1 主控芯片
STM32L152是意法半导体公司提供的超低功耗、高数据安全性、高效能的ARM Cortex-M3微控制器系列芯片。STM32L15XXX系列芯片采用意法半导体的EnergyLite超低功耗平台，通过6个超低功耗模式能够在任何设定时间以最低的功耗完成任务。该控制器低功耗运行模式电流为10.4μA，工作电压为1.8～3.6 V，片上模拟功能的最低工作电压为1.8 V，数字功能的最低工作电压为1.65 V。工作温度范围为-40～+85℃，在32 MHz频率下的处理性能达到33 DMOPS(最大值)，拥有灵活的欠压复位、片上闪存支持纠错码(ECC)、存储器保护单元(MPU)和JTAG熔断器。它采用的ARM Cortex-M3处理器可提供出色的计算性能和对事件的卓越系统响应，同时可应对动态和静态功率限制的挑战。
系统中采用STM32L152芯片，48脚LQFP封装。该芯片拥有128 KB Flash、16 KB RAM、4 096字节的E2PROM以及8个16位定时器片上集成了丰富的外围模块，包括12位ADC、12位DAC、比较器、SPI、I2C、LCD、USB等。
2 无线网络系统的体系结构
无线网络系统的体系结构如图1所示。系统是由主节点和多个从节点组成的树型拓扑网络。主节点组建和管理整个无线网络，实现向从节点传送控制指令和接收从节点的数据信息。从节点实现接收主节点传达的控制指令和将数据信息向主节点的传送。
3 系统硬件设计
无线网络系统的硬件结构如图2所示。主节点、备份主节点和从节点都采取同样的硬件电路。STM32L152单片机控制SI4432实现无线数据的收发。射频收发芯片采用的是Silicon Labs公司推出的SI4432芯片。该芯片是一款高集成度、低功耗的EZRadioPRO系列无线收发芯片。其工作频段为240～960 MHz，接收灵敏度达到-117 dB，可提供极佳的链路质量，在扩大范围的同时将功耗降至最低，最高输出功率可达+20 dB，传输距离可达2km。
主控制芯片sTM32L152选用高速外部时钟信号(HSE)，通过BOOT0和BOOT1来选择3种boot模式。芯片可以采用STM studio、Keil MDK-ARM等编译工具，拥有20引脚的JTAG接口可以使用ST-LINK和ULINK2仿真器。主控制电路通过一个RS232接口与控制系统通信。主控制芯片硬件电路如图3所示。
STM32L152通过标准的SPI接口与SI4432相接。主控制芯片通过SPI接口对射频芯片内部寄存器进行初始化配置，并且发送控制指令和读写数据信息。SI4432的SDN、NIRQ、NSEL、GPIO0、GPIO1、GPIO2等与主控制芯片相连。SDN引脚为工作模式位，NIRQ引脚为中断状态输出，NSEL引脚为片选信号，GPIO1和GPIO2为天线选择位。射频电路工作在470 MHz的中心频率段。470～510 MHz为国家无线电管理部门免申请的无线计量频段。射频芯片硬件电路如图4所示。
整个无线网络只采用一个主节点，设计中采用硬件冗余技术。在主节点处设置一个备用主节点，备用主节点是主节点的复制品，拥有主节点同样的控制和管理，以及同一级别的主节点地址。当控制系统检测到主节点出现故障时，可以激活冗余主节点，以替代主节点保证整个无线网络系统的正常运行。
这里直说设计单片机芯片的公司。有些公司不屑于做这个小东西，譬如 展讯 海思 全志 炬力 晶晨 瑞芯微大陆部分：1、兆易创新的GD32系列兼容STM322、芯圣单片机3、芯旺单片机 4、华大半导体 HC32系列类似于STM325、海尔单片机 类似于PLC单片机6、晟矽微单片机7、深联华单片机 感觉就是台湾义隆单片机那帮人被大陆挖过来做的单片机8、芯海单片机 我没用过他家单片机用他家血压计芯片挺多的9、苏州锋驰 FC8系列 类似于STM810、深圳中微11、深圳中微芯 和上面不是一家名字太像了12、深圳世威13、深圳锦锐14、深圳汇春15、上海矽晟 和 晟矽微单片机不是一家 名字太像16、上海普芯达17、北京时代民芯18、无锡力芯微19、宏晶STC20、深圳天微 他家本来靠抄袭合泰LCD LED驱动芯片起家的等等等等很多，总的来看最有潜力的系列庞大的就数GD32系列，KEIL MDK V5也直接支持了。台湾：中颖 新塘 笙泉 松翰,宏康,富晶 义隆 合泰 .....2012年3月14日，中国上海——ARM公司今天发布了一款拥有全球最低功耗效率的微处理器——ARM Cortex™-M0+处理器。支持ARMv6M 指令集，该款经过优化的Cortex-M0+处理器可针对家用电器、白色商品、医疗监控、电子测量、照明设备以及功耗与汽车控制器件等各种广泛应用的智能传感器与智能控制系统，提供超低功耗、低成本微控制器（MCU）。
ARM Cortex-M0+处理器为物联网发展奠定基础
作为ARM Cortex处理器系列的最新成员，32位Cortex-M0+处理器采用了低成本90纳米低功耗（LP）工艺，耗电量仅 9μA/MHz，约为目前主流8位或16位处理器的三分之一，却能提供更高的性能。
这种行业领先的低功耗和高性能的结合为仍在使用8位或16位架构的用户提供了一个转型开发32位器件的理想机会，从而在不牺牲功耗和面积的情况下，提高日常设备的智能化程度。
Cortex-M0+处理器的特点促成了智能、低功耗微控制器的面市，并为“物联网”中大量的无线连接设备提供高效的沟通、管理和维护。
低功耗联网功能深具潜能，可驱动各种节能和生活关键应用，包括从无线方式分析住宅或办公大楼性能与控制的感测器，到以电池运作、通过无线方式连接健康监控设备的身体感测器。而现有的8位或16位微控制器（MCU）缺少足够的智能和功能来实现这些应用。
半导体行业调研咨询公司The Linley Group高级分析师、《微处理器报告》（Microprocessor Report）高级编辑，Tom R. Halfhill表示：“众所周知，不断改进功耗效率、安全性和便利性的物联网将最终改变世界。从自适应室内照明、在线视频游戏到智能传感器和电机控制，无处不在的网络连接几乎对任何事物都是有益的。但是，实现这一切需要极低成本、极低功耗并拥有良好性能的处理器。ARM Cortex-M0+处理器为轻量级芯片提供了32位的强劲性能，适合于各种工业与消费应用。”
ARM Cortex-M0+处理器是以通过硅晶验证（silicon-proven）、低功耗且成功获得超过50件来自半导体领先厂商授权合作的Cortex-M0处理器为基础，再重新设计加入多个重要新特性，包括单周期输入输出（IO）以加速通用输入输出（GPIO）和外围设备的存取速度、改良的调试和追踪能力、二阶流水线技术以减少每个指令所需的时钟周期数（CPI）、已经优化闪存访问，以进一步降低功耗。
Cortex-M0+处理器不仅延续了易用性、C语言编程模型的优势，而且能够二进制兼容已有的Cortex-M0处理器工具和实时系统（RTOS）。作为Cortex-M处理器系列的一员，Cortex-M0+处理器同样能够获得ARM Cortex-M生态系统的全面支持，而其软件兼容性使其能够方便地被移植到更高性能的Cortex-M3或Cortex-M4处理器。
率先获得Cortex-M0+处理器授权的厂商包括飞思卡尔半导体和恩智浦半导体。
飞思卡尔车用、工业与多元市场解决方案部门高级副总裁兼总经理Reza Kazerounian博士表示：“我们非常高兴能够作为主要合作伙伴与ARM加强合作关系，并第一个获得了ARM Cortex-M系列中体积最小、功耗最低的处理器产品的授权。基于Cortex-M0+处理器的新产品将使我们快速成长中的的Kinetis微控制器（MCU）产品线成为业内基于ARM Cortex架构的最具可拓展性的产品组合之一。Cortex-M0+处理器拥有代码复用能力、更高的性能以及优化的功耗效率，能够帮助设计者从已有的8位或16位架构转型使用最新的Kinetis器件，而无须牺牲成本和易用性。”
恩智浦半导体高性能混合信号事业部执行副总裁、总经理Alexander Everke表示：“恩智浦是业界唯一一家采用了完整ARM Cortex-M处理器系列的微控制器（MCU）供应商，我们感到非常兴奋能够将Cortex-M0+处理器加入我们的产品组合。Cortex-M0处理器产品组合已成功获得市场认可，今天已有超过70种元件类型大量出货中，而最新的Cortex-M0+处理器将进一步加速我们进入8位/16位市场。
ARM处理器部门执行副总裁兼总经理Mike Inglis表示：“Cortex-M0+处理器是ARM领跑低功耗领域的又一例证，同时再一次兑现了其推动行业向更低功耗方向发展的承诺。凭借在低功耗技术上的专业性，我们与合作伙伴为定义新处理器开展了紧密的合作，以确保对现今低成本设备的支持，并同时发掘物联网的潜在优势。”
相关ARM技术支持
Cortex-M0+处理器搭配Artisan®七轨SC7超高密度标准单元资料库和电源管理套件（PMK）最为适合，可充分发挥该处理器前所未有的低功耗特点。
Cortex-M0+处理器具备已整合Keil µVision IDE、调试器和ARM汇编工具的ARM Keil™微控制器开发套件的全面支持。作为全球公认的最受欢迎微控制器开发环境，MDK以及ULINK调试适配器系列均支持Cortex-M0+处理器的全新追踪功能。有了这些工具，ARM的合作伙伴能够获得紧密联系的应用开发环境的优势，并迅速了解Cortex-M0+处理器高性能和低功耗的特点。
这款处理器同时也拥有大量第三方工具和实时系统（RTOS）的支持，包括CodeSourcery, Code Red, Express Logic, IAR Systems, Mentor Graphics, Micrium和SEGGER。
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