Микроконтроллер STM32U5 на базе ядра Cortex-M33 отличается большей производительностью, ускорителем 2D-графики и повышенной безопасностью


Первым микроконтроллером STM32U5 на базе ядра Arm Cortex-M33 был микроконтроллер STM32L5 со сверхнизким энергопотреблением, и теперь компания выпускает серию STM32U5, также предназначенную для интеллектуальных приложений, включая носимые устройства, личные медицинские устройства, домашнюю автоматизацию и промышленные датчики.

Новое семейство имеет более высокую тактовую частоту 160 МГц, до 2048 КБ флэш-памяти, до 786 КБ ОЗУ, ускоритель 2D-графики, несколько периферийных устройств были обновлены, а новый автономный режим позволяет DMA и периферийным устройствам продолжать работать, пока большая часть устройства находится в спящем режиме, для экономии энергии. Микроконтроллеры STM32U5 также включают в себя дополнительные аппаратные функции безопасности и производятся по 40-нм техпроцессу, который, по словам компании, является наиболее продвинутым процессом, подходящим для микроконтроллеров.

Как и в случае с семейством STM32L5, в серии STM32U5 есть две линейки продуктов, которые в основном различаются функциями безопасности:

  • STM32U575 с 1024-2048 КБ флэш-памяти, 786 КБ RAM
  • STM32U585 с 2048 КБ флеш-памяти, 786 КБ ОЗУ и дополнительными функциями безопасности, включая AES-128/256, PKA и дешифрование на лету (OTFDEC)

Основные особенности семейства STM32U5:

  • Ядро MCU — ядро ​​Arm Cortex-M33 Armv8-M с тактовой частотой до 160 МГц с FPU, Arm TruztZone
  • Память — 768 КБ RAM
  • Флеш-память — от 1024 КБ до 2048 КБ
  • Ускоритель Chrom-ART (DMA2D) для 2D-графики
  • Математический сопроцессор — CORDIC для тригонометрических функций ускорения, FMAC (фильтр математического ускорителя)
  • Ускоритель ST ART — 8-килобайтный кэш инструкций, позволяющий выполнять 0-состояние ожидания из флэш-памяти и внешней памяти: до 160 МГц, MPU, 240 DMIPS и DSP
  • Периферийные устройства
    • USB — 1x полноскоростной контроллер USB OTG 2.0, 1x контроллер USB type-C/PD
    • 2х аналого-цифровых преобразователя (АЦП), один 14-бит, один 12-бит и оба до 2,5 Мбит/с
    • 2x 12-битных цифро-аналоговых преобразователя (ЦАП)
    • 2x компаратора со сверхнизким энергопотреблением
    • 2х операционных усилителя с внешней или внутренней маршрутизацией повторителя и усилителем с программируемым усилением (PGA).
    • 6x USART, 3x SPI, 4x I2C, 1x CAN-FD
    • 16- и 32-битные таймеры
    • 2x SAI + аудио PLL
    • 2x интерфейса SDMMC
    • До 24 емкостных датчиков касания
  • Безопасность — Arm TrustZone, гибкая программная изоляция, безопасная загрузка, хранилище ключей и аппаратные ускорители криптографии:
    • Шифрование AES и авторизация с открытым ключом (PKA) теперь аппаратно устойчивы к атакам по побочным каналам с помощью дифференциального анализа мощности (DPA).
    • Уникальный аппаратный ключ (HUK) для безопасного хранения данных
    • Активное обнаружение тампера
    • Внутренний мониторинг, который может стереть секретные данные в случае взлома, помогает соответствовать требованиям Совета по стандартам безопасности PCI (PCI SSC) для приложений для точек продаж (POS).
  • Характеристики мощности / потребление
    • Рабочее напряжение — от 1,71 до 3,6 В
    • Встроенный понижающий преобразователь SMPS (опционально)
    • Контроллер UCPD, совместимый со спецификациями USB Type-C Rev. 2.0 и USB Power Delivery Rev. 3.0.
    • Цифры энергопотребления:
      • 110 нА в режиме отключения (с 24 контактами пробуждения)
      • 300 нА в режиме ожидания (24 контакта для пробуждения)
      • 475 нА дежурный режим с RTC
      • 1,7 мкА режим Stop 3 с 16 Кбайт SRAM
      • 3,1 мкА в режиме Stop 3 с полной SRAM
      • 3,4 мкА Режим Stop 2 с 16 Кбайт SRAM
      • 6,6 мкА в режиме Stop 2 с полной SRAM
      • 19,5 мкА / МГц в активном режиме при 3,3 В
      • Примечание. Stop 3 — это режим с наименьшим энергопотреблением с полным сохранением, но функциональные периферийные устройства и источники пробуждения сокращены до тех же, что и в режиме ожидания.
  • Корпус — LQFP48, UFQFPN48, LQFP64, WLSCP90, LQFP100, UFBGA132, LQFP144 и UFBGA169
  • Температурный диапазон — от -40 ° C до + 85 ° C или от -40 ° C до + 125 ° C

Варианты емкости флэш-памяти, аппаратного шифрования и корпусов означают, что существует 15 различных микроконтроллеров STM32U5, хотя комплектующие с флэш-памятью 1 МБ станут доступны только в третьем квартале 2021 года.

Программное обеспечение и плата разработки STM32U5

Новые микроконтроллеры STM32U5 будут поддерживаться программным пакетом STM32Cube, который включает инструменты Azure RTOS (также известный как ThreadX), STM32CubeMX и STM32CubeIDE, а также примеры кода. Также поддерживаются сторонние IDE, такие как IAR Embedded Workbench и MDK-ARM.

STMicro также предлагает оценочную плату/плату для разработки STM32U5 с комплектом обнаружения B-U585I-IOT02A на базе микроконтроллера STM32U585AI (169-контактный UFBGA, 2 МБ флэш-памяти, аппаратное шифрование). Плата, также известная как «STM32U5 IoT Discovery Kit», оснащена модулем Wi-Fi и Bluetooth, микрофонами, датчиком температуры и влажности, магнитометром, акселерометром и гироскопом, датчиком давления, а также Time-of -Датчики полета (ToF) и обнаружения жестов.

Плата также поставляется с 512-мегабитной восьмеричной SPI-флеш-памятью, 64-мегабитной восьмеричной SPI-памятью PSRAM, 256-битной I2C EEPROM, а также разъемами расширения ARDUINO Uno V3, STMod + и Pmod, а также разъемом расширения для модуля камеры. и встроенный отладчик STLink-V3E.

Доступность и цены

Начало полного производства микроконтроллеров STM32U5 ожидается в сентябре 2021 года. Цены начинаются с 3,60 доллара. Комплект STM32U5 IoT Discovery Kit будет доступен для заказа позже в этом году, но цена еще не объявлена. Вы найдете дополнительную информацию в пресс-релизе, а также на страницах продуктов для семейства микроконтроллеров и платы разработки.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

0 0 vote
Article Rating
Подписаться
Уведомление о
guest

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments