.15.4,USB,LCD,AES-256

　　數據手冊：http://www.7788pus.com/data/k01-36921290-STM32WB55CGU6.html

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　　STM32WB55CGU6概述

　　STM32WB55xx和STM32WB35xx多協議無線和超低功耗器件內嵌功能強大的超低功耗無線電模塊（符合藍牙?低功耗SIG規范5.0和IEEE 802.15.4-2011標準）。該器件內含專用的Arm?Cortex?-M0+，用于執行所有的底層實時操作。

　　這些器件基于高性能Arm?Cortex?-M4 32位RISC內核（工作頻率可達64 MHz），旨在實現超低功耗。該內核帶有單精度浮點運算單元（FPU），支持所有ARM?單精度數據處理指令和數據類型。它還具備DSP指令集和增強應用安全的內存保護單元（MPU）。

　　IPCC提供有六個雙向通道的增強型處理器間通信。HSEM提供硬件信號量，用于在兩個處理器之間共享公共資源。

　　這些器件內嵌高速存儲器（最高1 MB Flash存儲器用于STM32WB55xx、最高512 KB用于STM32WB35xx、最高256 KB的SRAM用于STM32WB55xx、96 KB用于STM32WB35xx）、一個Quad-SPI Flash存儲器接口（可采用所有封裝），以及廣泛的增強型I/O和外設。

　　內存和外設之間（以及內存到內存）的直接數據傳輸由14個DMA通道支持，DMAMUX外設有完全靈活的通道映射。

　　這些器件為嵌入式Flash存儲器和SRAM提供多種機制：讀出保護、寫入保護、專有代碼讀出保護。內存部分只能由Cortex?-M0+獨占訪問，確保安全。

　　兩個AES加密引擎（PKA和RNG）支持底層MAC和上層加密。客戶密鑰存儲特性可以用來隱藏密鑰。

　　這些器件提供一個快速12位ADC和兩個超低功耗比較器（帶一個高精度參考電壓發生器）。

　　這些器件內嵌一個低功耗RTC、一個高級16位定時器、一個通用32位定時器、兩個通用16位定時器，以及兩個16位低功耗定時器。

　　此外，多達18個電容式感應通道可用于STM32WB55xx（UFQFPN48封裝上沒有）。STM32WB55xx還內嵌一個集成式LCD驅動（可達8x40或4x44，帶內部升壓轉換器）。

　　STM32WB55xx和STM32WB35xx還配有標準和高級通信接口，即：1個USART接口（ISO 7816、IrDA、Modbus和智能卡模式）、1個低功耗UART（LPUART）接口、2個I2C（SMBus/PMBus）接口、2個頻率可達32 MHz的SPI接口（1個用于STM32WB35xx）、1個有雙通道和3個PDM的串行音頻接口（SAI）、1個USB 2.0 FS器件接口（內嵌無石英振蕩器，支持BCD和LPM），以及1個Quad-SPI接口（具有本地執行（XIP）功能）。

　　STM32WB55xx和STM32WB35xx的工作溫度范圍是-40~+105°C（+125°C結溫）和-40~+85°C（+105°C結溫），工作電壓范圍是1.71~3.6 V。適合低功耗應用設計的一組完整的節電模式。

　　這些器件包括獨立電源，用于ADC的模擬輸入。

　　STM32WB55xx和STM32WB35xx集成了高效率SMPS降壓轉換器，當VDD低于VBORx（x=1,2,3,4）電壓水平（默認2.0 V）時，進入自動旁路模式。它包含獨立電源（用于ADC和比較器的模擬輸入）和一個3.3 V專用電源輸入（用于USB）。

　　VBAT專用電源允許器件備份LSE 32.768 kHz振蕩器、RTC和備份寄存器，從而使STM32WB55xx和STM32WB35xx能夠在沒有主VDD時通過類似CR2032的電池、一個超級電容器或一個小型可充電電池為這些功能供電。

　　STM32WB55xx提供4種封裝（從48到129引腳）。STM32WB35xx提供1種封裝（48引腳）。

　　相關應用

　　個人電子產品

　　可穿戴設備

　　工業

　　Asset Tracking

　　住宅、樓宇和城市自動化

　　家用和專業電器

　　工業電源及工具

　　工廠自動化

　　照明和控制

　　能源生產和分配

　　計量

　　STM32WB55CGU6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:1 MB

　　數據總線寬度:32 bit

　　ADC分辨率:12 bit

　　最大時鐘頻率:64 MHz,32 MHz

　　輸入/輸出端數量:30 I/O

　　數據RAM大小:256 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,LPUART,SAI,SPI,USART,USB

　　濕度敏感性:Yes

　　ADC通道數量:13 Channel

　　STM32WB55CGU6引腳圖

二、工作原理

STM32WB55CGU6的工作原理基于其高效的雙核架構和先進的內部機制。該微控制器采用一個高性能的Arm Cortex-M4 32位RISC內核，工作頻率可達64 MHz，并配備單精度浮點運算單元（FPU），支持所有ARM單精度數據處理指令和數據類型。這使得STM32WB55CGU6在處理復雜算法和高速運算任務時表現出色。

同時，該微控制器還內置了一個專用的Arm Cortex-M0+內核，工作頻率為32 MHz，專門用于執行底層實時操作和無線協議棧的處理。這種雙核架構不僅提高了系統的整體性能，還優化了功耗管理，使得STM32WB55CGU6在需要長時間運行的應用中表現出色。

在內部機制方面，STM32WB55CGU6集成了多種先進的通信接口和豐富的外設資源。這些接口包括藍牙LE 5.3、802.15.4、Zigbee、Thread、USB等，為設備提供了強大的無線連接能力。此外，該微控制器還配備了高速Flash存儲器和SRAM，以及多個DMA通道，支持內存和外設之間的直接數據傳輸，進一步提高了系統的整體性能。

三、特點

1. 超低功耗：STM32WB55CGU6采用了先進的低功耗設計，包括獨立的電源管理單元和多種節電模式。這些設計使得該微控制器在待機和睡眠模式下能夠顯著降低功耗，從而延長設備的電池壽命。

2. 雙核架構：該微控制器采用了一個高性能的Arm Cortex-M4內核和一個專用的Arm Cortex-M0+內核，實現了復雜任務處理和底層實時操作的分離，提高了系統的整體性能和響應速度。

3. 豐富的外設資源：STM32WB55CGU6集成了多種通信接口和外設資源，包括藍牙LE 5.3、802.15.4、Zigbee、Thread、USB等，為設備提供了強大的無線連接能力和靈活的數據傳輸方式。

4. 高安全性：該微控制器內置了AES-256加密引擎和內存保護單元（MPU），支持高級加密標準和安全的數據存儲功能，確保設備在數據傳輸和存儲過程中的安全性。

5. 易于開發：STM32WB55CGU6提供了豐富的開發工具和軟件支持，包括STM32CubeMX、STM32CubeIDE等，簡化了開發流程，降低了開發成本。

四、應用

STM32WB55CGU6憑借其超低功耗、雙核架構和豐富的外設資源，在多個領域得到了廣泛應用。以下是幾個典型的應用場景：

1. 物聯網設備：該微控制器支持多種無線連接協議，如藍牙LE 5.3、Zigbee等，非常適合用于智能家居、智能城市等物聯網設備的開發中。

2. 可穿戴設備：由于STM32WB55CGU6具有超低功耗和豐富的外設資源，非常適合用于智能手表、健康監測器等可穿戴設備的開發中。這些設備需要長時間運行，并對功耗和性能有較高要求。

3. 工業控制：該微控制器的高性能和穩定性也使其成為工業控制領域的理想選擇。它可以用于工業自動化、機器人控制等領域，實現高效、精準的控制功能。

4. 醫療設備：STM32WB55CGU6的高安全性和低功耗特點也使其成為醫療設備的理想選擇。它可以用于醫療監測設備、便攜式醫療儀器等領域，確保數據傳輸和存儲的安全性，并延長設備的電池壽命。

五、參數

以下是STM32WB55CGU6的主要參數：

• 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：1 MB Flash

• 數據RAM大小：256 kB SRAM

• 數據總線寬度：32 bit

• ADC分辨率：12位，多個模擬到數字轉換器（ADC）通道，支持高精度模擬信號采集。

• DAC分辨率：可選的12位數字到模擬轉換器（DAC），支持高精度模擬信號輸出。

• 時鐘源：內部高速RC振蕩器（HSI）、內部低速RC振蕩器（LSI）、外部低速晶振（LSE）、外部高速晶振/陶瓷諧振器（HSE/HSE_BYPASS）以及PLL（相位鎖定環）時鐘源，提供靈活的時鐘配置選項。

• 無線連接：支持藍牙5.3（BLE）、802.15.4、Zigbee、Thread等多種無線協議，內置2.4 GHz RF收發器，具備強大的無線連接能力。

• USB接口：集成USB 2.0全速設備接口，支持批量傳輸、中斷傳輸和控制傳輸，方便與外部設備進行數據交換。

• I/O端口：提供多個通用輸入輸出（GPIO）端口，支持多種配置模式（如推挽輸出、開漏輸出、復用功能等），滿足不同應用場景的需求。

• 定時器：內置多個高級定時器、通用定時器和基本定時器，支持多種定時和計數功能，可用于時間管理、PWM（脈沖寬度調制）信號生成等。

• 通信接口：除了無線連接外，還集成UART、SPI、I2C、I2S等多種有線通信接口，支持多種通信協議，方便與其他設備進行數據交換。

• 功耗管理：具備多種低功耗模式（如睡眠模式、停止模式、待機模式等），以及靈活的電源管理功能，可根據實際應用場景動態調整功耗，延長設備電池壽命。

• 安全特性：內置AES-256硬件加密引擎和內存保護單元（MPU），提供高安全性的數據保護和加密功能，確保數據傳輸和存儲的安全性。

• 開發環境：支持STM32CubeMX、STM32CubeIDE等開發工具，提供圖形化的配置界面和代碼生成功能，簡化開發流程，降低開發成本。

• 工作溫度范圍：通常支持工業級溫度范圍（-40°C至+85°C），滿足大多數應用場景的需求。

• 封裝尺寸：采用UFQFPN-48封裝，緊湊的封裝尺寸有利于節省PCB空間，便于小型化設計。

綜上所述，STM32WB55CGU6作為一款高性能、超低功耗的雙核ARM微控制器，憑借其豐富的外設資源、強大的無線連接能力、靈活的功耗管理以及高安全性的設計特點，在物聯網、可穿戴設備、工業控制、醫療設備等多個領域具有廣泛的應用前景。隨著物聯網技術的不斷發展和普及，STM32WB55CGU6無疑將成為推動物聯網產業發展的重要力量之一。