STMicroelectronics STM32WBA5多協議無線無線電MCU通過了藍牙? 低功耗5.4協議認證，讓非專家開發人員能夠以經濟劃算的成本輕松地將無線通信添加到設備中。STM32WBA系列基于采用TrustZone? 技術的Arm?Cortex? -M33內核，可提供高水平的安全性，保護數據和IP，并防止黑客攻擊或設備克隆。STM32WBA無線MCU嵌入1Mbyte閃存和128Kbyte RAM，采用QFN48和QFN32封裝。STM32WBA組件利用STM32U5架構，提供了一個超低功耗平臺和繼承的數字/模擬外設，適用于從工業到智能家居和消費市場的諸多應用。

數據手冊：*附件：STMicroelectronics STM32WBA5多協議無線Radio MCU數據手冊.pdf

特性

• ST先進的專利技術
• 超低功耗無線電
  • 2.4 GHz 的
  • 支持藍牙5.3規范的射頻收發器
  • 專有協議
  • -96dBm接收靈敏度（1Mbps，藍牙低功耗）
  • 可編程輸出功率：高達+10 dBm（步長1 dB級）
  • 集成式平衡-不平衡轉換器，減少物料清單
  • 支持1Mbps
  • 適合需要兼容下列無線電頻率規范的系統：ETSI EN 300 328、EN 300 440、FCC CFR47第15部分、ARIB STD-T66
• 超低功耗平臺
  • 電源：1.71V至3.6V
  • 溫度范圍：-40°C至+85°C
  • 帶DMA的自主外設，功能可降至停止1模式
  • 140nA 待機模式（16個喚醒引腳）
  • 帶RTC的200nA待機模式
  • 2.4μA待機模式，具有64KB SRAM
  • 16.3μA停止模式，具有64KB SRAM
  • 45μA/Mhz運行模式（3.3V時）
  • 無線電：Rx 7.4 mA / Tx（0 dBm 10.6 mA時）
• Arm? 32位Cortex?-M33 CPU，帶TrustZone?、MPU、DSP和FPU
• ART Accelerator?具有8Kbyte指令緩存，允許從閃存執行0等待狀態（頻率高達100MHz，150DMIPS）
• 使用支持電壓調節的嵌入式LDO穩壓器進行電源管理
• 基準
  • 1.5DMIPS/MHz (Drystone 2.1)
  • 407 CoreMark? (4.07 CoreMark/MHz)
• 時鐘源
  • 32MHz晶體振蕩器
  • 32kHz晶體振蕩器 (LSE)
  • 內部低功耗32kHz (±5%) RC
  • 內部 16MHz 廠家調整 RC (±1%)
  • 用于系統時鐘和ADC的PLL
• 存儲器
  • 帶ECC的1MB閃存，包括256kB，100x周期
  • 128KB SRAM，其中64KB帶奇偶校驗
  • 512字節（32行）OTP
• 豐富的模擬外設（獨立電源）、12位ADC 2.5Msps，帶硬件過采樣
• 通信外設
  • 3個UART（ISO 7816、IrDA、調制解調器）
  • 2個SPI
  • 2個I^2^C Fm+ (1Mbit/s)、SMBus/PmBus?
• 系統外設
  • 觸摸傳感控制器，最多20個傳感器，支持觸摸鍵、線性和旋轉觸摸傳感器
  • 1個16位高級電機控制定時器
  • 3個16位定時器
  • 1個32位定時器
  • 2個低功耗16位定時器（在停止模式下可用）
  • 2個Systick定時器
  • 2個看門狗
  • 8通道DMA控制器，在停止模式下工作
• 安全和加密
  • Arm? TrustZone?和安全I/O、內存和外設
  • 靈活的生命周期方案，具有RDP和密碼保護調試功能
  • 獨特的啟動入口和安全隱藏保護區 (HDP) 帶來信任根
  • 得益于嵌入式RSS（根安全服務）的SFI（安全固件安裝）
  • 使用根硬件唯一密鑰 (RHUK) 保護數據存儲
  • 安全固件升級支持，帶TF-M
  • 2個AES協處理器，其中1個具有DPA抗性
  • 公鑰加速器，抗DPA
  • HASH硬件加速器
  • 真隨機數發生器，符合NIST SP800-90B標準
  • 96位唯一ID
  • 主動篡改
  • CRC計算單元
• 多達35個I/O（其中大部分可承受5V），具有中斷功能
• 串行線調試 (SWD) 和JTAG開發支持
• STM32WBA54/55
  • 多協議靈活性（BLE 5.4認證，包括音頻、Zigbee、OpenThread/Matter、802.15.4）
  • SESIP三級認證

框圖

STM32WBA52xx：面向下一代物聯網設備的多協議無線MCU

引言

隨著物聯網設備的普及，對高性能、低功耗和強安全性的微控制器需求日益增長。意法半導體推出的STM32WBA52xx系列，正是為滿足這一需求而設計的全新多協議無線MCU。該系列基于Arm? Cortex?-M33內核，集成藍牙5.3無線電模塊，具備先進的TrustZone?安全架構和豐富的模擬與數字外設，適用于智能家居、工業傳感、穿戴設備等多種無線應用場景。

核心架構與性能

STM32WBA52xx搭載了Arm Cortex-M33處理器，最高運行頻率100 MHz，支持TrustZone安全擴展、浮點單元和DSP指令集，兼顧高性能與能效。其內置的ART Accelerator?指令緩存可實現零等待狀態的Flash執行效率，最高可達150 DMIPS。

內存方面，該系列提供最高1 MB的Flash存儲器和128 KB的SRAM，支持ECC和奇偶校驗，保障數據可靠性。此外，還配備了512字節的OTP區域，用于存儲密鑰或關鍵配置信息。

無線通信能力

STM32WBA52xx集成了一顆高性能2.4 GHz射頻收發器，支持藍牙低功耗5.3規范，具備以下特性：

• 高靈敏度 ：接收靈敏度達-96 dBm（BLE 1 Mbps）
• 可編程輸出功率 ：最高+10 dBm，步進1 dB
• 集成巴倫 ：簡化外部電路，降低BOM成本
• 多協議支持 ：除BLE外，還支持私有協議
• 合規性 ：滿足ETSI EN 300 328、FCC CFR47 Part 15等全球射頻規范

安全與加密功能

安全性是STM32WBA52xx的核心優勢之一：

• Arm TrustZone? ：實現硬件級安全隔離，保護關鍵代碼與數據
• 多級讀保護 ：支持RDP 0/0.5/1/2四級保護，防止固件提取
• 加密加速器 ：
  • 兩個AES協處理器（其中一個具備DPA抗干擾能力）
  • 公鑰加速器、HASH硬件加速器
  • 真隨機數生成器
• 安全啟動與固件安裝 ：支持SFI，確保生產環節的代碼安全
• 防篡改檢測 ：具備多個外部和內部篡改檢測通道，可觸發密鑰擦除

低功耗設計

STM32WBA52xx在能效方面表現出色：

• 寬電壓范圍 ：1.71 V 至 3.6 V
• 多種低功耗模式 ：
  • Standby模式：最低140 nA（16個喚醒引腳）
  • Stop模式：16.3 μA（保留64 KB SRAM）
  • Run模式：45 μA/MHz @ 3.3 V
• 背景自主模式 ：在Stop模式下，ADC、UART、SPI、I2C、LPTIM等外設仍可配合DMA自主運行，無需CPU介入

豐富的外設與接口

該系列提供了豐富的外設資源，包括：

• 模擬外設 ：
  • 12位ADC，采樣率2.5 Msps，支持硬件過采樣
  • 溫度傳感器和內部電壓參考
• 通信接口 ：
  • 3個UART、2個SPI、2個I2C（支持1 Mbit/s）
  • 1個LPUART，適用于低功耗場景
• 定時器系統 ：
  • 1個高級電機控制定時器
  • 3個通用定時器 + 2個低功耗定時器
• 觸摸感應控制器 ：支持最多20個電容感應通道

開發支持與封裝選項

STM32WBA52xx提供兩種封裝：

• UFQFPN32（20個GPIO）
• UFQFPN48（35個GPIO）

開發支持包括：

• SWD/JTAG調試接口
• 完整的STM32Cube生態系統支持
• 參考設計和射頻調諧指南（如AN5165）

應用場景

• 智能家居設備（如傳感器、遙控器、燈光控制）
• 工業無線傳感與監控
• 醫療穿戴設備
• 藍牙Mesh網絡節點
• 需要安全連接的IoT終端設備