Les nombreuses fonctionnalités remarquables du module SOC LoRa-STM32WLE5

SoC est l'abréviation de System on Chip, qui est une puce intégrée qui intègre la totalité ou la plupart des composants d'un ordinateur ou d'un autre système électronique. Ces composants comprennent généralement une unité centrale de traitement (CPU), une mémoire, des interfaces d'entrée/sortie et des interfaces de stockage auxiliaires. Ils intègrent des fonctionnalités de traitement de signaux numériques, analogiques, mixtes et généralement RF, selon l'application. La principale différence entre les modules System-on-Chip (SoC) et les modules LoRa réside dans leurs fonctionnalités et leurs champs d'application. Les modules SoC sont des puces hautement intégrées capables d'exécuter des tâches de calcul et de traitement complexes, adaptées à un large éventail d'applications électroniques embarquées et grand public. Les modules LoRa sont spécialisés dans la communication sans fil longue distance à faible consommation, principalement utilisés dans les applications IoT telles que la surveillance à distance et les réseaux de capteurs. En résumé, le module SoC sert de plate-forme informatique polyvalente, tandis qu'un module LoRa se concentre sur les fonctionnalités de communication sans fil.   

Applications SOC système sur puce

Étant donné que le module SOC est intégré sur un seul substrat, les modules SoC consomment beaucoup moins d'énergie que les conceptions multipuces équivalentes et occupent une surface beaucoup plus petite. Ils peuvent remplir diverses fonctions, notamment le traitement du signal, la communication sans fil et l’intelligence artificielle. Les SoC sont couramment utilisés dans les systèmes embarqués et l'IoT. Avec l'essor des maisons intelligentes et des appareils connectés, la technologie SoC est devenue essentielle pour permettre à ces appareils de communiquer de manière transparente. La technologie SoC permet à ces appareils de traiter les données rapidement et avec précision, ce qui les rend plus réactifs et fiables.  

Par rapport aux modules SoC, les modules de communication LoRa nécessitent une configuration séparée du DPS ou du MCU pour le traitement et le stockage du signal numérique, ce qui augmente leur volume par rapport aux modules SoC. Cependant, les modules LoRa bénéficient d'une modulation LoRa unique, offrant des avantages tels qu'une faible consommation d'énergie et des capacités de transmission longue portée. Ces fonctionnalités rendent les modules LoRa bien adaptés aux réseaux de capteurs et aux applications de transmission de données à distance.

Un module SoC peut -il également adopter la modulation LoRa ?

Module LoRa-STM32WLE5 nouvellement lancé par NiceRF , qui utilise la puce STM32WLE5 de STMicroelectronics et intègre la modulation LoRa, (G)FSK, (G)MSK et BPSK. Le module SOC est équipé d'un cœur RISC 32 bits Arm Cortex-M4 hautes performances, avec une fréquence de fonctionnement allant jusqu'à 48 MHz, et prend en charge 256 Ko de mémoire flash et 64 Ko de RAM. Dans le même temps, le module dispose d'un oscillateur à cristal intégré de qualité industrielle, ce qui lui permet de maintenir un état de fonctionnement stable dans divers environnements de travail.    

La discussion précédente mentionnait que pour que les modules de communication LoRa gèrent le traitement du signal numérique et le stockage de données, un DSP ou un MCU séparé est requis, ce qui augmente la taille du module. Cependant, dans le module SOC comme le LoRa-STM32WLE5, le cœur Arm Cortex-M4 32 bits intègre un ensemble complet d'instructions DSP et une unité de protection de mémoire (MPU) indépendante. Cette intégration améliore la sécurité des applications et réduit considérablement la taille des modules.

Les caractéristiques  de la puce STM32WLE 

Le microcontrôleur STM32WL5 est basé sur les cœurs Arm® Cortex®-M4 et Cortex®-M0+ fonctionnant à une fréquence de 48 MHz, ainsi que sur la technologie sans fil sub-GHz SX126x de Semtech. Il prend en charge une plate-forme ouverte avec les modulations LoRa®, (G)FSK, (G)MSK et BPSK.

La série STM32WL5 adopte des technologies de développement similaires à celles des microcontrôleurs STM32L4 à très faible consommation , offrant des périphériques numériques et analogiques comparables. Il convient à un  large éventail d' applications simples ou complexes qui nécessitent une durée de vie prolongée de la batterie et une portée RF plus longue à l'aide d'émetteurs-récepteurs sub-GHz.  

Le microcontrôleur STM32WL5 est conforme aux exigences de couche physique de la spécification LoRaWAN®, publiée par LoRa Alliance®.

La série STM32WL5 intègre plusieurs fonctionnalités de communication, notamment jusqu'à 43 GPIO, un SMPS intégré pour une consommation d'énergie optimisée et divers modes basse consommation pour maximiser la durée de vie de la batterie. Des sorties de puissance doubles et une large plage de fréquence linéaire garantissent une compatibilité mondiale.

Présentation des fonctionnalités de la puce STM32WL5

Environnement de fonctionnement : -40 °C ~ 105 °C

Plage de fréquence150 - 960 MHz

Mémoire flash de 256 Ko, SRAM de 64 Ko

Générateur de nombres aléatoires (RNG), cryptage matériel AES 256 bits

Protection du secteur contre les opérations de lecture/écriture (PCROP), accélérateur matériel à clé publique (KPA)

Convertisseur Buck SMPS intégré efficace

Commutateur intelligent SMPS vers LDO

Réinitialisation à la mise sous tension du BOR basse consommation

POR/PDR ultrabasse consommation

Détecteur de tension programmable