AN5289 是意法半导体面向STM32WB 系列双核无线 MCU发布的完整版开发手册，覆盖 BLE、Thread、Zigbee、802.15.4 MAC 四大协议，从双核架构、核间通信、调度器、低功耗、Flash 安全、FUOTA 升级到协议栈实操，给出可直接落地的工程流程与避坑要点，是量产级无线设备开发的必备手册STMicroelectronics。

资料获取：【应用笔记】AN5289 STM32WB系列微控制器构建无线应用

1. STM32WB 双核架构与核心优势

STM32WB 采用Cortex‑M4（应用核）+Cortex‑M0+（无线核） 分离架构，彻底解耦业务与射频，稳定性与功耗双优：

• CPU1（M4）：跑用户应用、外设驱动、业务逻辑、OTA 逻辑、调度任务
• CPU2（M0+）：专跑 BLE/Thread/Zigbee 协议栈、射频 PHY/MAC、实时时序处理
• 通信方式：IPCC 邮箱 + 硬件信号量 HSEM，共享 SRAM2 交互数据，无冲突、不丢帧
• 支持协议：BLE 5.x、Thread、Zigbee、802.15.4 MAC，支持 BLE+Thread 静态 / 动态并发

2. 软件架构与关键组件（必掌握）

AN5289 把整个软件栈拆为清晰分层，开发按层对接即可：

1. 应用层：用户业务、传感器、LED、按键、逻辑控制
2. 中间件：GATT 服务、ZCL 集群、CoAP、调度器、定时器服务器
3. 传输层：ACI/HCI 接口、TL 传输层、IPCC 邮箱驱动
4. 无线核固件：CPU2 二进制栈（BLE/Thread/Zigbee/MAC）
5. 硬件层：射频、时钟、电源、GPIO、匹配电路、PCB 天线

必用四大系统组件

• 调度器 UTIL_SEQ：后台任务管理，无任务时自动进低功耗，最多 32 任务
• 定时器服务器 HW_TS：基于 RTC 虚拟定时器，休眠仍计时，支持 255 路定时
• 低功耗管理器 UTIL_LPM：统一管理 Stop/Standby，多模块请求自动算最低功耗
• 硬件信号量 Sem0~Sem9：保护 Flash、RNG、PKA、RCC 等共享资源，防双核冲突意法半导体

3. 存储器映射与安全规则（量产关键）

Flash 与 SRAM 分用户区与安全区，由选项字节 SFSA/SBRSA/SNBRSA 划分STMicroelectronics：

• Flash：用户代码存在低地址，CPU2 协议栈与安全区域靠上，禁止越界写
• SRAM1：通用内存，BLE OTA 需保留前 32 字节
• SRAM2a/2b：安全区存协议栈持久化、绑定表、密钥，用户不可随意改写
• 规则：写 Flash 必须拿 Sem2/Sem6/Sem7，擦除前通知 CPU2，射频活动时禁止长时间擦除

4. BLE 开发全流程（从 0 到上线）

AN5289 给出标准 BLE 开发五步走，直接照做就能通：

1. 系统初始化：时钟、电源、IPCC、调度器、定时器、低功耗
2. GAP 初始化：设设备名、发射功率、IO 能力、认证要求
3. 广播配置：可连接 / 可发现模式，厂商自定义广播数据
4. GATT 服务搭建：添加服务、特征、描述符，配置读写 / 通知
5. 连接与安全：配对绑定、隐私地址、2M PHY、连接参数更新

重点 API：

• SHCI_C2_BLE_Init()：启动 CPU2 BLE 栈
• aci_gap_set_discovera<a class="article-link" target="_blank" href="https://www.eefocus.com/tag/ble/">ble</a>()：开启广播
• aci_gatt_add_service/char：建服务特征
• aci_gatt_update_char_value：发通知
• HCI_LE_Set_Phy：切 2Mbps 高速率STMicroelectronics

5. Thread & Zigbee 开发要点

Thread 开发

• 烧录对应 FTD/MTD 固件，otInstance 传 NULL
• 配网→加网→CoAP 通信→低功耗 SED 模式
• 持久化：SHCI_C2_FLASH_StoreData保存网络信息
• 低功耗：SHCI_C2_RADIO_AllowLowPower控射频休眠STMicroelectronics

Zigbee 开发

• 睡眠终端 SED：RxOnWhenIdle=false，快慢轮询保活
• 轮询控制集群：可控快速轮询，电池设备建议关闭
• 保活机制：endDeviceTimeout防老化踢网
• 唤醒恢复：ZbStartupPersist()快速恢复网络，不用重入网

6. 低功耗设计实战（电池设备必看）

STM32WB 最低可到nA 级待机，AN5289 给出硬核配置：

1. 用Stop2 模式，射频可保持运行，最深低功耗
2. 无任务时调度器自动休眠，RTC 定时唤醒
3. 关闭不用时钟、GPIO 模拟态、关闭 JTAG
4. 快速轮询用完立刻释放，减少唤醒时间
5. 共享资源用完即释放，不让 CPU2 阻塞低功耗
6. BLE 连接间隔拉大、Zigbee 轮询间隔按需拉长

7. FUOTA 无线升级（BLE+Thread 双支持）

AN5289 详解两套 OTA 方案，量产直接用：

BLE FUOTA

• 专用 GATT 服务：基址、文件数据、重启确认
• 分区：Boot 固定在前 6 扇区，应用从 0x08007000 开始
• 流程：重启进 OTA→下载→校验→重启跳转→掉电保护STMicroelectronics

Thread FUOTA

• 基于 CoAP 传输，分片下发，Magic 关键字校验
• 支持更新 CPU1 应用与 CPU2 无线固件
• 客户端写入 Flash，完成后自动重启应用

8. 核间通信与共享资源（避坑 90% 问题）

双核交互全靠IPCC 邮箱 + 信号量，规则必须遵守：

• 命令 / 事件异步处理，中断不做耗时操作
• 发 BLE / 系统命令要等应答，流控不违反
• 共享外设必须先拿信号量再访问，用完释放
• Flash 写擦除：临界区 + 信号量 + 通知 CPU2，时序不影响射频
• 事件队列满时用shci_resume_flow/hci_resume_flow恢复流控

9. 实测开发流程（复制即用）

1. 新建工程，选 STM32WB，开启 BLE/Thread/Zigbee
2. 初始化硬件：时钟、GPIO、RTC、UART、低功耗
3. 初始化系统：调度器、定时器、LPM、IPCC
4. 启动 CPU2，加载对应无线固件
5. 启动协议栈，配置广播 / 网络
6. 注册事件回调，跑调度器主循环
7. 业务逻辑：定时采集、数据上报、指令处理
8. 低功耗与 OTA 接入，完成量产

这本手册不只是说明，而是STM32WB 无线开发的工程法典：

• 讲清双核协作、资源安全、低功耗、OTA、协议栈全链路
• 给出 API、时序、信号量、临界区、Flash 操作的标准答案
• 覆盖 BLE/Thread/Zigbee/MAC，支持并发与多产品形态

无论是传感器、遥控器、门锁、智能家居还是工业节点，按 AN5289 开发，一次成功、稳定量产、功耗达标。