本应用笔记将指导用户完成基于STM32WL系列微控制器构建特定LoRa®应用程序所需的所有步骤。
) _$ \; f! y6 u. _& g7 hLoRa®是一种无线通信网络，旨在以极低的比特率进行远距离通信，并延长电池供电型传感器的寿命。LoRaWAN®定义了通信和安全协议，此协议会确保与LoRa®网络的互操作性。
8 ~6 J" Z3 {8 |  iSTM32CubeWL MCU软件包中的固件兼容LoRa Alliance®规范协议LoRaWAN®，并具有以下主要特性：
- c( g- E# d( X" ^# B; H- A+ k1 A. s

• 可直接集成应用程序
• 低功耗LoRa®解决方案的简易附加组件
• CPU负载极低
• 无延迟要求
• STM32存储器占用空间小
• 低功耗定时服务
  

STM32CubeWL MCU软件包的固件基于STM32Cube HAL驱动程序。
; w1 x# m! L& T/ s- I% D本文提供了有关带STM32WL55JC的NUCLEO-WL55JC开发板（适于高频段的订购代码为NUCLEO-WL55JC1，适于低频段的订购代码为NUCLEO-WL55JC2）和带STM32WL5M的B-WL5M-SUB1连接扩展板的客户应用程序示例。
3 ~; @, d0 g5 r& s0 ~. s为了充分利用本应用笔记中的信息并创建应用程序，用户必须熟悉 STM32 系列微控制器、LoRa®技术，并了解低功耗管理和任务排序等系统服务。
STM32CubeWL在基于Arm® Cortex®-M处理器的STM32WL系列微控制器上运行。
. p7 B! T$ [( b8 A5 X& }$ P- w% _
注意： Arm是Arm Limited（或其子公司）在美国和/或其他地区的注册商标。
' d% ^" a! Q/ i' ]4 V& ~' P
STM32CubeWL概述
0 s8 i: p, G+ ]  Q: n; z! @STM32CubeWL MCU软件包的固件包括以下资源（参见图1）：
板级支持包：
1 a; a% Y  D/ _  [

• STM32WL_Nucleo驱动程序
• B-WL5M-SUBG1驱动程序
  

STM32WLxx_HAL_Driver
中间件：
9 L5 H, }" Y6 o3 W- LoRaWAN包含：
+ z% R6 @% O7 w6 B. e; [7 B' u# H

• LoRaWAN层
• LoRa实用程序
• LoRa软件密码引擎
• LoRa状态机
  4 n  Q; ?$ S& L! _: e( C8 a

- 包含无线电和radio_driver接口的SubGHz_Phy层中间件
LoRaWAN应用程序：
3 \$ e& M& D1 O( ~4 A. ]; [+ v* M

• LoRaWAN_AT_Slave（单核及双核）
• LoRaWAN_End_Node（单核、双核、使用FreeRTOS的单核以及使用FreeRTOS的双核）
  

  N5 c; d% N, HSubGHz_Phy应用程序：

• SubGHz_Phy_PingPong（单核及双核）
• SubGHz_Phy_Per（单核）
• SubGHz_Phy_AT_Slave（单核）
• SubGHz_Phy_LrFhss（单核）
  

. N2 o1 z7 o  v6 T- l' R另外，此应用程序还提供与以下设备的高效系统集成：
4 `5 b5 x0 T% Q2 K4 X! d2 c& d/ n

• 调度器，用于在后台执行任务并在没有活动时进入低功耗模式
• 定时器服务，为应用提供在RTC上运行的虚拟定时器（在停止和待机模式下）
  ( G+ O+ p; V, S2 Y

2 v. Q: a4 r. n! ~若需更多信息，请参见第9节。
/ R2 q& E" I9 c# ?, [9 v, H" ]

3 SubGHz HAL驱动程序
本节主要介绍SubGHz HAL（未详述其他HAL功能，如定时器或GPIO）。
SubGHz HAL直接位于sub-GHz无线电外设上方（参见图3）。
SubGHz HAL驱动程序基于简单的一次性面向指令架构（无完整过程）。因此，未定义LL驱动程序。
此SubGHz HAL驱动程序由以下主要部分组成：
: y+ S. {. K" r3 b; ]5 d# j6 {

• 句柄、初始化和配置数据结构
• 初始化API
• 配置和控制API
• MSP和事件回调
• 基于SUBGHZ_SPI的总线I/O操作（固有服务）
  

由于HAL API主要基于总线服务通过一次性操作发送指令，因此，除了复位/就绪HAL状态外，不使用功能状
2 w  r" z% ^4 G; Q态机。

3.1  SubGHz资源
' M8 X- [4 G9 g- F1 O初始化无线电时会调用以下HAL SubGHz API：

• 声明SUBGHZ_HandleTypeDef句柄结构。
• 通过调用HAL_SUBGHZ_Init(&hUserSubghz) API，初始化sub-GHz无线电外设。
• 通过实现HAL_SUBGHZ_MspInit() API，初始化SubGHz低级资源：
  $ I5 q' E3 U4 m$ Y; K3 Q. s5 a

    - PWR配置：启用sub-GHz无线电外设的唤醒信号。
  r# g3 Y2 V% y8 T& P4 y7 F    - NVIC配置：
- s1 d. ~/ N, M5 l& P% Q      ☆ 启用NVIC无线电IRQ中断。
      ☆ 配置sub-GHz无线电中断优先级。
在stm32wlxx_it.c 文件中会调用以下HAL无线电中断：

• SUBGHZ_Radio_IRQHandler中的 HAL_SUBGHZ_IRQHandler。
  5 j- d% n2 `7 [( d1 _

+ Q9 |) a8 p3 ]7 z# p4 N3.2  SubGHz数据传输
Set 指令操作在轮询模式下使用HAL_SUBGHZ_ExecSetCmd(); API执行。
Get Status 操作在轮询模式下使用HAL_SUBGHZ_ExecGetCmd(); API执行。
读/写寄存器访问操作在轮询模式下使用以下API执行：
4 K5 |- @7 F' J

• HAL_SUBGHZ_WriteRegister();
• HAL_SUBGHZ_ReadRegister();
• HAL_SUBGHZ_WriteRegisters();
• HAL_SUBGHZ_ReadRegisters();
• HAL_SUBGHZ_WriteBuffer();
• HAL_SUBGHZ_ReadBuffer();
  . {/ L7 J( I% [$ b2 A5 O' l

6 M; ^' G% ?$ X9 f# I3 }4 BSP STM32WL板
本 BSP 驱动程序提供了一系列无线电射频服务管理功能，如射频开关设置和控制、TCXO 设置以及 DC/DC
设置。
注意： 无线电中间件（SubGHz_Phy）通过radio_board_if.c/h 接口文件连接无线电 BSP。当使用定制用户板时，建议执行一个以下选项：

0 i3 ?1 A' j2 R$ J- U

• 第一个选项
  

    - 复制BSP/STM32WLxx_Nucleo/目录。
    - 使用以下信息重命名并更新用户BSP API：
0 f6 y, D8 t+ ?  d2 ^7 ?      ☆ 用户射频开关配置和控制（如引脚控制或端口编号）
      ☆ 用户TCXO配置
      ☆ 用户DC/DC配置
9 w0 c; g) I$ X) j    - 将IDE项目中的STM32WLxx_Nucleo BSP文件替换为用户BSP文件。
2 ^: \3 x; e5 c, K* d

• 第二个选项
  

      ☆ 禁用Core/Inc/platform.h 中的 USE_BSP_DRIVER，并在 radio_board_if.c中直接实现 BSP功能。

8 `3 P% b, |* u9 F( Y* P4.1 频段
STM32WL系列上可以使用两种Nucleo板：
+ o2 |/ ~% @3 E5 n

• NUCLEO-WL55JC1：高频段，适于865 MHz至930 MHz之间的频率
• NUCLEO-WL55JC2：低频段，适于470 MHz至520 MHz之间的频率
  

如果用户试图在低频段板上运行在868 MHz下编译的固件，预计射频性能会非常差。
固件不会检查其所在的板的频段。

4.2 RF开关
2 C" n3 }- \' H5 P" ^0 Y5 u( H7 aSTM32WL Nucleo板内置一个射频3端口开关（SP3T），使用同一个板即可实现以下模式：

• 高功率输出
• 低功率输出
• 接收
  

表3. BSP无线电开关

RF状态与开关配置如下表所示。

表4. RF状态与开关配置

' j8 g) O1 R* C4 k

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2025-2-10 09:55 上传

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+ R1 D; V; q) N8 y6 |! L