STMicroelectronics выпускает новые 32-х разрядные микроконтроллеры ARM Cortex с возможностями цифровой обработки сигналов
26.06.2012

Новая серия микроконтроллеров STM32 F3 на основе STM32 Cortex-M4 представлена 70 устройствами, сочетающими беспрецедентную степень интеграции аналоговой периферии, цифровой сигнальный процессор и блок операций с плавающей точкой

Компания STMicroelectronics начала поставку крупным OEM-потребителям первых образцов микроконтроллеров серии STM32 F3, предоставляя, тем самым, возможность заранее оценить возможности новой линейки продуктов на базе ядра ARM Cortex-M.

STMicroelectronics - STM32F3

Микроконтроллеры серии STM32 F3 представляют собой систему-на-кристалле с процессором плавающей точки (FPU), оптимизированную для решения задач обработки смешанных сигналов в таких приложениях, как управление трехфазными электродвигателями, обработка сигналов биометрических и промышленных датчиков и фильтрация аудио сигналов. Они помогут упростить разработку проектов, уменьшить потребляемую мощность и сократить размеры плат в потребительских, медицинских, портативных спортивных устройствах, приложениях средств мониторинга и измерений. Новая серия F3 расширяет портфель микроконтроллеров семейства STM32 компании STMicroelectronics, предоставляя разработчикам решение для обработки смешанных сигналов в системах управления.

Дополненные универсальной аналоговой периферией, и ядром ARM Cortex-M4 с FPU, устройства серии STM32 F3 характеризуются малым и средним объемами памяти и конкурентоспособной ценой. Ядро Cortex-M4 с FPU расширяет возможности хорошо зарекомендовавших себя процессоров Cortex-M3 за счет дополнительных возможностей цифровой обработки сигналов, оптимизированных одноцикловых инструкций, поддержки арифметики с насыщением и FPU. В результате по уровню производительности новые микропроцессоры превзошли STM32 F1 Cortex-M3. STM32 F3 занимают нишу между успешной серией STM32 F1 и лучшими в своем классе по производительности процессорами STM32 F4. Ядро Cortex-M4 с FPU и большой объем памяти при максимальной тактовой частоте 168 МГц прекрасно подходят для сложных приложений.

С новыми микроконтроллерами F3 в семействе STM32 стало более 350 приборов, предназначенных для широкого диапазона применений, от простейших малозатратных решений, до устройств, требующих высокой производительности и богатых функциональных возможностей. Серия F3 позволит компании предоставить все преимущества экосистемы семейства STM32 приложениям, требующим высокопроизводительной аналоговой периферии и простой цифровой обработки сигналов для таких задач, как управление электродвигателями и обработка звука.

Периферия с высочайшей степенью интеграции аналоговых блоков содержит 12-разрядный АЦП, способный выполнять 5 миллионов выборок в секунду. Такая степень интеграции предоставляет разработчикам максимальную гибкость реализации расширенных функций системы без необходимости добавления на печатную плату дополнительных компонентов.

STM32 F30x имеют семь высокоскоростных компараторов с временем переключения 50 нс, четыре усилителя с четырьмя программируемыми значениями коэффициента усиления, устанавливаемыми с точностью 1%, два 12-разрядных ЦАП и четыре 12-разрядных АЦП с быстродействием 5 Mвыб./с. Это самые быстрые АЦП, когда-либо входившие в состав периферии микроконтроллеров с ядром ARM Cortex-M, способные при совместном использовании в режиме поочередного преобразования обеспечить скорость выборки до 18 Mвыб./с. Устройства имеют также два таймера для задач управления электроприводами, работающих на частотах до 144 МГц. Это позволяет с помощью одного контроллера управлять двумя двигателями, а также с помощью аналоговой периферии выполнять компенсацию коэффициента мощности в таком оборудовании, как бытовая техника. Среди прочих особенностей этих таймеров можно выделить их высокое временнóе разрешение (лучше 7 нс), что позволяет применять микроконтроллеры в таких новых приложениях, как цифровые источники питания, используемые в серверах или оборудовании средств связи, микроинверторы преобразователей солнечной энергии и светодиодное освещение. При этом будут видны ощутимые преимущества масштабируемости, низкого энергопотребления и невысокой стоимости приборов семейства STM32.

Чтобы помочь разработчикам оптимизировать время выполнения кода, устройства STM32 F30x имеют 8 КБ SRAM, отображаемой на шину команд как память ядра (CCM-SRAM). Важные процедуры, загружаемые в эти 8 КБ CCM при инициализации, могут быть впоследствии выполнены на полной скорости без задержек, что позволяет достичь производительности 94 Dhrystone MIPS при 72 МГц. По сравнению с производительностью в 62 DMIPS, получаемой при работе с Flash или SRAM, такой показатель на 52% выше, что очень важно для критических ко времени выполнения процедур. Модели серии STM32 F30x также имеют до 40 КБ SRAM, отображаемых на шину данных. 8 КБ CCM также могут быть использованы для хранения данных, но при этом выигрыша в производительности не будет. Новые устройства совместимы по выводам с микроконтроллерами серии STM32 F1 и имеют такой же интерфейс программирования приложений (API), что упрощает переход на более производительные приборы.

Устройства STM32 F37x выпускаются с самыми различными сочетаниями периферийных функций. Это первые микроконтроллеры STMicroelectronics, имеющие 16-битный сигма-дельта АЦП, что позволяет решать с их помощью широкий спектр задач в приложениях высокоточных измерений, и дает возможность обойтись одним микроконтроллером там, где обычно требуются цифровой процессор и отдельный АЦП. В устройства встроены до трех сигма-дельта АЦП с питанием от отдельного источника напряжения 2.2 … 3.6 В, с 21 одиночным или 11 дифференциальными каналами и семью программируемыми коэффициентами усиления на канал.

Кроме того, в набор аналоговой периферии STM32 F37x входят два высокоскоростных компаратора, три 12-битных ЦАП и один 12-битный АЦП с быстродействием 1 Mвыб./с. Также в них присутствует модуль CEС (Consumer Electronics Control), делающий эти микроконтроллеры идеальными для применения в мультимедийной потребительской электронике. По сравнению с STM32 F1, серия STM32 F37x даст разработчикам решение, позволяющее сэкономить на дополнительных компонентах и упростить проектирование печатных плат.

Основные характеристики и особенности STM32 F30x/F37x:

  • SRAM и CCM-SRAM с битом четности для защиты данных и кода;
  • Модуль защиты памяти (MPU);
  • Модуль управления емкостным сенсорным экраном;
  • Поддержка интерфейсов USB и CAN;
  • Интерфейсная периферия: SPI 18 Мбит/c, I2C 1 МГц (с поддержкой режима fast mode plus), USART 9 Мбит/c;
  • Четыре режима пониженного энергопотребления с режимом STOP, при котором микроконтроллер потребляет 5 мкА и выходит «из сна» по сигналу периферийных интерфейсных модулей за очень короткое время, режимом ожидания (2 мкА) при запущенных часах реального времени и режимом питания от резервной батареи (менее 1 мкА);
  • Режимы отладки: SWD, JTAG, Cortex-M4 ETM;
  • Напряжение питания: от 2.0 до 3.6 В или 1.8 В ±8%;

Ценовой микроконтроллеров STM32 F30x начинаются от $2.54 за STM32F302 с 128 КБ Flash в корпусе LQFP48 до $3.86 за STM32F303 с 256 КБ в корпусе LQFP100 при заказе свыше компонентов 1000. Для серии STM32 F37x нижняя ценовая планка составляет $2.24 за STM32F372 в корпусе LQFP48 и 64 Кб Flash, а верхняя – $3.69 за STM32F373 в корпусе LQFP100 и 256 Кб Flash.

Сейчас образцы обеих серий доступны для основных клиентов компании. Массовый выпуск микроконтроллеров намечен на третий квартал 2012 года.

Подробнее >>

Реклама