經(jīng)典的STM32系列又出“勞模級”新品

本刊記者薛士然

物聯(lián)網(wǎng)時代，嵌入式工程師總希望自己選用的MCU“少用點電，多干點活”，雖然“既想牛兒不吃草，又想牛兒多拉套”不現(xiàn)實，但是ST讓這樣的場景在MCU界上演了！最近ST發(fā)布的新系列MCU STM32L4+，能夠讓未來的智能電子產(chǎn)品“吃得更少，干得更多”，堪稱勞模！

STM32堪稱32位MCU的經(jīng)典，ST公司自2007年布局此系列MCU，不斷推出新產(chǎn)品，以滿足更多應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求。ST亞太區(qū)微控制器戰(zhàn)略技術(shù)市場高級經(jīng)理Franck Martins介紹，據(jù)2017年嵌入式市場調(diào)查顯示，在所有32位芯片產(chǎn)品系列中，選擇STM32的工程師占了30%的份額，位居第一，比處于第二位的產(chǎn)品高出了10%！ST中國區(qū)微控制器事業(yè)部市場及應(yīng)用總監(jiān)曹錦東表示，公司希望STM32能夠成為中國開發(fā)者的首選控制器。

到目前為止，10年時間STM32累計出貨量達(dá)到30多億顆，為了讓STM32產(chǎn)品線更加豐富，ST公司耗時2年研發(fā)出新系列產(chǎn)品STM32L4+。STM32L4+屬于STM32家族的超低功耗系列，是STM32L4系列的下一代產(chǎn)品，可用作健康手環(huán)、智能手表、小型醫(yī)療設(shè)備、智能表計、智能工業(yè)傳感器等各種產(chǎn)品的中央控制器。

集更高性能與更低功耗于一身

據(jù)ST微控制器產(chǎn)品部STM32產(chǎn)品線經(jīng)理Bertrand Denis介紹，公司進一步提高了STM32L4+架構(gòu)的性能，使得其運算性能提升到了233 ULPMark-CP，運行頻率提高到120 MHz，而STM32L4的這兩個數(shù)字分別為279 ULPMark-CP和80 MHz。STM32L4+在120 MHz頻率運行下的功耗為43 μA/MHz，而通用MCU的這一數(shù)字大概為120 μA/MHz，所以其性能大幅提升的同時，功耗卻非常低。

性能提升，功耗反而降低，這得益于其內(nèi)置FPU的ARM Cortex-M4內(nèi)核和ST Chrom-ART Accelerator加速技術(shù)。

更強圖形處理性能滿足顯示應(yīng)用需求

因為STM32L4+的目標(biāo)應(yīng)用主要在便攜設(shè)備，現(xiàn)在越來越多的產(chǎn)品都配有或大或小的屏幕，所以STM32L4+重點加強了圖形處理性能和顯示支持。Chrom-ART Accelerator是一個2D圖形加速器，其在提升圖形處理性能的同時，還為實時處理釋放了更多的內(nèi)核資源。

ST的Demo顯示在開啟Chrom-ART Accelerator時，CPU的使用率為11%，關(guān)閉Chrom-ART Accelerator后CPU的使用率為84%，這樣的對比很好地詮釋了Chrom-ART Accelerator的作用。之前，處理器做任何圖形轉(zhuǎn)換，或是由CPU完成，或是由軟件完成，而在STM32L4+中，是由Chrom-ART Accelerator來完成這部分工作，由專門的硬件來完成可以顯著降低CPU的負(fù)載，節(jié)省下來的CPU周期可以分配給與圖形運算同步進行的實時處理任務(wù)，或者用于處理更復(fù)雜的圖形算法，并且還可以使顯示加速，十分適合需要顯示功能的應(yīng)用。

Bertrand Denis表示，Chrom-ART Accelerator在設(shè)計時考慮得非常充分，因為現(xiàn)在的應(yīng)用顯示接口不統(tǒng)一，所以Chrom-ART Accelerator提供多種顯示接口選擇：MIPI-DSI控制器，用于連接高像素、引腳少的低EMI顯示器；LCD-TFT控制器，用于連接中等分辨率顯示器；并行顯示接口，用于連接低分辨率顯示器。

除了Chrom-ART Accelerator外，STM32L4+中還集成了針對圓形顯示器特點優(yōu)化的Chrome-GRC圖形控制器，可以像處理方形顯示器(TFT-LCD)一樣高效地處理圖形顯示器，不會因為管理從不顯示的像素而浪費存儲器資源，從而節(jié)省了20%的存儲空間。

擁有更高的集成度

STM32L4+在5.24 mm×5.24 mm的小封裝內(nèi)集成了640 KB的SRAM，可以輔助高速運算性能，最大限度地提升圖形處理性能；內(nèi)有2 MB雙區(qū)閃存，為代碼和數(shù)據(jù)提供強大的存儲空間以及高效的讀寫同步功能。STM32L4+還具備豐富的數(shù)字和模擬功能，包括USB Host、USB Device、USB OTG；17個定時器；數(shù)字通信接口；高速數(shù)字濾波器。模擬外設(shè)包括高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和高精度基準(zhǔn)電壓源、比較器，其所有功能都是為在任何工作模式下最大化能效而設(shè)計，例如，在兩次采樣捕獲間隔時關(guān)閉轉(zhuǎn)換器。

除此之外，STM32L4+內(nèi)還集成了安全保護功能，比如：全模式欠壓復(fù)位、時鐘安全系統(tǒng)、SRAM奇偶校驗、備份字節(jié)寄存器、電源監(jiān)控、內(nèi)置狀態(tài)寄存器的ECC閃存、雙看門狗等安全功能；防篡改檢測、存儲器保護單元、讀寫保護、唯一ID、AES-256/SHA-256 加密、JTAG熔絲位、硬件隨機數(shù)生成器、軟件IP保護、OTP編程區(qū)等保護功能。