Os vários recursos dignos de nota do módulo SOC LoRa-STM32WLE5

SoC é a abreviação de System on Chip, que é um chip integrado que integra todos ou a maioria dos componentes de um computador ou outro sistema eletrônico. Esses componentes normalmente incluem uma unidade central de processamento (CPU), memória, interfaces de entrada/saída e interfaces de armazenamento auxiliares. Ele integra funcionalidades de processamento de sinal digital, analógico, de sinal misto e normalmente de RF, dependendo da aplicação. A principal diferença entre os módulos System-on-Chip (SoC) e os módulos LoRa está em suas funcionalidades e escopos de aplicação. Os módulos SoC são chips altamente integrados, capazes de executar tarefas complexas de computação e processamento, adequados para uma ampla gama de aplicações eletrônicas embarcadas e de consumo. Os módulos LoRa são especializados em comunicação sem fio de baixa potência e longa distância, usados ​​principalmente em aplicações IoT, como monitoramento remoto e redes de sensores. Em resumo, o módulo SoC serve como uma plataforma de computação versátil, enquanto o módulo LoRa se concentra nas funcionalidades de comunicação sem fio.   

Aplicativos SOC de sistema no chip

Como o módulo SOC está integrado em um único substrato, os módulos SoC consomem significativamente menos energia em comparação com designs multichip equivalentes e ocupam uma área muito menor. Eles podem executar diversas funções, incluindo processamento de sinais, comunicação sem fio e inteligência artificial. SoCs são comumente usados ​​em sistemas embarcados e IoT. com o surgimento de casas inteligentes e dispositivos conectados, a tecnologia SoC tornou-se essencial para permitir que esses dispositivos se comuniquem perfeitamente. A tecnologia SoC permite que esses dispositivos processem dados com rapidez e precisão, tornando-os mais responsivos e confiáveis.  

Comparados aos módulos SoC, os módulos de comunicação LoRa requerem configuração separada de DPS ou MCU para processamento e armazenamento de sinal digital, o que aumenta seu volume em comparação aos módulos SoC. No entanto, os módulos LoRa beneficiam de uma modulação LoRa exclusiva, oferecendo vantagens como baixo consumo de energia e capacidades de transmissão de longo alcance. Esses recursos tornam os módulos LoRa adequados para redes de sensores e aplicações de transmissão remota de dados.

Um módulo SoC também pode adotar modulação LoRa?

NiceRF lançou recentemente o módulo LoRa-STM32WLE5 , que utiliza o chip STM32WLE5 da STMicroelectronics e integra modulação LoRa, (G) FSK, (G) MSK e BPSK. O módulo SOC é equipado com um núcleo RISC Arm Cortex-M4 de 32 bits de alto desempenho, com frequência operacional de até 48 MHz, e suporta memória flash de 256 KB e 64 KB de RAM. Ao mesmo tempo, o módulo possui um oscilador de cristal de nível industrial integrado, que permite manter um estado operacional estável em vários ambientes de trabalho.    

A discussão anterior mencionou que para os módulos de comunicação LoRa lidarem com o processamento de sinais digitais e armazenamento de dados, é necessário um DSP ou MCU separado, o que aumenta o tamanho do módulo. No entanto, no módulo SOC como o LoRa-STM32WLE5, o núcleo Arm Cortex-M4 de 32 bits integra um conjunto completo de instruções DSP e uma Unidade de Proteção de Memória (MPU) independente. Essa integração aumenta a segurança do aplicativo e reduz significativamente o tamanho do módulo.

As características  do chip STM32WLE 

O microcontrolador STM32WL5 é baseado nos núcleos Arm® Cortex®-M4 e Cortex®-M0+ rodando a uma frequência de 48 MHz, junto com a tecnologia sem fio SX126x sub-GHz da Semtech. Ele suporta uma plataforma aberta com modulações LoRa®, (G)FSK, (G)MSK e BPSK.

A série STM32WL5 adota tecnologias de desenvolvimento semelhantes aos microcontroladores STM32L4 de consumo ultrabaixo , oferecendo periféricos digitais e analógicos comparáveis. É adequado para uma  ampla gama de aplicações simples ou complexas que exigem maior vida útil da bateria e maior alcance de RF usando transceptores sub-GHz.  

O microcontrolador STM32WL5 atende aos requisitos de camada física da especificação LoRaWAN®, publicada pela LoRa Alliance®.

A série STM32WL5 incorpora vários recursos de comunicação, incluindo até 43 GPIOs, SMPS integrado para consumo otimizado de energia e vários modos de baixo consumo para maximizar a vida útil da bateria. Saídas de potência duplas e uma ampla faixa de frequência linear garantem compatibilidade em todo o mundo.

Visão geral dos recursos do chip STM32WL5

Ambiente Operacional: -40°C ~105°C

Faixa de freqüência F150 - 960 MHz

Memória Flash de 256 KB, SRAM de 64 KB

Gerador de números aleatórios verdadeiros (RNG), criptografia de hardware AES de 256 bits

Proteção do setor contra operações de leitura/gravação (PCROP), acelerador de chave pública de hardware (KPA)

Conversor SMPS Buck incorporado eficiente

Interruptor inteligente SMPS para LDO

Redefinição de inicialização do BOR de baixa potência

POR/PDR de consumo ultrabaixo

Detector de tensão programável