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高性能高端Cortex-M4微控制器

在微控制器市场,基于ARMCortex-M的微处理器近年来一直处于高速增长的状态中,根据SemicastResearch在2011年4月的报告,2010年全部Cort

微操控器商场,依据ARM Cortex-M的微处理器近年来一向处于高速添加的状况中,依据Semicast Research在2011年4月的陈述,2010年悉数Cortex-M MCU出货量到达1.44亿片。而跟着时刻的演进,32位的MCU产品的运用也开端更加遍及。其间意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)的STM32系列MCU一向有着适当不错的体现,ARM Cortex-M出货量核算陈述显现,从2007年到2011年第一季度,STM32系列MCU的出货量约占其间的45%。也就是说,在售出的依据Cortex-M内核微操控器中,简直每两颗中就有一颗是STM32。

为了进一步稳固公司在32位MCU商场的抢先地位,意法半导体近期再次重磅推出了全新的STM32 F4系列高功用微操控器产品。作为STM32渠道的新产品,STM32 F4系列依据最新的ARM Cortex-M4内核,在现有的STM32微操控器产品组合中新增了信号处理功用,并进步了运转速度。

意法半导体现有的STM32产品合适各种运用领域,包括医疗服务、出售终端设备(POS)、建筑安全体系和工厂自动化、家庭文娱等。此外,意法半导体正在运用新的STM32 F4系列进一步拓展运用规模。STM32 F4的单周期DSP指令将会催生数字信号操控器(DSC)商场,数字信号操控器适用于高端电机操控、医疗设备和安全体系等运用,这些运用在核算才能和DSP指令方面有很高的要求。新的STM32 F4系列的引脚和软件彻底兼容STM32 F2系列,假如STM32 F2系列的用户想要更大SRAM容量、更高的功用和更快速的外设接口,则可轻松地从F2升级到F4系列。此外,现在选用微操控器和数字信号处理器双片解决方案的客户能够挑选STM32 F4,其在一个芯片中整合了传统两个芯片的特性。

除引脚和软件兼容高功用的F2系列外,F4的主频(168MHz)高于F2系列(120MHz),并支撑单周期DSP指令和浮点单元、更大的SRAM容量(192KB,F2是128KB)、512KB~1MB的嵌入式闪存以及印象、网络接口和数据加密等更先进的外设。意法半导体的90nm CMOS制造技能和芯片集成的ST实时自适应“ART加速器”完成了抢先的零等候状况下程序运转功用(168MHz)和最佳的动态功耗

据悉,STM32 F4系列共有4款产品,分别为STM32F405、STM32F407、STM32F415和STM32F417。一切产品均已投入量产。

其间,STM32F405集成了定时器、3个ADC、2个DAC、串行接口、外存接口、实时时钟、CRC核算单元和模仿真随机数发生器在内的整套先进外设,并额定内置一个USB OTG全速/高速接口。产品选用4种封装(WLCSP64、LQFP64、LQFP100、LQFP144),内置多达1MB闪存。

STM32F407在STM32F405产品根底上添加了多个先进外设:第2个USB OTG接口(仅全速);1个支撑MII和RMII的10/100M以太网接口,硬件支撑IEEE1588 V2协议;1个8-14位并行相机接口,能够衔接一个CMOS传感器,传输速率最高支撑67.2Mbyte/s。产品选用4种封装(LQFP100、LQFP144、LQFP/BGA176),内置512KB到1MB的闪存。

STM32F415和STM32F417在STM32F405和STM32F407根底上添加一个硬件加密/哈希处理器。此处理器包括AES 128、192、256、Triple DES、HASH(MD5, SHA-1)算法硬件加速器,处理功用非常超卓,例如,AES-256加密速度最高到达149.33Mbytes/s。

意法半导体还为客户供给了广泛的东西和软件支撑,其间既包括349美元的STM3240G-EVAL评价版,能够帮忙客户评价产品的悉数特性,也包括14.9美元的STM32 F4体会套件(STM32F4DISCOVERY)用于方便的产品评价和样机制造。此外,STM32和ARM软件生态体系中还有很多开发环境可供客户挑选。

意法半导体公司副总裁兼微操控器、存储器和安全微操控器产品部总经理Claude Dardanne表明:“STM32 F4系列引起商场重视有多方面的原因,其间最直接的原由于该系列是迄今功用最高的Cortex-M微操控器,且已上市。意法半导体量产的STM32微操控器渠道具有250余种兼容产品、业界最好的运用开发生态体系、以及超卓的功耗和全体功用。F4系列是STM32产品宗族的尖端产品,现在,意法半导体的Cortex-M微操控器共有4个产品系列:STM32 F1系列、STM32 F2系列和STM32 L1系列,这三个系列均依据Cortex™-M3内核;新的F4系列依据Cortex-M4内核。”

ARM公司商场履行副总裁 Lance Howarth表明:“意法半导体引进ARM Cortex-M4内核到其强壮的微操控器产品渠道,此决议计划证明,该内核具有功耗低、规划先进和集成数字信号操控器的特性。现介意法半导体具有业界最广泛的依据ARM Cortex-M系列内核的产品组合,Cortex-M系列是商场添加最快的微操控器架构,STM32 F4系列微操控器无疑将促进设备厂商在各种运用领域运用依据ARM架构的产品。”

F4系列技能优势

• 选用多达7重AHB总线矩阵和多通道DMA操控器,支撑程序履行和数据传输并行处理,数据传输速率极快;

• 内置的单精度FPU进步操控算法的履行速度,给方针运用添加更多功用,进步代码履行功率,缩短研制周期,减少了定点算法的缩放比和饱满负荷,且允许运用元语言东西;

• 高集成度:最高1MB片上闪存,192KB SRAM,复位电路,内部RC振荡器、PLL锁相环、低于1μA的实时时钟(差错低于1秒);

• 在电池或许较低电压供电的运用中,且要求高功用处理和低功耗运转,STM32 F4为此带来了更多的灵活性,以到达高功用和低功耗的意图;包括在待机或电池备用形式下,4KB备份SRAM数据被保存;在Vbat形式下实时时钟功耗小于1μA;内置可调理稳压器,允许用户挑选高功用或低功耗作业形式;

• 超卓的开发东西和软件生态体系:供给各种集成开发环境、元语言东西、DSP固件库、贱价入门东西、软件库和协议栈。

• 优胜的和具有立异性的外设:

– 互联性:相机接口、加密/哈希硬件处理器、支撑IEEE 1588 v2 10/100M以太网接口、2个USB OTG(其间1个支撑高速形式);

– 音频:音频专用锁相环和2个全双工I2S;

– 最多15个通讯接口(包括6个10.5Mbit/s的USART、3个42Mbit/s的SPI、3个I2C、2个CAN、1个SDIO);

– 模仿外设:2个12位DAC;3个12位ADC,采样速率到达2.4MSPS,在替换形式下到达7.2MSPS;

– 最多17个定时器:16位和32位定时器,最高频率168MHz。

STM 32 F4功用框图

STM32 F4系列现已投入量产。

STM32 F4系列共有4款产品:

STM32F405x:集成了定时器、3个ADC、2个DAC、串行接口、外存接口、实时时钟、CRC核算单元和模仿真随机数发生器在内的整套先进外

设,STM32F405额定内置一个USB OTG全速/高速接口。这些产品选用4种封装(WLCSP64、LQFP64、LQFP100、LQFP144),内置多达1 MB闪存。

STM32F407在STM32F405产品根底上添加了多个先进外设:第2个USB OTG接口(仅全速);1个支撑MII和RMII的10/100M以太网接口,硬件支撑IEEE1588 V2协议;1个8-14位并行相机接口,能够衔接一个CMOS传感器,传输速率最高支撑67.2 Mbyte/s。这些产品选用4种封装(LQFP100、LQFP144、LQFP/BGA176),内置512 KB-1 MB闪存。

STM32F415和STM32F417在STM32F405和STM32F407根底添加一个硬件加密/哈希处理器。此处理器包括AES 128、192, 256、Triple DES、HASH (MD5, SHA-1)算法硬件加速器,处理功用非常超卓,例如,AES-256加密速度最高到达149.33Mbytes/s。

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