Микроконтроллеры stm32

Микроконтроллеры STM32

http://gnbproject7mms.gnb.st.com/mcdmktg/regions/ecosystem/Ecosystem Branding Visuals/Hardware/module_NUCLEO_STM32.png

STM32: Портфолио

398 CoreMark

120 MHz

150 DMIPS

Ультранизкое

потребление

Общее

применение

Cortex-M0

Cortex-M0+ Cortex-M3 Cortex-M4 Cortex-M7

106 CoreMark

48 MHz

38 DMIPS

245 CoreMark*

72 MHz

90 DMIPS (*) from CCM-SRAM

177 CoreMark

72 MHz

61 DMIPS

608

CoreMark

180 MHz

225 DMIPS

75 CoreMark

32 MHz

26 DMIPS

93 CoreMark

32 MHz

33 DMIPS

Высокая

производительность

1 082 CoreMark

216 MHz

462 DMIPS

273 CoreMark

80 MHz

100 DMIPS

A large choice of package style

10 семейств / более 32 линеек >700 устройств

2010 CoreMark

400 MHz

856 DMIPS

• STM32 производится с 2007 года

• Снижающийся тренд ppm от 2011 до сегодня Ниже 1ppm на >640 M устройств

STM32: Надежная платформа

Поддержка всех

сред разработки

Ядро Софт Расширения

Программные стеки

STM32 Cube

Модули расширения

STM32 Nucleo

(Nucleo shields) Программная

библиотека

STM32 Cube

Отладочные

платформы

STM32 Nucleo

Открытая платформа разработки

STM32: Nucleo

http://gnbproject7mms.gnb.st.com/mcdmktg/regions/ecosystem/Ecosystem Branding Visuals/Software/STM32_Cube_128x128px.png

http://www.emprog.com/emprog/

http://www.ac6.fr/

BLE

Датчики движения и параметров окр. среды

Динамическая метка NFC

Аудио Микрофоны

Драйвер двигателя LED-драйвер

WiFi 802.11 b/g/n

Sub-1GHz

Безопасность

Варианты плат расширения

Датчик освещенности и приближения

http://en.wikipedia.org/wiki/File:NFC-N-Mark-Logo.png

http://medialib.st.com/pages/view.php?ref=1760&search=gyroscope&order_by=relevance&sort=DESC&offset=0&archive=0&k=

http://medialib.st.com/pages/view.php?ref=1784&search=pressure&order_by=relevance&sort=DESC&offset=0&archive=0&k=

Линейка STM32L4: Превосходство в производительности и низком потреблении

Ключевые черты STM32 L4

3 Интеграция и безопасность 1 Мбайт Flash и 128 КБайт SRAM с функциями безопасности и защиты, многочисленная

умная периферия, продвинутуе аналоговые узлы с низким потреблением в корпусах

размерами от 3.8 x 4.4 мм.

1 Лидер в потреблении и производительности Новая архитектура от ST

Лучшие в классе показатели по потреблению.

Самый производительный среди низкопотребляющих.

100 DMIPS, благодаря ARM Cortex-M4 с FPU с частотой 80 МГц и ST ART Accelerator™.

2 Инновации Для удовлетворения различным требованиям рынка в архитектуре реализовано несколько

инноваций, а также добавлена умная периферия.

4 Большие инвестиции Пин-в-пин совместимость со всем семейством STM32 и со всей экосистемой.

Режимы энергосбережения

* без RTC / с RTC

Лучшие цифры потребления и универсальная гибкость

RUN 80 МГц 112 мкА / МГц

Tamper: 3 I/Os, RTC VBAT 4 нА / 300 нА*

Пробуждение : reset , 5 I/Os,

RTC SHUTDOWN 30 нА / 330 нА* 250 мкс

Пробуждение

5 мкс Пробуждение : + all I/Os, PVD,

LCD, COMPs, I²C, LPUART, LPTIM STOP 2 (full retention) 1.1 мкА / 1.4 мкА*

Пробуждение : любое

прерывание или event 6 тактов SLEEP 35 мкА / МГц

RUN 24 МГц 100 мкА / МГц

4 мкс Пробуждение : + all I²C, UART STOP 1 (full retention) 7.3 мкА / 7.6 мкА*

14 мкс

14 мкс

Пробуждение: + BOR,

IWDG

STANDBY 130 нА / 430 нА*

STANDBY + 32 KB RAM 360 нА / 660 нА*

1 Лидер в потреблении и производительности

Эффективное выполнение

и быстрое включение

Готов к быстрому старту?

От 0 до 48 МГц быстрее чем за 5 микросекунд

Режим

Run

48 MHz

Режим

STOP

Режим

Run

80 MHz

менее 5 мкс!

• Старт с внутренним генератором (MSI)

(настраивается от 100 кГц до 48 МГц)

• Пробуждение PLL < 15 мкс

(для достижения fMAX)


Больше производительности

• До 80 МГц/ 100 DMIPS с ускорителем

ART Accelerator™

• До 273 очков CoreMark

• ARM Cortex-M4 с DSP командами и

плавающей точкой (FPU)

• Оптимизированный DMA (14 каналов)

• SPI до 40 Mбит/с, USART 10 Mбит/с

Производительность

из Flash Очки

CoreMark

ЧастотаCPU

273

80 MHz

ST ART AcceleratorTM -

Линейная

производительность

Без компромисса в производительности с STM32L4

Конкуренты: влияние wait states


Умная цифровая периферия

• Работает в режиме Stop

• Low-power UART «будит» систему по обнаружению байта или бита старта

(без потери первого бита)

• I²C «будит» систему по обнаружению адреса

• Low-power timer может формировать сигналы, считать время или события

• Quad SPI – для дополнительных данных или кода

• Digital Filter for Sigma Delta Modulator

• Подключение к внешнему сигма-дельта модулятору (например: STPMS2)

• До 4 фильтров, 8 мультиплексированных каналов

• Поддержка цифровых MEMs микрофонов (аппаратные преобразование PDM в PCM и фильтрация)

• Тактирование периферии, независимое от главного генератора

• Протокол Single Wire Protocol для смарткарт

2 Инновации

Умная аналоговая периферия

• 3 x 12/16-разрядных ADCs (выборка до 5 Msps)

• Потребление 20 мкА (10 Ksps) с адаптивным потреблением

• Аппаратная передискретизация

• Несимметричные и дифференциальные входы

• 2x OpAmp со встроенным PGA

• 2 x 12-разрядных DAC (1 Msps)

• Low-power Sample and Hold modes available in Stop mode

• 2x Компаратора

• Режимы энергосбережения, работают даже в режиме Stop

• Встроенный источник опорного напряжения

• Программируемый 2.048 или 2.5 V

• Может использоваться для внешних компонентов


Умная периферия

Δ Измеритель

FSMC Интерфейс для внешней статической

памяти SRAM, PSRAM, NOR and NAND

SPI / UART/ SDIO для радио 3x SPI (4x SPI с Quad SPI)

6x USART (ISO 7816, LIN, IrDA, modem)

1 x SDIO

Защита от вскрытия 3 x tamper вывода

в батарейном домене

I/Os До 114 быстрых I/O для кнопок и реле

TRNG & AES для безопасности

128-/256-bit AES

аппаратный ускоритель

шифрования

VBAT с RTC для резервного питания от батареи

240 нА в режиме VBAT с RTC и

32x 32-разрядными backup-регистрами

Digital Filter for Sigma

Delta Modulators 8 x параллельных входов

С разрешением до 24-бит

Умный счетчик

Электричества/

Газа /Воды

STM32L4

8×40 или 4×44

С повышающим преобразователем

LCD Дисплей



Промышленные датчики

Температурный диапазон от -40°C

до + 125°C

SPI / UART 3x SPI (4x SPI с Quad SPI)

6x USART (ISO 7816, LIN,

IrDA, modem)

I/Os До 114 GPIOs

STM32L4 CAN Шина

(2.0B Active)

Управление двигателем: 2x 16-разрядных

продвинутых таймера

3x 12-bit ADCs: 5 MSPS,

С аппаратным оверсемплингом до 16 бит

oversampling, 200 μA/MSPS

I²C 3x I²C FM+(1 Mбит/с), SMBus/PMBus

8×40 или 4×44

С повышающим преобразователем

LCD Дисплей

TRNG & AES для безопасности

128-/256-bit AES

аппаратный ускоритель

шифрования

FSMC Интерфейс для внешней статической

памяти SRAM, PSRAM, NOR and NAND



Фитнесс-браслет

I²C

3x I²C FM+(1 Mбит/с),

SMBus/PMBus

Датчики

USB USB OTG 2.0

full-speed,

LPM and BCD

Batch Acquisition Mode (BAM)

SAI 2x последовательных аудио

интерфейса

Digital Filter for Sigma

Delta Modulators с модуляцией PDM

поддержка микрофона STM32L4

SWP Single wire protocol

master interface (SWPMI)

FSMC

Параллельный

интерфейс с TFT

SPI

Скорость до 40 МГц

TFT Дисплей

SPI / UART 3x SPI (4x SPI с Quad SPI)

6x USART (ISO 7816, LIN,

IrDA, modem) OPAMP 2x усилителя

встроенный PGA

DAC 2x 12-бит,

низкопотребляющая

схема sample and hold

ADC 3× 12-bit ADC 5 MSPS,

аппаратный оверсэмплинг

до16-бит 200 μA/MSPS


Высокая интеграция

4.4 x 3.8 мм

Много памяти в маленьком корпусе

USB OTG,

1x SD/SDIO/MMC, 3 x SPI,

3 x I²C, 1x CAN, 1 x Quad SPI,

5 x USART + 1 x ULP UART,

1 x SWP

Интерфейсы Cortex-M4

80 MHz

FPU

MPU

ETM

Up to

1-Mbyte Flash

with ECC

Dual Bank

128-Kbyte RAM

DMA

ART

Accelerator™ AES (256-bit), TRNG, 2 x SAI,

DFSDM (8 channels)

Цифровая периферия

3 x 16-bit ADC, 2 x DAC,

2 x comparators, 2 x op amps

1 x temperature sensor

Аналоговая периферия

FSMC 8-/16-bit

(TFT-LCD, SRAM, NOR,

NAND)

Параллельный интерфейс

LCD driver 8 x 40

Дисплей

17 timers including:

2 x 16-bit advanced motor

control timers

2 x ULP timers

7 x 16-bit-timers

2 x 32-bit timers

Таймеры

I/O

Up to 114 I/Os

Touch-sensing controller

3 Интеграция и безопасность

STM32L4: главный в низкопотребляющей линейке

Cortex-M0+ @ 32 MHz

Питание:

1.65 to 3.6V

8/16-битные

приложения

3 линейки,

оптимальный по цене,

Меньше корпуса

USB, LCD, Analog

16…192 K Flash

Up to 20 K SRAM

Бюджетный

ULP Чемпион

Cortex-M3 @ 32 MHz

Питание:

1.65 to 3.6V

Различные варианты по

объему памяти

3 линейки,

USB, LCD, AES,

Rich Analog

EEPROM,

Два банка Flash (RWW)

32 …512 K Flash

Up to 80 K SRAM

Широкая линейка

Базовый вариант

Cortex-M4 w/ FPU @ 80 MHz

Питание:

1.71 to 3.6V

Продвинутая периферия


3 линейки,

ADC 5 Msps, PGA, Compar.,

DAC, op amp, USB OTG,

LCD, AES

256 K…1 M Flash

Up to 128 K SRAM


+ ULP

4 Большие инвестиции

STM32: Низкое потребление

Размер Flash

(байт)

16 K

20

1 M

32 144

32 K

512 K

384 K

256 K

128 K

64 K

48 64

100 36 28 49

63 132

192 K

8 K Выводы

Больше памяти и выводов

QFN

LQFP

WLCSP

Больше корпусов

BGA

Пр

ои

зв

од

ите

ль

но

сть

MHz

26 DMIPS

75 CoreMark

32

33 DMIPS

93 CoreMark

32

100 DMIPS

273 CoreMark

80

Больше

производительности


STM32L4: главный в низкопотребляющей линейке

STM32: Низкое потребление

Co

rtex®

-M4 (

DS

P +

FP

U)

– 80 M

Hz

• ART Accelerator™

• USART, SPI, I²C

• Quad SPI

• Таймеры16 и 32-бит

• SAI + audio PLL

• SWP

• 1x CAN

• 2x 12-bit DAC

• Датчик температуры

• Питание

1.71… 3.6 V

• VBAT Mode

• Уникальный ID

• Capacitive Touch

Линейка Flash

(KB)

RAM

(KB)

Memory

I/F Op Amps Comp

12-bit ADC

5 MSPS

16-b HW

Oversampling

USB2.0 FS

Без кварца

USB2.0

OTG FS

Драйвер

LCD

AES

128/256-bit

STM32L4x1

Access

до

1024 до 128

SDIO

FSMC

STM32L4x2

USB FS

до 256 до 64

STM32L4x3

USB FS + LCD до 256 до 64

до

8x40

STM32L4x5

USB OTG

до

1024 до 128

SDIO

FSMC

STM32L4x6

USB OTG + LCD

до

1024

до

128

SDIO

FSMC

до

8x40


STM32L4: Линейки

5

Аппаратные средства

Полная оценка

всех возможностей

Быстрое и удобное

прототипирование

Прототипирование

ключевых

особенностей

STM32 Nucleo Discovery kit Evaluation board

Программные инструменты

STM32CubeMX featuring code generation and power

consumption calculation


STM32L4: Экосистема

• Портируемые Hardware Abstraction Layer (HAL) API-функции

• Производительные и компактные Low Layer (LL) API-функции

• Для всей периферии STM32

• Проверены, оттестированы и готовы к использованию

• Множество примеров использования

• Открытая лицензия BSD

Встраиваемый софт

STM32CubeL1 Hardware Abstraction Layer

CMSI

S

STM32CubeF0 Hardware Abstraction Layer

CMSI

S


CMSI

S


CMSI

S


CMSI

S


CMSI

S

STM32CubeL4 Low level drivers

CMSIS

STM32CubeL4 Middleware

Код пользователя

• Библиотека USB Host и Device от ST

• Графическая библиотека STemWin от ST и Segger

• Файловая система FAT Open-source (FatFs)

• Операционная система реального времени FreeRTOS

• Различные примеры приложений

STM32L4: Экосистема


1

2

3


Лидер в потреблении и производительности

Иновации

Интеграция и безопасность

4 ключевых качества STM32L4

Экосистема разработки ПО

http://gnbproject7mms.gnb.st.com/mcdmktg/regions/ecosystem/Ecosystem Branding Visuals/Hardware/module_NUCLEO_STM32.png

STM32: Удобный софт для подбора


ST MCU Finder

• Подбор STM8 и STM32

• Для платформ Android, iOS и Windows Phone

• 3 варианта поиска

- По параметрам

- По частям партнамбера

- По конкретной модели

• Включает документацию и ссылки

• Мгновенный доступ к ключевой информации и

блок-схемам

• Список “Любимых MCU”

• Отправка вариантов на почту

STM32: Удобный софт для подбора


STM32 CubeMX

• Подбор STM32

• 2 варианта поиска

- По контроллеру

- По отладочной плате

STM32: Быстрый старт на STM32L0


Что нам необходимо?

STLink v2.1

Сброс Кнопка

PC13

LD2 на PA5

Джампер

PA4-PA1

Плата NUCLEO-L053R8

STM32CubeMX – скелет проекта

SW4STM32 – доработка программы

STLinkv2.1 – прошивка МК

Блок-схема проекта

dacbuf

32

adcbuf

32

DAC

CH1

ADC1

CH1

PA4

PA1

Перемычка

DMA1

Channel 2

DMA2

Channel 1

Tim2 trigger

(TRGO,

Update)

Tim2 trigger

(Output Compare

event on channel4)

Буферы

во Flash

и SRAM

TIM2

HISI

32MHz

STM32L053R8T6 TIM2

5Hz (200ms)


Работа таймера TIM2


PERIOD

TIM2_OC_CH4



Вопрос

Как вы думаете,

сколько времени нужно для реализации такой программы?



Демонстрация

Видео «Быстрый старт на STM32L0»

(ссылка кликабельна)

https://youtu.be/Xkfje0aUz8I



STMStudio: Вывод данных

Вывод переменных из приложения

Интерфейс

пользователя: настройка,

запуск/стоп сбора

данных Вывод выбранных

переменных.

Графики, столбцы,

таблицы. Управление

переменными,

выражения и функции

Настройки

отображения

Сбор данных не влияет на работу основной программы.

STMStudio: Вывод данных

Видео «Вывод данных в STMStudio»



https://youtu.be/wznlegMRWog



STM32: Миграция проекта


Перенос программы с STM32L0 на STM32L4

dacbuf

32

adcbuf

32

DAC?

CH?

ADC?

CH?

PA4

PA1

DMA?

Channel ?

DMA?

Channel ?

Tim2

trigger (?)

Tim2

trigger (?)

Buffers in

FLASH,

SRAM

TIM2

?

32MHz

STM32L476RGT6

TIM2

5Hz

dacbuf

32

adcbuf

32

DAC

CH1

ADC1

CH1

PA4

PA1

DMA1

Channel 2

DMA2

Channel 1

Tim2 trigger

(TRGO, Update)

Tim2

trigger

(OC4)

Buffers in

FLASH,

SRAM

TIM2

HSI

32MHz

STM32L053R8T6

TIM2

5Hz



Вопрос

Как вы думаете,

сколько времени нужно для переноса проекта с одной

архитектуры на другую?

STM32: Портирование на STM32L4


Видео «Портирование на STM32L4»



https://youtu.be/3e49HK5TKgU






STM32: вывод данных SWO


Аппаратный модуль Instrumentation Trace Macrocell (ITM)

• Доступен во всех STM32 (кроме STM32F0 и L0)

• Может использоваться для вывода данных из МК

по одному проводу SWO (Single Wire Output)

• Можно адаптировать функцию printf() для

использования этой периферии

• Информация может отображаться в IDE в режиме

отладки

• Механизм схожий с USART, но не требует доп.

линий и терминала

• На платах Nucleo-64 вывод SWO (PB3) подключен

к STLink



Использование стандартной функции printf

Необходимо изменить функцию _io_putchar на использование

функции ITM_SendChar() для передачи данных через SWO


Видео «Вывод данных SWO»



https://youtu.be/gGPf8Hhx0VM



Акция!

https://www.terraelectronica.ru

STM32L0

STM32L4

Программатор ST-LINK

[email protected]

www.st.com/mcu

Спасибо за внимание!

Вопросы?

Микроконтроллеры stm32

Documents