《電子技術(shù)應(yīng)用》
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簡(jiǎn)單,、高效、穩(wěn)健的STM32G0

——專訪意法半導(dǎo)體微控制器部產(chǎn)品線市場(chǎng)經(jīng)理Pierre Charvet
2019-01-02
作者:于寅虎
來(lái)源:電子技術(shù)應(yīng)用
關(guān)鍵詞: ST STM32G0

編者按:在過(guò)去的12年里,,意法半導(dǎo)體公司的STM32微控制器家族已經(jīng)擴(kuò)展出13條產(chǎn)品線,而今這一家族又新增添了一名成員STM32G0,,簡(jiǎn)單,、高效、穩(wěn)健是這一新成員的典型特征,,而它也將進(jìn)一步把STM32微控制器家族的應(yīng)用拓展到更大的空間,。


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意法半導(dǎo)體微控制器部產(chǎn)品線市場(chǎng)經(jīng)理Pierre Charvet


簡(jiǎn)單:STM32G0系列能夠減少客戶的BOM成本

意法半導(dǎo)體微控制器部產(chǎn)品線市場(chǎng)經(jīng)理Pierre Charvet先生總結(jié)了四點(diǎn),來(lái)說(shuō)明STM32G0系列微控制器可以精簡(jiǎn)工程師的設(shè)計(jì)復(fù)雜度,。

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1.無(wú)需去耦電容,。

傳統(tǒng)的微控器往往需要四對(duì)電源供電,而新的STM32G0系列中可以只需要一組電源供電,。這就意味著可以省去了其他三組電源以及上面的去耦電容,。

2.無(wú)需外部時(shí)鐘。

在新的STM32G0系列中還可以省掉外部時(shí)鐘,。在STM32G0中集成了快速時(shí)鐘,,它在0/90度范圍內(nèi)精度可達(dá)1%,甚至于在全溫度范圍內(nèi)-40/125度可以達(dá)到2%,。內(nèi)部集成了高精度定時(shí)器,,可以讓整個(gè)應(yīng)用更廣范,,幫助用戶省掉外部的時(shí)鐘,這也是BOM節(jié)省的因素之一,。

3.提高了抗干擾性,。

STM32G0可以達(dá)到4500伏的抗瞬時(shí)脈沖,它的EMI性能也會(huì)特別好,。那么,,它帶來(lái)的好處是在用戶的開(kāi)發(fā)中可以省去更多的外圍保護(hù)單元,進(jìn)一步節(jié)省整個(gè)BOM成本

4.更大的Flash及RAM存儲(chǔ)空間,。

以前的產(chǎn)品如果需要大的Flash,、大的RAM,會(huì)需要一個(gè)比較大的封裝,。那么,,在STM32G0中可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)很小的封裝中同樣可以使用更大的Flash和RAM。

STM32G0可以省掉外圍的電源,,以及上面的去耦電容,;可以不用外部的時(shí)鐘;可以有更大的Flash和RAM在一個(gè)很小的封裝中,,進(jìn)一步節(jié)省PCB上的花費(fèi),。

所以,這四個(gè)特點(diǎn)集成在一起,,可以為用戶帶來(lái)一個(gè)更好的成本上的優(yōu)勢(shì),,包括了芯片本身以及芯片外圍器件的總體成本。

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Pierre Charvet先生給大家粗略地估算了STM32G0對(duì)于成本的影響,,整個(gè)成本可以節(jié)省15美分,。STM32G0不需要一個(gè)外部的時(shí)鐘,在客戶的設(shè)計(jì)當(dāng)中可以節(jié)省大概10美分的成本,。同時(shí),,去掉6組去耦電容以及外部時(shí)鐘上的去耦電容,又帶來(lái)額外的4美分的節(jié)省,。同時(shí),,里面更大的Flash和RAM的存儲(chǔ)空間,使得整個(gè)PCB上的成本也得以節(jié)約,。

除此之外,,STM32G0還增加的一些額外的功能,比如USB-C  Power  Delivery功能,。集成了這兩個(gè)功能以后,,客戶可以節(jié)省一個(gè)外部的收發(fā)器、上,、下拉電阻以及數(shù)字控制器,,可以帶來(lái)額外的更多成本的節(jié)約,。STM32G0上支持更安全的代碼燒寫程序,也為用戶節(jié)約了做量產(chǎn)時(shí)的總體成本,。


高效:主頻64MHz時(shí)處理能力可達(dá)59DMIPS

STM32G0是基于ARM Cortex-M0+內(nèi)核來(lái)設(shè)計(jì)的,,同時(shí)集成了內(nèi)存的保護(hù)單元——MPU單元,的主頻可以達(dá)到64MHz,。

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Pierre Charvet表示,,STM32G0的性能和CPU的主頻上都得到了很大的提高,還有一個(gè)很靈活的DMA,,這個(gè)靈活的DMA可以靈活地配置,,讓工程師在設(shè)計(jì)中得到更好的資源。對(duì)于工作在主頻64MHz時(shí),,STM32G0系列的處理能力可以達(dá)到59DMIPS,,而在CoreMark評(píng)分上STM32G0系列可以達(dá)到142。

STM32G0是一個(gè)高效的產(chǎn)品,,不僅僅體現(xiàn)在高性價(jià)比上,,同時(shí)從功耗角度來(lái)分析,它也是一個(gè)高效率的產(chǎn)品,。STM32G0在64MHz主頻運(yùn)行的時(shí)候,,運(yùn)行時(shí)的功耗小于100μA/MHz,大多數(shù)穩(wěn)定在80μA/MHz左右,。

Pierre Charvet表示,雖然沒(méi)有把STM32G0定義為一個(gè)超低功耗產(chǎn)品,,但是它在功耗方面的表現(xiàn)同樣非常好,。

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在STM32G0中,提供了多種低功耗工作模式,,包括SLEEP模式,、STOP模式、STANDBY,、SHUTDOWN和VBAT模式,。在這些工作模式里,STM32G0都有比較好的功耗表現(xiàn),。

Pierre Charvet舉例說(shuō),,在STOP停止模式下可以看到功耗在3μA-8μA左右,這取決于你的Flash和RTC的一個(gè)設(shè)置,。那么,,除了功耗這個(gè)值看起來(lái)它的電流很低,另外一個(gè)關(guān)注點(diǎn)是喚醒時(shí)間,,除了低功耗還支持快速喚醒,,在STOP模式下快速喚醒的時(shí)間只有5μs,。

Pierre Charvet特別強(qiáng)調(diào)了STANDBY模式。

STM32G0的STANDBY模式下功耗只有200nA或者500nA(取決于RTC的設(shè)置),,它的喚醒時(shí)間只需要14μs,,已經(jīng)達(dá)到了Ultra low power(超低功耗)的系列產(chǎn)品的指標(biāo),但是STM32G0它并不是定義為超低功耗系列,,它是一個(gè)主流型的MCU,。

與STANDBY低功耗模式相比,更低的一個(gè)低功耗工作模式還有SHUTDOWN和VBAT模式,,它們的功耗數(shù)值(40nA和500nA)其實(shí)已經(jīng)相當(dāng)于STM32L4產(chǎn)品的水平(STM32L4是一個(gè)超低功耗的系列產(chǎn)品),。

整個(gè)STM32G0產(chǎn)品達(dá)到了一個(gè)更好的集成度,在成本上達(dá)到更優(yōu)化的節(jié)省,,同時(shí)還是一個(gè)低功耗的產(chǎn)品,,STM32G0可以在更多的應(yīng)用領(lǐng)域找到更適合應(yīng)用。


穩(wěn)?。杭闪烁嗟陌踩?、可靠性的設(shè)計(jì)

在安全方面的提升,確保了STM32G0可以實(shí)現(xiàn)更安全和高可靠性的設(shè)計(jì),。

Pierre Charvet表示,,STM32G0新集成了更多安全的功能,安全功能中增加了一個(gè)僅可執(zhí)行的保護(hù)功能,,還有讀寫保護(hù)功能,、內(nèi)存保護(hù)單元、AES算法的硬件加密支持,、真隨機(jī)數(shù)生成器,、唯一ID等保護(hù)功能。

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除此之外,,還有一個(gè)額外的安全存儲(chǔ)區(qū)域功能,,該區(qū)域是屬于用戶Flash區(qū)域中的一部分,用戶可以根據(jù)自己的需求去定義安全存儲(chǔ)區(qū)域(包括大?。?,安全存儲(chǔ)區(qū)域一旦被激活之后,它是不可被進(jìn)入和調(diào)試的,。

這樣一個(gè)安全存儲(chǔ)區(qū)域用來(lái)做什么呢,?

Pierre Charvet解釋說(shuō),該區(qū)域可以放一些關(guān)鍵的程序或者密鑰的存儲(chǔ),,可以實(shí)現(xiàn)更多的安全功能:如支持安全固件升級(jí)的功能,、實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證的功能、實(shí)現(xiàn)密鑰存儲(chǔ)的功能等,。

正是基于安全區(qū)域的設(shè)置,,STM32G0才能夠提供更好的安全方面的性能,,能夠?qū)崿F(xiàn)更多的安全功能,相信STM32G0這個(gè)新的功能可以給我們開(kāi)拓更多的應(yīng)用領(lǐng)域,。

  生態(tài)系統(tǒng).jpg

Pierre Charvet表示,,支撐STM32G0可以穩(wěn)健應(yīng)用的另外一個(gè)基礎(chǔ)就是強(qiáng)大的STM32生態(tài)系統(tǒng)。

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硬件生態(tài)系統(tǒng):意法半導(dǎo)體為用戶提供更多的評(píng)估板,,比如現(xiàn)在已經(jīng)面市可以為用戶提供的是Nucleo開(kāi)發(fā)板(基礎(chǔ)型,、超值型),還有全功能評(píng)估板,,在這個(gè)全功能評(píng)估板上如果您還想評(píng)估USB type-C的功能,,我們還有一個(gè)子板可以和全功能評(píng)估板一起合用。我們的探索套件也很快就會(huì)面市,,給用戶去做評(píng)估,。

軟件生態(tài)系統(tǒng):新款STM32G0可以得到STM32CubeMX工具的支持,基于這個(gè)可配置的工具,,可以很方便地進(jìn)行I/O管腳的配置,、時(shí)鐘域的配置、DMA的配置,。利用STM32CubeMX工具,,即使用戶之前沒(méi)有用過(guò)STM32,也可以很快地上手,;如果之前已經(jīng)用過(guò)STM32,,那么再到STM32G0上是一個(gè)很簡(jiǎn)單的工作。

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