280-МГц аналого-цифровой микроконтроллер STMicro STM32G5 Cortex-M33 ориентирован на приложения цифрового управления питанием и управления двигателями

Новое семейство микроконтроллеров имеет до 512 КБ флеш-памяти, 112 КБ SRAM с ECC, таймер высокого разрешения (HRTIM) с шагом 111 пс и до 12 выходами PWM на некоторых вариантах, а также 12-битные АЦП с поддержкой до 5 MSPS. К другим особенностям относятся интерфейсы для энкодеров положения, программируемая логическая матрица на 16 элементов, математические ускорители CORDIC и FMAC, а также средства безопасности, такие как Arm TrustZone, безопасная загрузка и поддержка постквантовой криптографии.

Характеристики серии STM32G5:

• Ядро микроконтроллера
  • 32-битный процессор Arm Cortex-M33 с тактовой частотой до 280 МГц, TrustZone, FPU одинарной точности, инструкциями DSP и MPU
  • 8 КБ кэша инструкций и 4 КБ кэша данных (кэш данных только на STM32G55x/56x)
  • 20 КБ или 32 КБ CCM-SRAM для ускорения процедур (20 КБ на STM32G53x/54x; 32 КБ на STM32G55x/56x)
  • Производительность — 1 136 CoreMark (4,059 CoreMark/МГц), 420 DMIPS
• Математические ускорители
  • Ускоритель CORDIC для тригонометрических вычислений
  • До 2 блоков FMAC (Filter Mathematical Accelerator) для цифровой фильтрации (1 на STM32G53x/54x; 2 на STM32G55x/56x)
  • Программируемая логическая матрица (PLAY) с 16 программируемыми логическими элементами, 128 входами и 16 выходами (только STM32G55x/56x)
• Память/Хранилище
  • Двухбанковая флеш-память объемом от 64 КБ до 512 КБ с ECC и поддержкой чтения во время записи (64–512 КБ в STM32G5x4; 128–512 КБ в STM32G5x3)
  • SRAM объемом 60 КБ или 112 КБ с ECC (60 КБ в STM32G53x/54x; 112 КБ в STM32G55x/56x)
  • До 48 КБ высокоресурсной флеш-памяти данных на банк с ресурсом 100 000 циклов (до 24 КБ на банк в STM32G53x/54x)
  • 1 КБ памяти OTP (однократно программируемой)
  •   Интерфейс XSPI с поддержкой внешней PSRAM, NOR/NAND флеш-памяти, HyperRAM и HyperFlash (только STM32G55x/56x)
• Периферия
  • До 103 выводов GPIO с возможностью прерываний, большинство допускают 5 В (до 62 в STM32G53x/54x)
  • До 4 интерфейсов I2C с поддержкой SMBus/PMBus (2 в STM32G53x/54x)
  • 1 интерфейс I3C
  • 16 или 32 32-битных резервных регистра (16 в STM32G53x/54x; 32 в STM32G55x/56x)
  • До 32 32-битных резервных регистров
  • До 3 USART, 3 UART и 1 LPUART (2 USART в STM32G53x/54x)
  • До 3 интерфейсов SPI, включая до 2 с поддержкой полнодуплексного I2S (до 2 SPI в STM32G53x/54x)
  • До 3 контроллеров FDCAN (1 в STM32G53x/54x)
  • Интерфейс USB 2.0 Full-Speed с поддержкой режимов хоста и устройства (STM32G55x/56x, только в выбранных корпусах)
  • USB Type-C Power Delivery с поддержкой USB PD 3.1 (STM32G55x/56x, только в выбранных корпусах)
  • 2 интерфейса позиционного энкодера с Hiperface DSL и EnDat 3.0 (только STM32G55x/56x)
  • 2 контроллера DMA
  • Аналоговая периферия
    • До 3 12-битных АЦП с частотой 5 MSPS, до 39 каналов и аппаратной передискретизацией (2 АЦП, до 23 каналов, в STM32G53x/54x)
    • 8 каналов 12-битного DAC (2 буферизованных внешних и 6 внутренних)
    • До 8 аналоговых компараторов с задержкой распространения 20 нс
    • 3 операционных усилителя с поддержкой усилителя с программируемым коэффициентом усиления (PGA) (только для STM32G55x/56x)
    • Внутренний буфер опорного напряжения (1,8 В, 2,048 В, 2,5 В и 2,9 В)
    • Цифровой датчик температуры
  • Таймеры
    • 1 таймер высокого разрешения (HRTIM) с 12 выходами PWM и разрешением 111 пс (доступность выходов STM32G5x4 зависит от варианта)
    • До 3 расширенных 16-битных таймеров управления двигателем (2 на STM32G53x/54x)
    • До 4 32-битных таймеров общего назначения (1 на STM32G53x/54x)
    • 9 16-битных таймеров общего назначения
    • До 4 16-битных базовых таймеров (2 на STM32G53x/54x)
    • 1 16-битный таймер с низким энергопотреблением
    • 2 таймера SysTick и 2 сторожевых таймера
    • Часы реального времени (RTC) с функциями календаря и будильника
• Безопасность
  • Arm TrustZone с защищенной памятью и изоляцией периферии
  • Безопасная установка прошивки (SFI), безопасная загрузка, безопасное обновление прошивки и аутентификация отладки
  • Поддержка неизменяемого корня доверия ST (STiRoT) и уникального аппаратного ключа (HUK) (поддерживаемые криптографические варианты)
  • Криптографическое ускорение AES (варианты STM32G544/563/564; возможности различаются)
  • Ускоритель открытого ключа (PKA), ускоритель HASH и генератор истинных случайных чисел (TRNG), при этом криптографические возможности зависят от варианта
  • Дешифрование на лету (OTFDEC) для внешних памятей XSPI (криптографические варианты STM32G56x)
  • Защита скрытой области (HDP) и защита флеш-памяти от чтения/записи
  • Активное обнаружение вскрытия
  • 96-битный уникальный идентификатор устройства и блок вычисления CRC
  • Поддержка программной библиотеки постквантовой криптографии (PQC)
• Тактирование
  • Внутренние генераторы – 64 МГц HSI, 48 МГц HSI48 и 32 кГц LSI
  • Внешние генераторы – 4–50 МГц HSE и 32,768 кГц LSE
• Отладка – Serial Wire Debug (SWD), JTAG, Embedded Trace Macrocell (ETM) и защищённая аутентификация отладки
• Питание
  • Напряжение питания – от 2,7 В до 3,6 В
  • Встроенный понижающий регулятор LDO или SMPS (в зависимости от варианта/корпуса)
  • Режимы пониженного энергопотребления Sleep, Stop и Standby
  • Сброс при включении питания (POR), сброс при отключении питания (PDR) и программируемое детектирование напряжения
  • 32 резервных регистра (32-битных)
• Корпуса – доступны корпуса с 32–128 выводами
  • xQFPN32 – 5 × 5 мм (только STM32G5x4)
  • UFQFPN40 – 5 × 5 мм
  • UFQFPN48 / LQFP48 – 7 × 7 мм
  • LQFP64 – 10 × 10 мм
  • LQFP80 – 12 × 12 мм
  • LQFP100 – 14 × 14 мм
  • UFBGA121 – 6 × 6 мм
  • LQFP128 – 14 × 14 мм
  • Опции с открытой площадкой для отдельных вариантов, включая TQFP48-EP, TQFP64-EP, LQFP80-EP, LQFP100-EP и LQFP128-EP
• Рабочая температура – от -40°C до +125°C (в зависимости от варианта)
• Сертификации – SESIP Level 3 и PSA Certified Level 3 находятся в процессе получения

Семейство STM32G5 разделено на два семейства, где STM32G5x3 имеет флеш-память от 128 КБ до 512 КБ без таймера высокого разрешения, а STM32G5x4 включает таймер HRTIM и флеш-память от 64 КБ до 512 КБ. Оба семейства поддерживают до 112 КБ SRAM, а количество АЦП, таймеров, интерфейсов связи и других периферийных устройств зависит от конкретного устройства.

ST предоставляет пакет STM32CubeG5 с драйверами HAL2 и драйверами низкого уровня, промежуточным программным обеспечением и примерами проектов. STM32CubeMX2 поддерживает микроконтроллеры для конфигурации и генерации кода, STM32CubeIDE для разработки, X-CUBE-MCSDK для управления двигателями и X-CUBE-DPOWER для приложений цифрового управления питанием.

Компания также представила три отладочные платы для этой серии.

• Плата NUCLEO-G564RE NUCLEO-G564RE
• Плата B-G564E-MC1S — это комплект Discovery, предназначенный для разработки систем управления двигателями, с интерфейсами позиционного энкодера, поддерживающими EnDat 3 и HIPERFACE DSL.
• Отладочный набор B-G564E-DPOW1 Discovery kit предназначен для разработки цифровых источников питания, однако на момент подготовки материала он указан как «скоро в продаже», а сведения ограничены.

По сравнению с STM32G4 новый STM32G5 повышает результат CoreMark с 569 до 1136, улучшает таймер высокого разрешения с 184 пс до 111 пс на поддерживаемых устройствах и увеличивает скорость дискретизации ADC с 4 MSPS до 5 MSPS.

Компания сообщает, что серия STM32G5 уже выпускается, по цене около $1.0340 за единицу при заказе 10 000 единиц или более. Отладочные платы NUCLEO-G564RE и B-G564E-MC1S также доступны по цене $47.59 и $ 78.61 в ST eStore при покупке двух единиц или более. Дополнительная информация, включая технические описания, варианты продукции и ресурсы для разработки, доступна на странице продукта серии STM32G5 , блоге о запуске , а также блоге по безопасности .

ST также планирует выпустить в 2027 году двухъядерную серию STM32G5D, которая получит аппаратное ускорение постквантовой криптографии (PQC), включая алгоритмы, стандартизированные NIST, такие как ML-KEM, ML-DSA и SLH-DSA. Текущие одноядерные микроконтроллеры STM32G5 могут выполнять эти алгоритмы только программно.

https://youtube.com/watch?v=ASwqGyU7K30

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

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.