Poiché gli ultimi prodotti elettronici intelligenti aggiungono funzionalità extra guidate da sensori e adottano tecnologie di alimentazione ad alta efficienza come il carburo di silicio o il nitruro di gallio per risparmiare energia, STMicroelectronics ha liberato la sua prossima generazione di microcontrollori con le prestazioni per gestirli.
Destinati ad applicazioni di alimentazione digitale avanzate e apparecchiature di consumo e industriali, i nuovi microcontrollori STM32G4 introducono due nuovi acceleratori matematici hardware per potenziare l'elaborazione delle applicazioni utilizzando le funzioni Cordic e Filtering tra una gamma di caratteristiche per supportare maggiori prestazioni ed efficienza energetica. Dedicati all'accelerazione dei calcoli come la trigonometria per i controlli del motore a risparmio energetico in apparecchi o condizionatori d'aria e il filtraggio per il condizionamento del segnale o il controllo digitale della potenza, gli acceleratori calcolano i risultati in modo più rapido ed efficiente rispetto al processore principale per uso generico. Questo scarico libera anche il nucleo per ricevere più dati del sensore e controllare funzioni utente aggiuntive.
Ulteriori nuove funzionalità includono timer di conversione dell'alimentazione a risoluzione più elevata con varie funzioni integrate che scaricano la CPU e facilitano la vita degli sviluppatori. Ci sono anche periferiche e convertitori analogici più performanti, connessioni ultraveloci per una risposta fulminea a eventi esterni e supporto per la più recente interfaccia USB-C con Power Delivery che consente la ricarica rapida o l'alimentazione di dispositivi fino a 100W.
Con un calcolo più veloce, una maggiore precisione e una maggiore integrazione delle funzionalità, gli MCU STM32G4 supportano funzionalità aggiuntive e aumentano l'efficienza energetica in un'ampia gamma di prodotti rivolti ad applicazioni smart-living, smart-factory e smart-energy. Questi vanno dalla mobilità elettrica, comprese le e-bike, alimentatori digitali, controlli motori avanzati, illuminazione, prodotti per l'automazione degli edifici e molti altri.
Inoltre, funzionalità come un'area di memoria scalabile e sicura per l'archiviazione segreta e l'aggiornamento del firmware in tempo reale protetto, prevenzione dell'accesso al debug dopo la programmazione per ridurre le minacce, crittografia AES-256 all'avanguardia, ID dispositivo univoco e true random -number generator (TRNG) consente agli sviluppatori di gestire le ultime sfide di sicurezza informatica.
Architettura MCU
La serie STM32G4 si basa sulle innovazioni esistenti create da ST per aumentare le prestazioni e l'efficienza, come ART Accelerator ™ e CCM-SRAM Routine Booster. Questi, rispettivamente, migliorano le prestazioni della cache di memoria dinamica e statica per prestazioni superiori per l'intera applicazione e in tempo reale con un budget energetico efficiente.
I nuovi acceleratori matematici hardware della ST aumentano ancora una volta la posta, introducendo un acceleratore Filter-Math (FMAC) e un motore CORDIC dedicato. Queste nuove periferiche forniscono risultati più rapidi per la trigonometria rotazionale e vettoriale utilizzata nel controllo del motore, nonché funzioni logaritmiche generali, iperboliche ed esponenziali, filtri IIR / FIR per il condizionamento del segnale o il controller 3p / 3z negli alimentatori digitali e funzioni vettoriali come come convoluzione e correlazione. La serie STM32G4 è costruita su un'implementazione ad alta velocità da 170 MHz del core Arm Cortex®-M4, con unità a virgola mobile ed estensioni DSP, con benchmark 213DMIPS e 550 CoreMark.
Sono presenti anche innovazioni per il risparmio energetico, dalla tecnologia di processo avanzata e dalle caratteristiche architettoniche alla gestione avanzata del sonno / riattivazione delle periferiche. Altre importanti novità includono:
- Un timer ad alta risoluzione con 12 canali indipendenti con risoluzione di 184ps ciascuno, autocompensati rispetto alla temperatura e alla deriva di tensione
- Fino a 25 periferiche analogiche avanzate:
- Fino a cinque convertitori analogico-digitale (ADC) a 12 bit 4Msample / s con sovracampionamento hardware in grado di raggiungere una risoluzione a 16 bit
- Fino a sei amplificatori operazionali ad alta velocità e larghezza di banda ad alto guadagno con guadagno integrato dell'1%
- Fino a sette convertitori digitale-analogico (DAC) a 12 bit 15Msample / s
- Fino a sette comparatori con ritardo di propagazione di 16,7 ns
- Connettività industriale CAN-FD, che offre fino a otto volte la velocità di trasmissione del carico utile del CAN standard
- Meno di 165µA / MHz in modalità di esecuzione per una maggiore durata della batteria
- RAM su chip più grande, fino a 128 Kbyte con bit di parità
- Fino a 512 Kbyte di memoria Flash con correzione del codice di errore (ECC)
- DMA aumentato e flessibilità di interrupt esterno
- Ottimizzazione digitale o analogica tramite le varianti MCU Access Line, Performance Line e High-Resolution Line
La nuova serie STM32G4 integra quindi la serie STM32F3 esistente offrendo prestazioni tre volte superiori, nuovi dispositivi con temperatura ambiente fino a 125 ° C, memorie a doppio banco per l'aggiornamento live del firmware e nuove opzioni di pacchetto tra cui LQFP80 e LQFP128. Robusto contro i disturbi, l'STM32G4 è particolarmente immune dai Fast Transient Burst (FTB), raggiungendo il livello più alto - 5, che significa praticamente più di 4kV sull'attrezzatura (IEC 61000-4-4).
Disponibilità e prezzi
Sono già disponibili più di 100 dei 152 dispositivi che ST ha pianificato per questa serie, dai dispositivi Access Line in package a 32 pin agli MCU Performance Line e High-Resolution Line con un massimo di 107 pin di ingresso / uscita veloci. I prezzi partono da $ 1,68 (prezzo di 10.000 unità) per STM32G431K6U6 con memoria Flash da 32 Kbyte nel pacchetto QFN32 a 32 pin.