Ponieważ najnowsze inteligentne produkty elektroniczne dodają dodatkowe funkcje oparte na czujnikach i wykorzystują technologie zasilania o wyższej wydajności, takie jak węglik krzemu lub azotek galu w celu oszczędzania energii, firma STMicroelectronics wypuściła kolejną generację mikrokontrolerów o wydajności umożliwiającej zarządzanie nimi.
Nowe mikrokontrolery STM32G4, ukierunkowane na zaawansowane cyfrowe aplikacje zasilania oraz urządzenia konsumenckie i przemysłowe, wprowadzają dwa nowe sprzętowe akceleratory matematyczne w celu przyspieszenia przetwarzania aplikacji wykorzystujących funkcje przewodowe i filtrujące wśród szeregu funkcji wspierających zwiększoną wydajność i energooszczędność. Dedykowane do obliczeń przyspieszających, takich jak trygonometria do energooszczędnego sterowania silnikami w urządzeniach lub klimatyzatorach oraz filtrowanie do kondycjonowania sygnału lub cyfrowej kontroli mocy, akceleratory obliczają wyniki szybciej i wydajniej niż procesor główny ogólnego przeznaczenia. To odciążenie zwalnia również rdzeń, aby otrzymywać więcej danych z czujnika i kontrolować dodatkowe funkcje użytkownika.
Kolejne nowe funkcje obejmują liczniki czasu konwersji energii o wyższej rozdzielczości z różnymi wbudowanymi funkcjami, które odciążają procesor i ułatwiają życie programistom. Dostępne są również wydajniejsze analogowe urządzenia peryferyjne i konwertery, ultraszybkie połączenia zapewniające błyskawiczną reakcję na zdarzenia zewnętrzne oraz obsługa najnowszego interfejsu USB-C z funkcją Power Delivery, która umożliwia szybkie ładowanie lub wygodne zasilanie urządzeń do 100 W.
Dzięki szybszemu obliczaniu, większej precyzji i zwiększonej integracji funkcji, MCU STM32G4 obsługują dodatkową funkcjonalność i zwiększają efektywność energetyczną w szerokiej gamie produktów przeznaczonych do zastosowań smart-living, smart-factory i smart-energy. Obejmują one e-mobilność, w tym rowery elektryczne, cyfrowe zasilacze, zaawansowane sterowanie silnikami, oświetlenie, produkty automatyki budynkowej i wiele innych.
Ponadto funkcje, takie jak skalowalny, zabezpieczany obszar pamięci do tajnego przechowywania i bezpiecznej aktualizacji oprogramowania układowego na żywo, zapobieganie debugowaniu po zaprogramowaniu w celu zmniejszenia powierzchni zagrożeń, najnowocześniejsze szyfrowanie AES-256, unikalny identyfikator urządzenia i prawdziwie losowe Generator liczb (TRNG) umożliwia programistom radzenie sobie z najnowszymi wyzwaniami w zakresie cyberbezpieczeństwa.
Architektura MCU
Seria STM32G4 opiera się na istniejących innowacjach stworzonych przez ST w celu zwiększenia wydajności i wydajności, takich jak ART Accelerator ™ i CCM-SRAM Routine Booster. Zwiększa to odpowiednio dynamiczną i statyczną wydajność pamięci podręcznej, zapewniając doskonałą wydajność całej aplikacji i czasu rzeczywistego przy efektywnym budżecie mocy.
Nowe sprzętowe akceleratory matematyczne ST ponownie podniosły poprzeczkę, wprowadzając akcelerator Filter-Math Accelerator (FMAC) i dedykowany silnik CORDIC. Te nowe urządzenia peryferyjne zapewniają szybsze wyniki dla trygonometrii obrotowej i wektorowej stosowanej w sterowaniu silnikami, a także ogólnych funkcji logarytmicznych, hiperbolicznych i wykładniczych, filtrowania IIR / FIR do kondycjonowania sygnału lub kontrolera 3p / 3z w cyfrowych zasilaczach oraz funkcji wektorowych, takich jak jako splot i korelacja. Seria STM32G4 jest zbudowana w oparciu o szybką implementację rdzenia Arm Cortex®-M4 o częstotliwości 170 MHz, z jednostką zmiennoprzecinkową i rozszerzeniami DSP, testowaną w 213DMIPS i 550 CoreMark.
Wprowadzono również innowacje oszczędzające energię, od zaawansowanej technologii procesu i funkcji architektonicznych po zaawansowane zarządzanie uśpieniem / wybudzeniem urządzeń peryferyjnych. Inne ważne nowe funkcje obejmują:
- Zegar o wysokiej rozdzielczości z 12 niezależnymi kanałami o rozdzielczości 184ps każdy, samokompensujący w funkcji temperatury i dryfu napięcia
- Do 25 zaawansowanych analogowych urządzeń peryferyjnych:
- Do pięciu 12-bitowych przetworników analogowo-cyfrowych (ADC) 4Msample / s ze sprzętowym nadpróbkowaniem umożliwiającym osiągnięcie rozdzielczości 16-bitowej
- Do sześciu wzmacniaczy operacyjnych o dużej prędkości i szerokim paśmie wzmocnienia z wbudowanym wzmocnieniem 1%
- Do siedmiu 12-bitowych przetworników cyfrowo-analogowych (DAC) 15 Msample / s
- Do siedmiu komparatorów z opóźnieniem propagacji 16,7 ns
- Łączność przemysłowa CAN-FD, oferująca nawet ośmiokrotnie większą szybkość transmisji w porównaniu ze standardowym CAN
- Mniej niż 165 µA / MHz w trybie pracy zapewnia dłuższą żywotność baterii
- Większa wbudowana pamięć RAM, do 128 kB z bitem parzystości
- Do 512 kB pamięci Flash z korekcją kodu błędu (ECC)
- Zwiększona elastyczność DMA i przerwań zewnętrznych
- Optymalizacja cyfrowa lub analogowa dzięki wariantom Access Line, Performance Line i High-Resolution Line MCU
Nowa seria STM32G4 uzupełnia w ten sposób istniejącą serię STM32F3, oferując trzykrotnie większą wydajność, nowe urządzenia o temperaturze otoczenia do 125 ° C, dwupankową pamięć do aktualizacji oprogramowania układowego na żywo oraz nowe opcje pakietów, w tym LQFP80 i LQFP128. Odporny na zakłócenia, STM32G4 jest szczególnie odporny na szybkie przepływy przejściowe (FTB), osiągając najwyższy poziom - 5, co oznacza praktycznie więcej niż 4 kV na sprzęcie (IEC 61000-4-4).
Dostępność i ceny
Ponad 100 ze 152 urządzeń ST zaplanowanych dla tej serii jest już dostępnych, od urządzeń Access Line w pakietach 32-pinowych po MCU Performance Line i High-Resolution Line z nawet 107 szybkimi pinami wejścia / wyjścia. Ceny zaczynają się od 1,68 USD (cena 10 000 sztuk) za STM32G431K6U6 z 32-kilobajtową pamięcią Flash w 32-pinowej obudowie QFN32.