意法半导体(ST)推出迄今全球性能最强的基于Cortex™-M微控制器

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中国2011921 —— 横跨多重电子应用领域、全球领先的半导体供应商及微控制器厂商意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)今天宣布 STM32™ F4系列微控制器产品上市。作为STM32®平台的新产品,STM32™ F4系列基于最新的ARM® Cortex™-M4内核,在现有出色的STM32微控制器产品组合中新增了信号处理功能,并提高了运行速度;已上市的新系列产品巩固了意法半导体的市场领导地位,取得了迄今市场上性能最高的Cortex-M微控制器的称号[1]
 
STM32系列微控制器是业内最成功的基于ARM-M处理器的32位微控制器,售出的基于Cortex™- M内核微控制器中,几乎每两颗中就有一颗是STM32[2]。意法半导体现有的STM32产品适合各种应用领域,包括医疗服务、销售终端设备(POS)、建筑安全系统和工厂自动化、家庭娱乐等。此外,意法半导体正在利用新的STM32 F4系列进一步拓宽应用范围。STM32 F4的单周期DSP指令将会催生数字信号控制器(DSC)市场,数字信号控制器适用于高端电机控制、医疗设备和安全系统等应用,这些应用在计算能力和DSP指令方面有很高的要求。新的STM32 F4系列的引脚和软件完全兼容 STM32 F2系列,如果STM32 F2系列的用户想要更大的SRAM容量、更高的性能和更快速的外设接口,则可轻松地从F2升级到F4系列。此外,目前采用微控制器和数字信号处理器双片解决方案的客户可以选择STM32 F4, 其在一个芯片中整合了传统两个芯片的特性。
 
意法半导体公司副总裁兼微控制器、存储器和安全微控制器产品部总经理Claude Dardanne表示:“STM32 F4系列引起市场关注有多方面的原因,其中最直接的原因为该系列是迄今性能最高的Cortex-M微控制器,且已上市。意法半导体量产的STM32微控制器平台拥有250余种兼容产品、业界最好的应用开发生态系统、以及出色的功耗和整体功能。F4系列是STM32产品家族的顶级产品,目前,意法半导体的Cortex-M微控制器共有4个产品系列:STM32 F1系列、STM32 F2系列和STM32 L1系列,这三个系列均基于Cortex™-M3内核;新的F4系列基于Cortex-M4内核。”
 
ARM公司市场执行副总裁 Lance Howarth表示:“意法半导体引入ARM Cortex-M4内核到其强大的微控制器产品平台,此决策证明,该内核具有功耗低、设计先进和集成数字信号控制器的特性。现在意法半导体拥有业界最广泛的基于ARM Cortex-M系列内核的产品组合,Cortex-M系列是市场增长最快的微控制器架构,STM32 F4系列微控制器无疑将促进设备厂商在各种应用领域应用基于ARM架构的产品。”
 
除引脚和软件兼容高性能的F2系列外,F4的主频(168MHz)高于F2系列(120MHz),并支持单周期DSP指令和浮点单元、更大的SRAM容量(192 KB,F2是128 KB)、512KB-1MB的嵌入式闪存以及影像、网络接口和数据加密等更先进的外设。意法半导体的90nm CMOS制造技术和芯片集成的ST实时自适应 “ART加速器”实现了领先的零等待状态下程序运行性能(168MHz)和最佳的动态功耗[3]
 
 
技术说明:
 
F4系列的专有技术优势如下:
  • 采用多达7重AHB总线矩阵和多通道DMA控制器,支持程序执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提升控制算法的执行速度,给目标应用增加更多功能,提高代码执行效率,缩短研发周期,减少了定点算法的缩放比和饱和负荷,且准许使用元语言工具;
  • 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1uA的实时时钟(误差低于1秒);
  • 在电池或者较低电压供电的应用中,且要求高性能处理和低功耗运行,STM32 F4为此带来了更多的灵活性,以达到高性能和低功耗的目的;包括在待机或电池备用模式下,4KB备份SRAM数据被保存;在Vbat模式下实时时钟功耗小于1uA;内置可调节稳压器,准许用户选择高性能或低功耗工作模式;
  • 出色的开发工具和软件生态系统:提供各种集成开发环境、元语言工具、DSP固件库、低价入门工具、软件库和协议栈。
  • 优越的和具有创新性的外设:
    - 互联性:相机接口、加密/哈希硬件处理器、支持IEEE 1588 v2 10/100M以太网接口、2个USB OTG(其中1个支持高速模式);
    - 音频:音频专用锁相环和2个全双工I2S;
    - 最多15个通信接口(包括6个10.5 Mbit/s的USART、3个42Mbit/s 的SPI、3 个I2C、2个CAN、1个SDIO);
    - 模拟外设:2个12位DAC;3个12位ADC,采样速率达到2.4MSPS,在交替模式下达到7.2MSPS;
    - 最多17个定时器:16位和32位定时器,最高频率168MHz;
    - 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计算单元和模拟真随机数发生器在内的整套先进外设,STM32F405额外内置一个USB OTG全速/高速接口。这些产品采用4种封装(WLCSP64、LQFP64、LQFP100、LQFP144),内置多达1 MB闪存。
 
STM32F407在STM32F405产品基础上增加了多个先进外设:第2个USB OTG接口(仅全速);1个支持MII和RMII的10/100M以太网接口,硬件支持IEEE1588 V2协议;1个8-14位并行相机接口,可以连接一个CMOS传感器,传输速率最高支持67.2 Mbyte/s。这些产品采用4种封装(LQFP100、LQFP144、LQFP/BGA176),内置512 KB-1 MB闪存。
 
STM32F415和STM32F417在STM32F405和STM32F407基础增加一个硬件加密/哈希处理器。此处理器包含AES 128、192, 256、Triple DES、HASH (MD5, SHA-1)算法硬件加速器,处理性能十分出色,例如,AES-256加密速度最高达到149.33Mbytes/s。
 
所有产品均已投入量产。
 
* STM32是意法半导体的注册商标;ARM和Cortex是ARM的商标。本文所涉及其它商标均归其各自所有者所有。
 
关于意法半导体
意法半导体(STMicroelectronics;ST)是全球领先的半导体解决方案提供商,为各种应用领域的电子设备制造商提供创新的解决方案。凭借公司掌握的大量技术、设计能力和知识产权组合、战略合作伙伴关系和制造实力,意法半导体矢志成为多媒体融合和功率应用领域无可争议的行业领袖。2010年,公司净收入为103.5亿美元。详情请访问意法半导体公司网站 www.st.com


[1] 363 Coremark和210 DMIPS的测试成绩。
[2] 根据ARM Cortex-M 出货量统计报告,2007年-2011年第一季度累计市场份额45%。
[3] 在外设禁用时,从闪存执行 Coremark评估代码,电流消耗38.6mA,处理频率168MHz。

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