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友尚推出意法半導體(ST)新款STM32L4微控制器,創造出節能型工業、計量產品

 2015-08-12

新系列STM32微控制器整合ARM® Cortex®-M4內核和超低功耗創新技術,在EEMBC ULPBench®業內能效測試中創下最好成績

 

ST整合其超低功耗微控制器技術與在ARM® Cortex®-M4內核領域積累的多年豐富經驗,成功創造出適用於下一代節能型消費電子產品、工業、醫學和計量產品的STM32L4系列微控制器。

 

兩款新系列產品STM32L476STM32L486基於運算頻率80MHz的ARM Cortex-M4處理器內核,內置浮點運算單元(FPU, floating-point unit)可支援DSP指令。意法半導體的自我調整即時加速器(ART Accelerator™, Adaptive Real-Time Accelerator)是新系列微控制器的另一個附加優勢,使微控制器能夠在無等候狀態下執行快閃記憶體內的代碼,處理性能高達100 DMIPS,而功耗僅為100µA/MHz。高達1MB的雙區(dual-bank)快閃記憶體可支援複雜應用和讀寫同步功能,並提供一個128KB的靜態隨機存取記憶體(SRAM, Static Random-Access Memory)。

 

STM32L4微控制器充分利用意法半導體豐富的低功耗技術,包括根據不同處理需求調整功耗的動態電壓調整、內置FlexPowerControl的智慧架構和有7個子模式選項的電源管理模式,其中包括停機、待機和最低功耗30nA的關機模式。意法半導體的批量採集模式(BAM, Batch Acquisition Mode)能使處理器在低功耗模式下仍可與通信外設高效交換資料。

 

在嵌入式微處理器基準評測協會(EEMBC, Embedded Microprocessor Benchmark Consortium)發佈的標準化ULPBench®超低功耗微控制器能效對比評測中,STM32L4系列微控制器獲得123分的業內最高成績。意法半導體微控制器產品部總經理Michel Buffa表示:“STM32L4獲得123分ULPBench測試成績是今天業內最好的測試成績,這說明現在的設計人員無需以犧牲功耗為代價,便可以得到更高的性能和更大的存儲容量。”

 

低總體功耗,Cortex-M4的高性能表現和DSP功能,智慧模擬功能,以及豐富的數位介面功能,這些特性使STM32L4系列非常適用于智慧聯網(smart connected)和物聯網(IoT)產品應用,以及各種工業、醫療和消費性電子產品。

 

STM32L4現已接受大客戶訂購樣品,預計於2015年第二季度量產。STM32L476採用LQFP64封裝。

 

技術細節:

 

能夠實現能效和性能最大化,並同時確保低功耗,除整合低功耗的製造技術外,STM32L4還受益于智慧架構與通信外設。數位外設包括一個帶有專用電源的USB全速(OTG, On-The-Go)控制器,即使系統電源只有1.8V,客戶仍可通過USB保持通信。另一個數位外設是Sigma-Delta調製器數位濾波器(DFSDM, Digital Filter for Sigma-Delta Modulator),可用於連接外部Sigma-Delta調製器或脈寬密度調製(PDM, Pulse Density Modulation)麥克風。

 

模擬外設包括三個12位/5MSps的模數轉換器,內部智慧操作功能可支援兩種不同的採樣速率:低速採樣功耗僅為數十微安(μA),能夠限制最大電流;高速採樣可使處理器快速返回超低功耗模式。這些模數轉換器提供最高16位元的解析度和硬體過採樣功能。參考電壓緩衝器通過VREF+引腳為模數轉換器、數模轉換器或外部元器件提供基準電壓信號。此外,當微控制器進入深度睡眠的節能模式,總體電流降至數百個微安時,兩個具有採樣和保持功能的12位數模轉換器仍會照常工作。其它模擬外設包括兩個功耗僅為300nA的超低功耗電壓比較器以及兩個運算放大器,運算放大器具有內外部回饋路由(feedback routing)和可式設計增益放大器(PGA, Programmable-Gain Amplifier)功能。

 

STM32L4智慧架構使微控制器能夠在內核、DMA控制器、記憶體和外設之間並行傳送資料和指令,進一步提升性能和能效。FlexPowerControl是智慧架構的另一個優勢,有助於實現節能省電設計,當微控制器處於低功耗模式時只保留I/O電平,使SRAM保持待機狀態,管理特定外設與I/O埠的獨立電源。

 

STM32L486集成了一個符合高級資料加密標準(AES, Advanced Encryption Standard)的256位元硬體加密輔助處理器,結合STM32L4的其它功能,例如獨立電池備用域及防篡改輸入功能,該加密處理器為智慧電錶等安全型應用提供一個強大的產品平臺。

 

為解決散熱性能對某些應用的挑戰(例如在封閉或高溫環境中使用微控制器),意法半導體還推出了工作溫度高達125°C的微控制器產品。

 

【展示板照片】

展示板照片(正面) 展示板照片(反面)

【方案方塊圖】

方案方塊圖