Da die neuesten intelligenten elektronischen Produkte zusätzliche sensorgesteuerte Funktionen hinzufügen und energieeffizientere Energietechnologien wie Siliziumkarbid oder Galliumnitrid einsetzen, um Energie zu sparen, hat STMicroelectronics seine nächste Generation von Mikrocontrollern mit der Leistung ausgestattet, diese zu verwalten.
Die neuen Mikrocontroller STM32G4 richten sich an fortschrittliche digitale Stromversorgungsanwendungen sowie an Verbraucher- und Industriegeräte und führen zwei neue mathematische Hardwarebeschleuniger ein, um die Verarbeitung von Anwendungen mithilfe von Cordic- und Filterfunktionen unter einer Reihe von Funktionen zu verbessern und so die Leistung und Energieeffizienz zu steigern. Die Beschleuniger sind für Geschwindigkeitsberechnungen wie Trigonometrie für energiesparende Motorsteuerungen in Geräten oder Klimaanlagen und Filterung für die Signalaufbereitung oder digitale Leistungsregelung vorgesehen und berechnen die Ergebnisse schneller und effizienter als der Allzweck-Hauptprozessor. Dieses Entladen gibt dem Kern auch die Freiheit, mehr Sensordaten zu empfangen und zusätzliche Benutzerfunktionen zu steuern.
Weitere neue Funktionen sind hochauflösende Leistungsumwandlungs-Timer mit verschiedenen integrierten Funktionen, die die CPU entlasten und Entwicklern das Leben erleichtern. Es gibt auch leistungsstärkere analoge Peripheriegeräte und Konverter, ultraschnelle Verbindungen für blitzschnelle Reaktionen auf externe Ereignisse und Unterstützung für die neueste USB-C-Schnittstelle mit Power Delivery, mit der Geräte mit einer Leistung von bis zu 100 W schnell aufgeladen oder bequem mit Strom versorgt werden können.
Mit schnellerer Berechnung, höherer Präzision und verbesserter Funktionsintegration unterstützen STM32G4-MCUs zusätzliche Funktionen und steigern die Energieeffizienz in einer Vielzahl von Produkten für Smart-Living-, Smart-Factory- und Smart-Energy-Anwendungen. Diese reichen von der Elektromobilität bis hin zu E-Bikes, digitalen Netzteilen, fortschrittlichen Motorsteuerungen, Beleuchtung, Produkten für die Gebäudeautomation und vielen anderen.
Darüber hinaus Funktionen wie ein skalierbarer, sicherungsfähiger Speicherbereich für die geheime Speicherung und ein sicheres Upgrade der Live-Firmware, Verhinderung des Debug-Zugriffs nach der Programmierung zur Reduzierung von Bedrohungsoberflächen, modernste AES-256-Verschlüsselung, eindeutige Geräte-ID und echte Zufallszahlen -Number Generator (TRNG) ermöglicht Entwicklern, die neuesten Herausforderungen im Bereich der Cybersicherheit zu bewältigen.
MCU-Architektur
Die STM32G4-Serie baut auf bestehenden Innovationen auf, die von ST entwickelt wurden, um Leistung und Effizienz zu steigern, wie z. B. ART Accelerator ™ und CCM-SRAM Routine Booster. Diese verbessern jeweils die dynamische und statische Speicher-Cache-Leistung für eine überlegene Gesamtanwendungs- und Echtzeitleistung bei einem effizienten Strombudget.
Die neuen mathematischen Hardwarebeschleuniger von ST sind erneut auf dem Vormarsch und führen einen Filter-Math Accelerator (FMAC) und eine spezielle CORDIC-Engine ein. Diese neuen Peripheriegeräte liefern schnellere Ergebnisse für die Rotations- und Vektortrigonometrie in der Motorsteuerung sowie allgemeine logarithmische, hyperbolische und exponentielle Funktionen, IIR / FIR-Filterung zur Signalkonditionierung oder den 3p / 3z-Controller in digitalen Netzteilen und Vektorfunktionen wie z als Faltung und Korrelation. Die STM32G4-Serie basiert auf einer Hochgeschwindigkeits-170-MHz-Implementierung des Arm Cortex®-M4-Kerns mit Gleitkommaeinheit und DSP-Erweiterungen, gemessen an 213 DMIPS und 550 CoreMark.
Es gibt auch stromsparende Innovationen, von fortschrittlicher Prozesstechnologie und Architekturmerkmalen bis hin zu fortschrittlichem peripherem Schlaf- / Weckmanagement. Weitere wichtige neue Funktionen sind:
- Ein hochauflösender Timer mit 12 unabhängigen Kanälen mit einer Auflösung von jeweils 184 ps, selbstkompensiert gegenüber Temperatur- und Spannungsdrift
- Bis zu 25 fortschrittliche analoge Peripheriegeräte:
- Bis zu fünf 12-Bit 4Msample / s Analog-Digital-Wandler (ADC) mit Hardware-Oversampling, die eine 16-Bit-Auflösung erreichen können
- Bis zu sechs Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker mit hoher Verstärkungsbandbreite und 1% integrierter Verstärkung
- Bis zu sieben 12-Bit-Digital-Analog-Wandler (DAC) 15Mample / s
- Bis zu sieben Komparatoren mit einer Ausbreitungsverzögerung von 16,7 ns
- Industrielle CAN-FD-Konnektivität mit bis zu achtfacher Nutzlastbitrate von Standard-CAN
- Weniger als 165µA / MHz im Betriebsmodus für längere Akkulaufzeit
- Größerer On-Chip-RAM, bis zu 128 KByte mit Paritätsbit
- Bis zu 512 KB Flash-Speicher mit Fehlercode-Korrektur (ECC)
- Erhöhte Flexibilität bei DMA und externen Interrupts
- Digitale oder analoge Optimierung durch Access Line-, Performance Line- und hochauflösende Line-MCU-Varianten
Die neue STM32G4-Serie ergänzt somit die bestehende STM32F3-Serie und bietet dreimal mehr Leistung, neue Geräte mit einer Umgebungstemperatur von bis zu 125 ° C, Speicher mit zwei Bänken für ein Live-Firmware-Upgrade sowie neue Paketoptionen, einschließlich LQFP80 und LQFP128. Der STM32G4 ist robust gegen Störungen und besonders immun gegen schnelle transiente Bursts (FTB). Er erreicht die höchste Stufe - 5, was praktisch mehr als 4 kV am Gerät bedeutet (IEC 61000-4-4).
Verfügbarkeit und Preisgestaltung
Mehr als 100 der 152 Geräte, die ST für diese Serie geplant hat, sind bereits verfügbar, von Access Line-Geräten in 32-Pin-Gehäusen bis hin zu Performance Line- und hochauflösenden Line-MCUs mit bis zu 107 schnellen Eingangs- / Ausgangspins. Die Preise beginnen bei 1,68 USD (10.000 Stück) für den STM32G431K6U6 mit 32-KByte-Flash-Speicher im 32-poligen QFN32-Paket.