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MCU与微处理器

经典的STM32系列又出“劳模级”新品

2017-11-15 16:23:43   来源:单片机与嵌入式系统应用   浏览: 185 次

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  物联网时代,嵌入式工程师总希望自己选用的MCU“少用点电,多干点活”,虽然“既想牛儿不吃草,又想牛儿多拉套”不现实,但是ST让这样的场景在MCU界上演了!最近ST发布的新系列MCU STM32L4+让未来的智能电子产品“吃得更少,干得更多”,堪称劳模!

  STM32算得上是32位MCU的经典,ST公司自2007年布局此系列MCU,不断推出新产品,满足更多应用领域的不同需求。ST亚太区微控制器战略技术市场高级经理Franck Martins介绍,据2017年嵌入式市场调查显示,在所有32位芯片产品系列中,选择STM32的工程师占了30%的份额,位居第一,比处于第二位的产品高出了10%。ST中国区微控制器事业部市场及应用总监曹锦东介绍,公司希望STM32能够成为中国开发者的首选控制器,所以STM32拥有完善的生态系统、更加多样化的产品组合,以及丰富的垂直应用。

  到目前为止,10年时间STM32累计出货量达到30多亿颗,为了让STM32产品线更加丰富,ST公司耗时2年再次研发出新系列产品STM32L4+。STM32L4+属于STM32家族的超低功耗系列,算是STM32L4系列的下一代产品,可用作健康手环、智能手表、小型医疗设备、智能表计、智能工业传感器等各种产品的中央控制器,这些应用设备都需要精密功能、快速响应、最短电池充电停机时间。

从左至右依次为:Franck Martins、Bertrand Denis、曹锦东

  更高性能与更低功耗集于一身

  ST微控制器产品部STM32产品线经理Bertrand Denis介绍,公司进一步提高了STM32L4+架构的性能,使得其运算性能提升到了233 ULPMark-CP(150 DMIPS),运行频率提高到120 MHz,而STM32L4的这两个数字分别为279 ULPMark-CP和80 MHz。STM32L4+在120 MHz频率运行下的功耗为43 μA/MHz,而通用MCU的这一数字大概为120μA/MHz,所以其性能大幅提升的同时,功耗却非常低。

STM32L4+拥有多种低功耗模式

  性能提升,功耗反而降低,得益于其内置FPU的ARM Cortex-M4内核和ST Chrom-ART Accelerator加速技术。

  更强图形处理性能满足显示应用

  因为STM32L4+的目标应用主要在便携设备,并且随着智能硬件的兴起,越来越多的产品都配有或大或小的屏幕,所以STM32L4+重点加强了图形处理性能和显示支持。Chrom-ART Accelerator是一个2D图形加速器,其在提升图形处理性能的同时还为实时处理释放了更多的内核资源。

  Bertrand Denis介绍,ST的Demo演示显示在开启Chrom-ART Accelerator时,CPU的使用率为11%,关闭Chrom-ART Accelerator,CPU的使用率为84%,这样的对比就很好的诠释了Chrom-ART Accelerator的作用。因为原来处理器做任何的图形转换,或是由CPU完成或是由软件来完成,而STM32L4+中的Chrom-ART Accelerator来完成这部分工作,由专门的硬件来完成,可以显著降低CPU的负载,节省下来的CPU周期可以分配给与图形运算同步进行的实时处理任务或者用于处理更复杂的图形算法,并且还可以使显示加速,满足需要显示功能的应用。

 

Chrom-ART Accelerator是一个硬件加速器

  Bertrand Denis表示,Chrom-ART Accelerator在设计时考虑非常充分,因为现在的应用显示接口不统一,所以Chrom-ART Accelerator提供多种显示接口选择:MIPI-DSI控制器,用于连接高像素、引脚少的低EMI显示器;LCD-TFT控制器,用于连接中等分辨率显示器;并行显示接口,用于连接低分辨率显示器。

多种显示接口供选择

  除了Chrom-ART Accelerator外,STM32L4+中还集成了针对圆形显示器特点优化的Chrome-GRC图形控制器,可以像处理方形显示器(TFT-LCD)一样高效地处理图形显示器,不会因为管理从不显示的像素而浪费存储器资源,从而节省了20%的存储空间,客户能够更加合理的分配存储空间。

Chrome-GRC图形控制器优化图形显示

  更高的集成度

  STM32L4+在5.24 mm×5.24 mm的小封装内集成了640 KB的SRAM,可以辅助高速运算性能,最大限度提升图形处理性能;内有2 MB双区闪存,为代码和数据提供强大的存储空间以及高效的读写同步功能。STM32L4+还具备丰富的数字和模拟功能,包括USB Host、USB Device、USB OTG;17个定时器(用于电机控制等);数字通信接口(包括SPI、SAI、CAN);高速数字滤波器(用于信号处理)。模拟外设包括高速模数转换器、数模转换器和高精度基准电压源、比较器,其所有功能都是为在任何工作模式下最大化能效而设计,例如,在两次采样捕获间隔时关闭转换器。

  除此之外,STM32L4+内还集成了安全保护功能,比如:全模式欠压复位、时钟安全系统、SRAM奇偶校验、备份字节寄存器、电源监控、内置状态寄存器的ECC闪存、双看门狗等安全功能;防篡改检测、存储器保护单元、读写保护、唯一ID、AES-256/SHA-256 加密、JTAG熔丝位、硬件随机数生成器、软件IP保护、OTP编程区等保护功能。

  经过市场检验的STM32开发生态系统都可以服务于STM32L4+,并且还可以与STM32L4兼容,已经熟悉STM32L4开发的工程师可以非常容易上手STM32L4+,因为STM32L4+已经量产,有显示功能的便携产品开发工程师可以试试啦!


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