本刊記者　蘆瀟靜

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高能效STM32 MCU助力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

本刊記者蘆瀟靜

近日，意法半導(dǎo)體(ST)宣布其超高能效的基于ARM Cortex-M0+核的STM32L0 微控制器實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，同時(shí)發(fā)布支持該系列產(chǎn)品的功能豐富的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，包括成本極低的開發(fā)板和免費(fèi)的軟件工具，幫助開發(fā)人員充分控制應(yīng)用能耗，且最大限度縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。事實(shí)上，早在2014年ST就已經(jīng)發(fā)布了其中一個(gè)系列，64位，如今正式推出整個(gè)產(chǎn)品線。相比之前的產(chǎn)品，新品具有更少的引腳、更小的封裝、更低的功耗以及更低的價(jià)格，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)市場提供靈活性更強(qiáng)、更具競爭力的產(chǎn)品方案。

ST MCU策略：適合，才是最重要的！

在過去八到九年間，ST包括STM32在內(nèi)所有的MCU增長態(tài)勢良好，其中STM32是增長最大的驅(qū)動(dòng)力。近兩年，ST更加清晰地意識(shí)到，最重要的不是內(nèi)核是8位還是32位，而是客戶實(shí)際需要的性能、功耗和成本，為客戶提供最符合實(shí)際需求的產(chǎn)品才是關(guān)鍵。目前，ST的目標(biāo)是8位市場或者取代目前的8位市場。在市場發(fā)展和客戶項(xiàng)目升級(jí)當(dāng)中，ST努力讓客戶意識(shí)到，與傳統(tǒng)8位產(chǎn)品相比，STM32L0產(chǎn)品線不但具有更高的性能和更低的功耗，而且成本相當(dāng)。ST希望借由市場自然變化的趨勢來推動(dòng)客戶選擇STM32L0。

作為芯片供應(yīng)商，ST努力與更多合作伙伴建立更為完善的生態(tài)系統(tǒng)。2014到2015年，ST的市場份額從12.1%增長到12.6%。在中國市場，相比2014年，2015 年STM32 MCU有80%的增長，大大高于整個(gè)市場的增長，直接驅(qū)動(dòng)ST MCU在中國區(qū)有62%的增長，同時(shí)助力ST后續(xù)整個(gè)市場份額的提升。這些搶眼的數(shù)據(jù)，一方面證明了2007年ST率先選擇Cortex的MCU是明智之舉，Cortex代表了未來的方向，ST一直在驅(qū)動(dòng)并引領(lǐng)這個(gè)市場的發(fā)展；另一方面，ST以客戶為本的市場策略是被客戶所認(rèn)可的。

2016年ST聚焦物聯(lián)網(wǎng)市場

預(yù)計(jì)到2020年，互聯(lián)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到750億，對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)潛力無限的龐大市場，半導(dǎo)體廠商都在不斷完善和調(diào)整自家的布局。2016年，ST將原有的5大部門劃分為2個(gè)方向：一個(gè)是智能汽車；另一個(gè)是物聯(lián)網(wǎng)，包括智慧工業(yè)、智能家居、智慧城市，ST MCU將在這個(gè)方向扮演重要角色。

STM32超低功耗和網(wǎng)絡(luò)微控制器市場經(jīng)理Hakim Jaafar強(qiáng)調(diào)：除了低成本、高集成度、高能效外，低功耗MCU是物聯(lián)網(wǎng)的又一關(guān)鍵要素。此外，無線傳輸是物聯(lián)網(wǎng)非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)傳輸通道，ST將布局在長距離、低速率的產(chǎn)品線。作為LoRa聯(lián)盟成員，ST與主流的RF設(shè)備廠商有著緊密的合作，共同為客戶打造豐富的套件和方案。

STM32L0為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來更高能效

作為可穿戴設(shè)備、醫(yī)用監(jiān)視器、工業(yè)傳感器、智能生活設(shè)備等能源敏感應(yīng)用的理想微控制器，STM32L0系列擁有同級(jí)領(lǐng)先的能效，ULPMarkTM-C認(rèn)證測試取得135分，配合一個(gè)直流轉(zhuǎn)換器，ULPMark-C 成績?nèi)〉?58.7分。此外，ST獨(dú)有的制造工藝具有很高的溫度穩(wěn)定性，確保STM32L0系列在125 ℃時(shí)擁有極低功耗，兼?zhèn)涑錾哪苄Ш头€(wěn)健性。

STM32L0的主要低功耗外設(shè)包括低功耗ADC(以10 000次/秒進(jìn)行12位分辨率采樣時(shí)，功耗僅為41 μA)，以及超低功耗定時(shí)器(16位定時(shí)器，可在超低功耗模式下運(yùn)行)。低功耗模式包括停止模式(Stop), 在保留RAM全部數(shù)據(jù)且能夠自動(dòng)喚醒情形下，僅消耗340 nA。從停止模式實(shí)現(xiàn)快速喚醒，僅需3.5 μs。新系列產(chǎn)品還有一個(gè)互連總線矩陣，幫助系統(tǒng)在CPU待機(jī)時(shí)繼續(xù)處理數(shù)據(jù)，以提升系統(tǒng)效率。

軟件開發(fā)工具包括STM32CubeMX和STM32CubeL0中間件以及固件套件。STM32CubeMX初始化代碼生成器和微控制器配置器提供簡易的使用向?qū)?，包括功耗?jì)算器，幫助設(shè)計(jì)人員評(píng)估并微調(diào)功耗預(yù)算。STM32CubeL0包括硬件抽象層(HAL)，用于簡化在引腳和代碼兼容的STM32產(chǎn)品之間移植應(yīng)用。此外，STM32Snippet提供優(yōu)化的代碼示例。STM32Cube提供200多個(gè)免費(fèi)的代碼示例。STM32Cube工具全都免費(fèi)使用，ST-Link調(diào)試器和DfuSe及Flash Loader工具同樣免費(fèi)，以簡化ROM引導(dǎo)程序的使用測試。

結(jié)　語

借助明確的市場定位、長遠(yuǎn)的市場策略、多樣的產(chǎn)品方案、完善的生態(tài)系統(tǒng)，以及廣泛的中小客戶的支持，過去幾年STM32 MCU在中國市場保持不可思議的快速增長，并帶動(dòng)ST MCU整體業(yè)務(wù)的大幅提升。在勢不可擋的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，ST早已做好充分的布局，經(jīng)過長期的市場滲透，STM32 MCU在可穿戴設(shè)備、平衡車領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。未來，憑借性能更高、功耗更低的產(chǎn)品，以及更為完善的生態(tài)系統(tǒng)，STM32 MCU將更加大有作為。