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意法半導體(ST)推出ARM Cortex-M7 的STM32 F7系列微控制器,加快開發人員的創新步伐

 2015-03-11

新系列微控制器縮短上市時間,以新內核為中心整合全套先進功能,打造智慧化程度最高的 STM32微控制器

 

ST宣佈,其擁有500餘款針腳、軟體相容的STM32產品系列將新增一款產品。新STM32 F7系列微控制器內核採用ARM近期發佈的最新、最強的Cortex-M處理器ARM Cortex-M7。意法半導體STM32 F7系列的性能遠超過前一代的STM32F4高性能32位元Cortex-M微控制器,透過無縫地升級將處理性能和DSP性能提高一倍。

 

作為業界最成功的基於Cortex M內核的微控制器,新STM32 F7系列微控制器的工作頻率高達200 MHz,採用6級超純量管線(superscalar pipeline)和浮點單元(Floating Point Unit ,FPU),測試分數高達1000 CoreMarks[1]。該微控制器的創新週邊架構提升了產品的性能和易用性:意法半導體在新微控制器內導入兩個獨立零等待狀態存取內部和外部記憶體的機制,即在內部嵌入式快閃記憶體和L1快取記憶體內使用意法半導體獨有的自適應實時加速度計(ART Accelerator™)存取內部和外部記憶體的代碼和資料。

 

ARM 的CPU事業群總經理Noel Hurley表示:「ARM和意法半導體建立了深厚且穩定的合作關係,我們非常興奮看到這一關係延伸至基於最新ARM Cortex-M7的微控制器。這一合作將為對性能和可靠性要求苛刻的嵌入式應用領域帶來最廣泛的生態系統支援。」

 

意法半導體微控制器行銷總監Daniel Colonna表示:「作為ARM的主要合作夥伴,我們與ARM保持密切的合作關係,同時我們也與客戶緊密合作,確保他們能夠及時獲得支援並向市場推出新產品,這讓我們在Cortex-M微控制器市場長期保持領導地位。我們強大的開發生態系統結合多元化的微控制器、感測器、功率元件和通訊產品組合,以及貼心的客戶技術支援服務,讓我們的STM32 F7成功延續了STM32微控制器產品系列的優勢,使記憶體和外部記憶體的性能達到一個新的水準,為開發人員帶來新的創新機會,説明他們不需要再根據記憶體性能調整代碼。」

 

採用意法半導體經驗證且穩固的90奈米嵌入式非易失性記憶體CMOS製程[2],STM32 F7系列證明了意法半導體在「加快創新,加快上市」的承諾。同時,隨著意法半導體開始進軍更先進的技術節點,先進且符合未來趨勢的系統架構可大幅提高微控制器的性能。目前STM32F756NG高性能微控制器的樣品僅提供給主要客戶。

 

技術細節:

超出人們預期的是,STM32 F7雖然性能提高了,但是能效並沒有受到影響。儘管功能更多,新系列的工作模式和低功耗模式(關機、待機和VBAT)的功耗與STM32 F4相同:工作模式能效為7 CoreMarks/mW;在低功耗模式下,當上下文和SRAM內容全都保存時,典型功耗最低120 uA;典型待機功耗為1.7uA;VBAT模式典型功耗為0.1uA。

 

除了意法半導體的ART Accelerator™ 和 4KB指令和資料緩存外,STM32 F7還整合了智慧化的靈活系統架構:

  • AXI和先進高性能匯流排(Multi-AHB, Advanced High-performance Bus),內建雙通用直接記憶體存取(Direct Memory Access,DMA)控制器和乙太網路、USB OTG HS(Universal Serial Bus On-the Go High Speed)和Chrom-ART Accelerator™繪圖硬體加速等設備專用DMA控制器;
  • 採用512KB和1MB嵌入式快閃記憶體,可滿足應用對大容量代碼儲存需求;
  • 大容量分散式架構SRAM:
    • 在匯流排上擁有320KB共用資料儲存容量(包括240KB +16KB)和保存即時資料的64KB緊耦合記憶體(TCM,Tightly-Coupled Memory)資料RAM記憶體;
    • 保存關鍵程式的16KB指令TCM RAM記憶體;
    • 在低功耗模式下保存資料的4KB備份SRAM記憶體。
    • STM32 F7周邊設備還包括一個獨立的時鐘區域,可在不影響通訊速度的情況下讓開發人員修改系統時鐘速度
    • 靈活的內建32位元資料匯流排的外部記憶體控制器:SRAM、PSRAM、SDRAM/LPSDR SDRAM、 NOR/NAND記憶體
    • 即便針腳數量少的封裝也提供雙/四路SPI介面,以低成本方式擴展儲存容量
    • 基於現有的STM32 F4系列指令集,僅提供單週期乘法累加(MAC)指令,提供單指令多資料流程(SIMD)指令,該指令計算32位元字內的8位元和16位元值。

 

更多關於STM32F7的產品訊息,請瀏覽www.st.com/stm32f7



[1] CoreMark 是嵌入式微處理器效能指標聯盟(Embedded Benchmark Consortium,EEMBC)開發的產業標準,透過一套應用代碼演算法測量微控制器的實際運算性能。

[2]意法半導體90奈米製程是STM32 F4 產品於2011年發佈至今Cortex-M微控制器領域性能最高的製造技術,CoreMark測試成績是有力的證明。