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STMicroelectronics

Protokoll-Stacks und Entwicklungs-Kits für STM32

27. Juli 2020, 9:25 Uhr | Iris Stroh

STMicroelectronics führt Zigbee-3.0-Unterstützung für Wireless-Mikrocontroller der Reihe STM32WB ein.

Die STM32-Mikrocontroller-Familie von STMicroelectronics gehört zum umfangreichsten ARM-basierten Mikrocontroller-Portfolio am Markt. Mit diversen Neuerungen soll das Portfolio noch attraktiver gemacht werden.

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Zu den Neuerungen von STMicroelectronics zählen beispielsweise die B-L4S5I-IOT01A STM32 Discovery Kits. Die Hardwareausstattung umfasst ein STM32L4+-Mikrocontroller-Board, das eine Auswahl an MEMS-Sensoren von ST, ein Sicherheitselement des Typs STSAFE-A110, Bluetooth-4.2- und WiFi-Module sowie ein NFC-Tag mit gedruckter Antenne für die flexible, stromsparende Kommunikation mit Cloud Servern enthält. In Verbindung mit dem X-Cube-AWS v2.0 STM32Cube Expansion Pack kann das Kit als Referenzdesign genutzt werden und die Fertigstellung des finalen Produkts vereinfachen und beschleunigen.

Das X-Cube-AWS v2.0 Pack bürgt für die ordnungsgemäße Integration des FreeRTOS Standard AWS Connectivity Frameworks in die STM32Cube-Umgebung. Anwender können auf diese Weise sowohl FreeRTOS als auch STM32Cube nutzen, ohne zusätzliche Software entwickeln zu müssen. Unterstützt werden auch die nativen Services von FreeRTOS, wie etwa die standardmäßigen Firmware-Over-The-Air (FOTA) Tasks. Zusätzlichen Support gibt es für Interaktionen mit dem auf dem Board vorhandenen Sicherheitselement STSafe-A110. Dazu gehören die Abwicklung der AWS-IoT-Core-Multi-Account-Registrierung und die Zuweisung sicherheitskritischer Operationen während des Boot-Vorgangs, die Geräte-Authentifizierung und die Verifikation von OTA-Firmware.

Die Ausstattung des STM32L4+-Board ist auf die Performance-Vorgaben und Energierestriktionen von IoT-Knoten abgestimmt. Der Ultra-Low-Power-Mikrocontroller STM32L4S5VIT6 mit Cortex-M4-Core besitzt 2 MB Flash-Speicher, 640 kB RAM, digitale und analoge Peripheriefunktionen und einen Hardware-Verschlüsselungsbeschleuniger. Bei den auf dem Board vorhandenen Sensoren handelt es sich um einen digitalen, kapazitiven Sensor des Typs HTS221 für relative Feuchte und Temperatur, ein leistungsfähiges 3-Achsen-Magnetometer vom Typ LIS3MDL, eine Kombination aus 3-Achsen-Beschleunigungssensor und 3-Achsen-Drehratengeber (Gyroskop) des Typs LSM6DSL, ein Absolutdrucksensor LPS22HB mit Digitalausgang, einen Time-of-Flight- und Gestenerkennungs-Sensor des Typs VL53L0X und zwei digitale omnidirektionale Mikrofone.

Zigbee-3.0-Unterstützung

Darüber hinaus hat STMicroelectronics seine Wireless-Mikrocontroller des Typs STM32WB55 durch Unterstützung für Zigbee 3.0 auf Basis des Zigbee-Pro-Protokoll-Stacks ergänzt. STM32-Entwickler können damit die Interoperabilität und die stromsparenden Eigenschaften der Zigbee-Vernetzung für Projekte in den Bereichen Home Automation, Smart Lighting und Smart Building sowie für die allgemeine IoT-Konnektivität nutzen.

Die von ST angebotene Zigbee-3.0-Software für den STM32WB55 schließt den Protokoll-Stack Exegin Zigbee Pro ein, für den keine Zusatzkosten entstehen und der von ST geliefert und vollständig unterstützt wird. Der Stack kommt in Exegin-Produkten zum Einsatz, die als Zigbee Golden Units zertifiziert sind, und ist als Referenz-Stack für die Verwendung in Prüflaboren zugelassen. Um die Entwicklung weiter zu vereinfachen, unterstützt das ST-Angebot 46 Zigbee-3.0-Cluster, die den Anwendern beim schnellen Festlegen der Fähigkeiten eines Geräts hilft. Weitere 21 Cluster unterstützen bestehende Produkte.

STM32WB55-Mikrocontroller unterstützen außerdem Thread und Bluetooth 5.0 mit OTA-Update-Fähigkeit (Over The Air). Die derzeit zehn Varianten des STM32WB55 bieten die Auswahl unter verschiedenen Gehäusebauformen und Flash-Kapazitäten von 256 kB bis 1 MB. Weitere Varianten sind noch für dieses Jahr geplant.
Die Bausteine basieren auf dem Cortex-M4 mit Floating Point Unit, DSP-Befehlen und einer Memory Protection Unit (MPU), die den Schutz der Applikationen verbessert. Dazu kommt noch ein Cortex-M0+-Koprozessor, der speziell für das Management der integrierten IEEE-805.15.4-Funkeinheit zuständig ist. Die Cyberschutz-Features des Mikrocontrollers stellen sicher, dass die maschinennahen Echtzeit-Operationen reibungslos und ohne Beeinträchtigung der Applikationsverarbeitung ablaufen. Der Funk-Transceiver sorgt dank seines Link Budgets von 106 dB auch über größere Distanzen für zuverlässige Verbindungen.