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[原创] STM32G4——一颗有“分量”的诚意之作

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蝴蝶豆

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2018-6-4
发表于 2019-11-18 11:08:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
去年底STM32G0的推出,实际上是释放出了一个很明确的信号——STM32 MCU从“F”系列到“G”系列的主流型系列升级之旅,已经全面开启,未来我们将迎来越来越多的“G”字辈的新器件!
不出所料,官宣的“重量级力作”,STM32G4来了!对于 STM32G4这一全新的MCU系列,为何赋予如此有“分量”的评价,让我们一探究竟。

F系列的全面升级

从STM32 MCU整体的产品布局和路线图上看,STM32G4定位于“主流MCU”系列,其直接对标的就是之前的STM32F3和STM32F1,可视为STM32F3和STM32F1的升级之作,主攻工业、消费、电机控制、数字电源等主流应用市场。

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有了之前STM32F3和STM32F1市场磨砺的经验,STM32G4在产品的设计上弥补了前者的性能和外设资源上的不足,以适应细分市场发展的需要,可以说其性能和外设资源上的提升是全面的。具体来讲,包括以下几方面:

01
高性能

STM32G4基于Arm®Cortex®-M4内核,支持FPU和DSP指令集,主频高达170MHz,相较于STM32F3和STM32F1的72MHz的主频,提高了一大步。同时,STM32G4引入了新的硬件数学运算加速器 —— 数学滤波加速器(FMAC)和专用CORDIC(坐标旋转数字计算)引擎,这让STM32G4在进行电机控制的坐标旋转变换,三角函数、对数、平方根运算,以及数学滤波和数字电源控制时,更加游刃有余,为主处理器大大“减负”,提高了CPU运算效率。

02
高效率

STM32G4灵活的互连矩阵允许外设之间的自主通信,进一步释放了CPU的资源,使得器件实现了极佳的性能。

03
低功耗

工作模式下功耗低于165μA/MHz。

04
模拟外设丰富

集成更丰富的模拟外设是STM32G4的一大亮点,ADC、DAC、运算放大器、比较器,应有尽有。STM32G4系列中最高配置MCU中的模拟外设多达25个。

05
更安全

STM32G4具有安全存储区 ,集成了硬件加密AES-256、硬件随机数发生器,增强了用户程序保密性和通讯安全性,更高的安全性对物网应用尤为重要。

06
更可靠

此外,STM32G4系列最高工作温度可达到125°C,具有更强的抗电气干扰能力,可耐受4kV以上的瞬变电压,增强的可靠性也进一步扩展了其应用范围,特别是一些工业领域。

匹配细分市场的三大系列

在以上全面性能提升的基础上,STM32G4还根据差异化应用市场的需要,将产品细分为三个系列。图2中详细比较了三个子系列产品的差异。

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基础型系列STM32G4x1,具有入门级模拟外设配置,单存储区Flash,支持的Flash存储器容量范围从32到512KB。

增强型系列STM32G4x3,与基本型器件相比具有更多数量的模拟外设,以及双存储区Flash,Flash存储器容量也提高到128到512KB,显然适合更高阶的应用。

高分辨率系列STM32G4x4,除了具备与增强型系列同样丰富的模拟外设和存储器资源外,STM32G4x4系列具有高分辨率定时器和复杂波形生成器,以及事件处理器,这使其特别适合于数字电源应用,如数字开关电源、照明、焊接、太阳能和无线充电等。

STM32G4x4高分辨率系列包括7个高分辨率定时器,它们包括12个PWM输出(可以成对耦合输出)和10个外部事件输入(电流限制、零电压/零电流检测等)和6个故障输入。这些高分辨率定时器的主要特性包括:

· 184 ps分辨率,适用于所有工作模式:可变占空比、可变频率和信号跳变模式。
· 可减轻CPU的负担的诸多特性:谷值跳过和斜率补偿;每个定时器一个DMA通道;内置突发模式控制器和特定拓扑模式——推挽和谐振。
· 定时器之间有很多互连:复位/启动相邻的定时器;置位/复位/切换输出。

STM32G4一问世便推出这么丰富的产品系列,对于开发者来说,也就有了更多选择,更方便大家为目标应用找到最合适的那颗“芯”。由此也能感觉到,面对未来的目标市场,STM32G4确是有备而来。

软硬开发生态是神助攻

提到STM32,肯定免不了要探究一下其相关的开发生态。这些年大家也已经习惯了,伴随着每一款STM32新品的推出,总是有及时跟进的设计生态资源“助攻”,STM32G4也不例外,目前让开发者触手可及的资源包括:

· 支持STM32G4 MCU的NUCLEO开发板:NUCLEO-G474RE 和 NUCLEO-G431RB;
· 功能齐全的评估板:STM32G474E-EVAL 和板载加密和加速度计的STM32G484E-EVAL;
· 开发工具:STM32CubeG4开发软件;
· 专用开发套件:包括一套Nucleo马达控制专用开发板(P-NUCLEO-IHM03)和软件开发套件(X-CUBE-MCSDK v5.4),以及线上马达控制工具ST-MC-SUITE。

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还有很重要的一点,STM32G4与STM32F3和STM32F1的高度兼容,这就让开发者有机会将以前的设计平滑过渡到新一代MCU平台上,实现差异化的性能和更高的开发效率。

总之,无论是从产品性能、市场准备,还是配套生态上来看,STM32G4的推出都可以说是STM32成熟体系中的一次稳步升级,从某种意义上讲,这一“主流”MCU系列也为整个G系列MCU定下了基调。这种“分量”和“诚意”,你是否也感受到了?




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蝴蝶豆

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发表于 2019-11-18 13:16:59 | 显示全部楼层
G系列比F系列牛啊,价格也牛
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蝴蝶豆

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