STM32WBA: Cortex-M33 с радио Bluetooth LE и 802.15.4

Линейки STM32WBA

Значения в таблице собраны из записей базы ST: частота — максимальная для линейки, память — от наименьшего до наибольшего исполнения. База ST группирует микроконтроллеры по последней цифре номера, поэтому в одной строке оказываются, например, STM32WBA55 и WBA65. У части записей, например у STM32WBA50 и WBA2x, частота в базе не указана, поэтому в строке WBAx0 её нет.

Последняя цифра номера задаёт радио и питание. По табл. 2 и 3 даташита DS14127 (STM32WBA5) и табл. 2 даташита DS14736 (STM32WBA6):

Предпоследняя цифра отделяет STM32WBA5 от WBA6, и память у них разная. У STM32WBA5 512 КБ или 1 МБ флеш-памяти и 96 или 128 КБ ОЗУ: SRAM1 на 32 или 64 КБ и SRAM2 на 64 КБ (DS14127, табл. 2 и 3). У STM32WBA6 1 или 2 МБ флеш-памяти и 256 или 512 КБ ОЗУ: SRAM1 на 192 или 448 КБ и SRAM2 на 64 КБ (DS14736, табл. 2). Радио WBA6 соответствует IEEE 802.15.4-2015 и, по описанию ST, поддерживает Matter, Thread и Zigbee, внешний усилитель мощности и массив до восьми антенн (DS14736, разд. 2); внешнего усилителя и пеленгации AoA/AoD нет только у WBA62 (табл. 2).

В данных ST есть также STM32WBA50 — 1 МБ флеш-памяти и 64 КБ ОЗУ в корпусе UFQFPN32 — и линейка STM32WBA2x (WBA23, WBA25) с 512 КБ флеш-памяти и 96 КБ ОЗУ; их состав виден в таблице выше.

Питание, тактирование и такты ожидания

STM32WBA5 питается от 1,71 до 3,6 В и работает при температуре от −40 до +105 °C (DS14127, разд. 2). Встроенный понижающий преобразователь SMPS есть только в части исполнений (см. таблицу выше), остальные питают ядро от встроенного стабилизатора. Для кварца на 32 МГц на кристалле есть генератор HSE32 (DS14127, рис. 1).

Напряжение ядра выбирается из двух диапазонов: в range 1 системная частота — до 100 МГц, в range 2 — до 16 МГц; так у STM32WBA5 (RM0493, табл. 101) и у WBA6 (RM0515, табл. 103). У WBA6 после сброса включён range 2, частота 16 МГц и один такт ожидания (RM0515, раздел FLASH). Пока приёмопередатчик 2,4 ГГц работает, у WBA5 нужен range 1 (RM0493, 12.4.6), а у WBA6 диапазон напряжения нельзя изменить (RM0515, раздел PWR). Такты ожидания флеш-памяти в обычном режиме чтения одинаковы у обеих серий (RM0493, табл. 41; RM0515, табл. 42):

Из режимов низкого потребления у STM32WBA5 есть Sleep, Stop 0, Stop 1 и Standby, у WBA6 к ним добавлен Stop 2 (DS14127 и DS14736, обзор режимов и таблицы токов). У STM32WBA6 радио само передаёт и принимает пакеты в Sleep и в Stop 0 при range 1; в Stop 0 при range 2, в Stop 1 и Stop 2 его настройки сохраняются, но работать с пакетами оно уже не может — действует только таймер сна радио, который будит микроконтроллер (RM0515, 9.5 и табл. 80). Часть периферии в режиме Stop работает автономно, с прямым доступом к памяти, — ST называет это BAM (DS14127, разд. 2). Скорость USART и LPUART считает калькулятор UART.

Выводы STM32WBA: альтернативные функции и загрузка

У каждой линии порта мультиплексор на шестнадцать функций: номер AF0–AF15 записывают в регистры GPIOx_AFRL и GPIOx_AFRH (RM0493, раздел GPIO). В данных ST у STM32WBA встречаются номера до AF14. Антенный вывод RF и выводы питания радиочасти VDDRF, VDDRFPA и VDDHPA альтернативных функций не имеют.

Загрузка устроена как у STM32U5. Значение BOOT0 берётся с вывода PH3-BOOT0 или, если бит nSWBOOT0 сброшен, из бита nBOOT0 в байтах опций; адрес старта задают байты опций (DS14127 и DS14736, табл. 6 и 7):

Бит BOOT_LOCK оставляет единственную точку входа SECBOOTADD0 — основу защищённой загрузки. Интерфейсы загрузчика (AN2606, табл. 3):

У STM32WBA5 и WBA6 USART1 загрузчика выведен на PA8 (RX) и PB12 (TX) — не на привычные по другим STM32 выводы PA9 и PA10, — USART2 на PA11 (RX) и PA12 (TX), I²C1 — на PB2 и PB1 (AN2606, табл. 185 и 191).

¹ В AN2606 Rev 70 табл. 191 интерфейс на PA11 и PA12 у STM32WBA6 назван USART3, но в строке передатчика той же таблицы и в табл. 3 — USART2. По данным ST на PA11 и PA12 у всех STM32WBA62–WBA65 выведены USART2_RX и USART2_TX (AF3), так что «USART3» в табл. 191 — опечатка.

Все STM32WBA по корпусам

Модули STM32WBA5MMG и STM32WBA6MOI в корпусах LGA есть в данных ST и участвуют в сравнении выводов, но отдельных страниц у них пока нет: их контактные площадки занимают всё дно модуля в несколько рядов, а схема корпуса в атласе пока умеет рисовать только корпуса с выводами по сторонам и с матрицей шариков.

Перед разводкой платы сверяйте выводы с даташитом своего исполнения: в нём указаны допустимые напряжения на выводах, токи, схема согласования антенны и номиналы внешних компонентов SMPS.