《電子技術(shù)應(yīng)用》
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意法半導體(ST)新款STM32L4微控制器突破超低功耗應(yīng)用的性能極限

新系列STM32微控制器整合ARM® Cortex®-M4內(nèi)核和超低功耗創(chuàng)新技術(shù)
2015-05-21

  橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域,、全球領(lǐng)先的半導體供應(yīng)商意法半導體(STMicroelectronics,簡稱ST,;紐約證券交易所代碼:STM)整合其超低功耗微控制器技術(shù)與在ARM? Cortex?-M4內(nèi)核領(lǐng)域積累的多年豐富經(jīng)驗,,成功創(chuàng)造出適用于下一代節(jié)能型消費電子產(chǎn)品,、工業(yè)、醫(yī)學和計量產(chǎn)品的STM32L4系列微控制器,。

QQ截圖20150521165641.png

  兩款新系列產(chǎn)品STM32L476和STM32L486基于運算頻率80MHz的ARM Cortex-M4處理器內(nèi)核,,內(nèi)置浮點運算單元(FPU, floating-point unit)可支持DSP指令。意法半導體的自適應(yīng)實時加速器(ART Accelerator?, Adaptive Real-Time Accelerator)是新系列微控制器的另一個附加優(yōu)勢,,使微控制器能夠在無等待狀態(tài)下執(zhí)行閃存內(nèi)的代碼,,處理性能高達100 DMIPS,而功耗僅為100?A/MHz,。高達1MB的雙區(qū)(dual-bank)閃存可支持復(fù)雜應(yīng)用和讀寫同步功能,,并提供一個128KB的靜態(tài)隨機存取存儲器(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(shù),,包括根據(jù)不同處理需求調(diào)整功耗的動態(tài)電壓調(diào)整,、內(nèi)置FlexPowerControl的智能架構(gòu)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(guān)機模式,。意法半導體的批量采集模式(BAM, Batch Acquisition Mode)能使處理器在低功耗模式下仍可與通信外設(shè)高效交換數(shù)據(jù)。
  在嵌入式微處理器基準評測協(xié)會(EEMBC, Embedded Microprocessor Benchmark Consortium)發(fā)布的標準化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(yè)內(nèi)最高成績,。意法半導體微控制器產(chǎn)品部總經(jīng)理Michel Buffa表示:“STM32L4獲得123分ULPBench測試成績是今天業(yè)內(nèi)最好的測試成績,,這說明現(xiàn)在的設(shè)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,?!?br/>  低總體功耗,Cortex-M4的高性能表現(xiàn)和DSP功能,,智能模擬功能,,以及豐富的數(shù)字接口功能,這些特性使STM32L4系列非常適用于智能聯(lián)網(wǎng)(smart connected)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)產(chǎn)品應(yīng)用,,以及各種工業(yè),、醫(yī)療和消費性電子產(chǎn)品。
  STM32L4現(xiàn)已接受大客戶訂購樣品,,預(yù)計于2015年第二季度量產(chǎn),。STM32L476采用LQFP64封裝。
  技術(shù)細節(jié):
  能夠?qū)崿F(xiàn)能效和性能最大化,,并同時確保低功耗,,除整合低功耗的制造技術(shù)外,STM32L4還受益于智能架構(gòu)與通信外設(shè),。數(shù)字外設(shè)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(tǒng)電源只有1.8V,客戶仍可通過USB保持通信,。另一個數(shù)字外設(shè)是Sigma-Delta調(diào)制器數(shù)字濾波器(DFSDM, Digital Filter for Sigma-Delta Modulator),,可用于連接外部Sigma-Delta調(diào)制器或脈寬密度調(diào)制(PDM, Pulse Density Modulation)麥克風。
  模擬外設(shè)包括三個12位/5MSps的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,,內(nèi)部智能操作功能可支持兩種不同的采樣速率:低速采樣功耗僅為數(shù)十微安(μA),,能夠限制最大電流;高速采樣可使處理器快速返回超低功耗模式,。這些模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供最高16位的分辨率和硬件過采樣功能,。參考電壓緩沖器通過VREF+引腳為模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)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(jié)能模式,總體電流降至數(shù)百個微安時,,兩個具有采樣和保持功能的12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器仍會照常工作,。其它模擬外設(shè)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(nèi)外部反饋路由(feedback routing)和可編程增益放大器(PGA, Programmable-Gain Amplifier)功能,。
  STM32L4智能架構(gòu)使微控制器能夠在內(nèi)核,、DMA控制器、存儲器和外設(shè)之間并行傳送數(shù)據(jù)和指令,,進一步提升性能和能效,。FlexPowerControl是智能架構(gòu)的另一個優(yōu)勢,,有助于實現(xiàn)節(jié)能省電設(shè)計,當微控制器處于低功耗模式時只保留I/O電平,,使SRAM保持待機狀態(tài),,管理特定外設(shè)與I/O端口的獨立電源。
  STM32L486集成了一個符合高級數(shù)據(jù)加密標準(AES, Advanced Encryption Standard)的256位硬件加密協(xié)處理器,,結(jié)合STM32L4的其它功能,,例如獨立電池備用域及防篡改輸入功能,該加密處理器為智能電表等安全型應(yīng)用提供一個強大的產(chǎn)品平臺,。
  為解決散熱性能對某些應(yīng)用的挑戰(zhàn)(例如在封閉或高溫環(huán)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(chǎn)品。
  關(guān)于意法半導體
  意法半導體(STMicroelectronics; ST)是全球領(lǐng)先的半導體解決方案供應(yīng)商,,為客戶提供傳感器、功率器件,、汽車產(chǎn)品和嵌入式處理器解決方案,。從能源管理和節(jié)能技術(shù),到數(shù)字信任和數(shù)據(jù)安全,,從醫(yī)療健身設(shè)備,,到智能消費電子,從家電,、汽車,,到辦公設(shè)備,從工作到娛樂,,意法半導體的微電子器件無所不在,,在豐富人們的生活方面發(fā)揮著積極、創(chuàng)新的作用,。意法半導體代表著科技引領(lǐng)智能生活(life.augmented)的理念,。
  意法半導體2014年凈收入74.0億美元。詳情請訪問公司網(wǎng)站www.st.com,。

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