STM32 F3 系列混合信号 & 数字信号处理器混合信号 数字信号处 器

- July 2013 -

STM32 MarketingSTM32 Marketing

MCU平台—精而不简 2MCU平台 精而不简

Flash (bytes)

High-performance & Ultra-low-power

32-bit core2 M

1 MUltra low power

• STM32 F4 - Cortex-M4STM32 F3 C t M4128 K

Standard voltage & Ultra-low-power

• STM32 F3 - Cortex-M4 • STM32 F2 - Cortex-M3• STM32 F1 - Cortex-M3

STM32 F0 Cortex M0

32-bit ARM Cortex™-M16 K

Ultra-low-power

• STM8S Mainstream

• STM32 F0 - Cortex-M0• STM32 L1 - Cortex-M3• STM32 W - Cortex-M3

32-bit ARM Cortex -M

2 K

• STM8A Automotive• STM8L Ultra-low-power• STM8T Touch-sensing 8-bit core

Features

STM32现有产品系列 3STM32 现有产品系列High-performance MCUs with DSP and FPU

606 C M keatu

res

C t M4

Mixed-signal MCUs with DSP and FPU245 CoreMark

72 MHz/90 DMIPS

606 CoreMark180 MHz/225 DMIPS

Cor

e/Fe

STM32 CoreMarkmeasurement done

Cortex-M4

High-performance MCUs397 CoreMark

120 MH /150 DMIPS

72 MHz/90 DMIPS

measurement done with IAR 6.40

Cortex-M3

Mainstream MCUs174 CoreMark

72 MHz/61 DMIPS

120 MHz/150 DMIPS

Cortex M3Ultra-low-power MCUs

93 CoreMark32 MHz/33 DMIPS

Wireless MCUs

Entry-level MCUs97 C M k

78 CoreMark24 MHz/30 DMIPS

Cortex-M097 CoreMark48 MHz/38 DMIPS

Frequency/performance

STM32 F3 系列 –产品概况 4系列 产 概况

• STM32F3 系列是一款基于Cortex-M4STM32F3 系列是一款基于Cortex-M4内核，并配以高性能的模拟外设的高性价比SoC方案。

• STM32 F3系列是已经取得巨大成功的STM32F1系列的升级版本。性能和数字IP的优化以及集成的模拟外设更大限度的扩展了用户应用的灵活性。

F3系列的产品定位5

通用市场 特定应用

AnalogPrecise

measurement

16_bit ADC ΣΔ

Memory

512KBmeasurement

STM32F303

STM32F373

STM32F302

STM32F301

Pin Count

16KB

Pin Count

144 pins32 pins

6STM32 F3 产品线

STM32F303 lines with fast 5Msps 12 bit ADC ANALOG ++++STM32F303 lines with fast 5Msps 12-bit ADC ANALOG ++++

STM32F302 lines with fast 5Msps 12-bit ADC ANALOG ++

+STM32F373 lines for Precise Measurements

7STM32 F –实时性能STM32 F 实时性能

Up to 180 MHz225 DMIPS606 CoreMark

Up to 120 MHz150 DMIPS397 CoreMark

Up to 72 MHz90 DMIPS from CCM-SRAM245 CoreMark245 CoreMark

@ 72 MHz63 DMIPS from Flash174 CoreMark

Up to 72 MHz61 DMIPS174 C M k

Up to 48MHz 38 DMIPS 97 CoreMark

174 CoreMark

97 CoreMark

STM32 F3 系列 –目标应用 8系列 目标应用

Industrial Advanced Timers, PGA, DAC, ADC ΣΔ Home appliances

Dual Motor control timer, PGA, Comparator, DAC

Fast ADC, DSC

Home automation, HVAC, sensorsElectricity metersHome appliances, motor control, power tools

Consumer appliances

Medical Powerpp

Lighting

Low cost DSC,ADC ΣΔLow cost DSC, ADC ΣΔ

Portable devicesGaming

Hi-Resolution Timer, F t ADC l t DSC

Inverter, Rectifier, UPS for Data server/ Telecom center…Solar

Lighting

ADC ΣΔLow cost DSC, ADC ΣΔ Fast ADC, low cost DSC

F3 系列 / 通用市场: STM32F30x产品线STM32F30x 产品线

STM32F30x 10STM32F30x

• 作为STM32F1系列的升级版本，增加DSP&浮点运算单元，并配以先进的模拟外设。

• 目标应用• DSP/DSC 应用

• Advanced & dual motor control Air外设。

• 相较于F1系列，有如下提高：• 更优化设计的数字IP

• Advanced & dual motor control, Air conditioning

• 工业• Sensor控制

更优化设计的数字IP• 更快的比较器• 可运行在144MHz的电机控制定时器• 5Msps ADC

• 医疗• 血糖仪

• ECG• 生物监测• 5Msps ADC

• PGA (可编程增益放大器)• 支持触摸按键 (电容式)

生物监测

• 消费类• 打印机

• 气象监测

性能提升: CCMCore Coupled Memory 11Core Coupled Memory

• Cortex-M4 采用哈佛架构I b 指令总线• I-bus指令总线

• D-bus数据总线

• I-Bus的CCM-SRAM • 零等待状态

• 最快指令执行速度• 最快指令执行速度

• 可用于执行关键程序

(例如：电机控制) 90 DMips

• 8 KB存储容量

• 兼容纯数据存储器SRAM （对性能没有任何影响

CCM-SRAM零等待状态

p

（对性能没有任何影响闪存 数据 SRAM

零等待状态

零等待状态

Critical routines

63 DMips

F3高集成度的安全性能 12F3 高集成度的安全性能• 遵循行业安全标准

• 符合Class B类标准• RAM硬件奇偶校验• CCM-SRAM 写保护技术确保代码安全性

• 内存保护单元8 扇区 –确保数据的完整性，避免执行错误

• 时钟安全系统 (CSS),外部时钟失效后,立即切换到内部备用RC时钟源

• 2 watchdogs• 循环冗余校验(CRC), 用于内置闪存中内容完整性校验，可与DMA配合使用

STM32F30x 主要性能13

DSP & FPU instruction set (Cortex-M4)

I t ti b 的额外存储器 (CCM SRAM)Instruction bus的额外存储器 (CCM-SRAM)90 DMIPS (72MHz w/ Zero WS) 可执行关键程序相较于flash的程序运行，43% 性能的提高

丰富的模拟外设配置(PGA, ADC, DAC, Comparators…)

更优化的外设设计以及电容式触摸方案支持更高的速率支持唤醒功能支持唤醒功能

更好的电机控制设计能力 (与F1系列比较) 基于timers, DAC and ADC的多方面同步设计的提高基于timers, DAC and ADC的多方面同步设计的提高高效率的回环控制@ 90 DMIPS可支持144MHz的先进定时器

STM32F30x 产品系列 14

F3系列 / 特定应用F3 系列 / 特定应用

STM32F373: STM32 集成了 ADC ΣΔ 16集成了

• 集成了16位高精度ΣΔADC，适用于 • 应用集成了16位高精度ΣΔ ADC，适用于医疗设备，工业以及消费类应用

应用

• 医疗和游戏:• 小信号测量• 精密测量

• 更丰富的功能助力扩展更多的应用领域

精密 量

• 表计类应用• 3 x ADC ΣΔ • 更宽的测量范围

ADC 间的 步测量域

• 基于Cortex-M4 内核• 集成了DSP 指令集和浮点运算单元• CEC

• ADCs间的同步测量• 消费类应用• 传感器类应用

• CEC

17STM32F373产品线概述STM32F373 产品线概述

STM32F3x: ADC 16-bit ΣΔ概述 18

• 16位，支持带符号输出

• 7级增益7级增益• 1/2, 1, 2, 4, 8, 16, 32 (16 and 32 are digital gains)• 每一个通道的增益是可编程的• 增益误差 2~3%

差 单 式• 差分和单端模式• 可支持最多11对差分信号，或者21个单端信号输入• 输入自由配置（差分或者单端模式）

最快可支持每通道50K 采样速率 (每个 ADC ΣΔ)• 最快可支持每通道50Ksps采样速率 (每个 ADC ΣΔ)

• 独立工作电压和参考电压

• 偏移误差 < 1LSB （校准后）

• 3种低功耗工作模式(Slow: 600µa max, Standby: 200uA, Power down:10µA max)down:10µA max)

• 独立模拟电源供电: 2.4V to 3.6V (2.2V 低速模式)

• 温度范围: 40C +105°C• 温度范围: -40C .. +105 C

STM32F373 Family range 19STM32F373 Family range

STM32 F3 的生态系统

21生态系统生态系统

STM32303C-EVAL • 全功能评估板STM32373C-EVAL

Available in Q4-2012 (For any support before please contact

our local ST office)

• 所有外设和GPIO端口都已引出供用户评估

探索套件 快捷 产 评估

STM32F3DISCOVERY A il bl E d Q3 2012

• 探索套件用于快捷的产品评估和样机制作

Available End Q3-2012 (For any support before please contact

our local ST office)

• STM32和ARM软件生态系统中还有众多开发环境供客户选择：

Ecosystem

STM32F3-探索套件 22探索套件USB USER

ST-LINK/V2 for debug

• 方便用户快速熟悉STM32F3产品，$11<$11

• 适用于产品评估，学习和样机制作LSM303DLHCMEMS e-compass and accelerator

• 探索套件集成了STM32 F3 MCU 以及9-axis MEMS sensors (gyroscope and

) 可用于 ti i 应STM32F303VCT6

STM32F303VCT6

e-compass), 可用于motion-sensing应用开发

相关信息

s

L3GD20 MEMS gyroscope

• 相关信息: www.st.com/stm32f3discovery

I/O p

in h

eade

rs

I/O p

in h

eade

rs

8 LEDs

摘要 & 总结

更广泛的创新外设 24新

Unit parameters STM32F303 STM32F302 STM32F373

Core, frequency ARM Cortex-M4 72 MHzCore, frequency ARM Cortex M4, 72 MHz

FPU / MPU FPU / MPU FPU / MPU FPU / MPU

Flash (Up to) 256 KB 256 KB

SRAM (Up to) 40 KB 32 KB 32 KB

CCM-SRAM (Up to) 8 KB - -

12-bit ADC SAR (Up to)

4x 12-bit5 MSPS

2x 12-bit5 MSPS

1x 12-bit 1 MSPS

16-bit ∑∆ ADCwith 7 built in gains - 3

Comparator (Up to) 7 4 2

Op amp with 4 built-in gain values with 1% accuracy (Up to)

4 2 -

12-bit DAC (Up to) 3 1 3

AMC timer (Up to) 2 x (144 MHz) 1x (144 MHz) -

Hi-Resolution Timer - - -

Other digital 1x USB FS device 1x CAN Touch 1x USB FS (except SPI, USART, I²C)

1x USB FS device, 1x CAN, Touch Sense device, 1x CAN,

Touch Sense

STM32 F3 助力你的设计升级! 25力你的设计升级

集成FPU的Cortex-M4 内核与先进模拟外设的完美组合，使得STM32 F3系列在嵌入式数字信号控制创新方面取得突破。让电路设计变得更加简单，外部组件数量更少。简

集成 DSP 指令集和浮点运算单元的F3 系列是 F1系列的升级，STM32 F3与F1引脚相互兼容，共用应用程序接口（API）。 帮助设计者更轻松的进入数字控制器领域（Digital Signal Control）

Thank you 26

www st com/stm32f3www.st.com/stm32f3