科技产业MCU飨宴-STM32微控制器技术研讨会

2019意法半导体STM32微控制器-台北场现场盛况。

MCU是各类电子设备的关键控制元件，在科技产业的重要性无庸置疑，也由于对设备的运作至关重要，MCU的发展相当迅速，目前已相当成熟，无论是技术或市场进展皆有目共睹。近年来智能化趋势席卷全球，加上电子技术快速精进，MCU开始被应用于不同领域。而各领域对IT设备的需求相较过去的消费性电子产品差异极大，在此态势下，MCU商机再次扩大。

作为全球MCU龙头厂商，意法半导体近年来不断强化技术与市场布局，协助客户设计出更贴近市场需求的产品。为使台湾业者更了解市场趋势，以及ST的STM32最新产品信息，日前特别于台中、台南、台北3地举办「意法半导体STM32微控制器技术研讨会」，吸引了众多台湾科技领域从业人员参与。

资深产品行销经理杨正廉表示，要落实智能化愿景，MCU是不可或缺的关键技术。ST在此一领域的市占率已居全球领导地位，在车用、智能物件到智能家庭、智能工厂、智能城市等领域皆有对应产品。ST在MCU过去就有深厚布局，旗下产品线包括低功耗、高效能，乃至于近期推出具备无线通讯功能的双核心，其功能一应俱全，透过这次的研讨会，帮助台湾电子设备业者进一步了解ST的STM32系列产品特色与优势，让设计最佳化。

ST完整擘划MCU蓝图

对于新时代STM32技术发展与产品蓝图，ST产品行销经理余玟宏表示，从2007年推出第一款STM32F1后至今12年间，STM32已有15个产品系列，且产品线超过50条。随着近年来物联网市场持续成长，微控制器应用也发展出以边缘运算与分散式架构来提升云端运算效率，并解决消耗带宽与电力等资源问题。

而STM32的发展则致力于强化运算效能与效能功耗比、内建无线标准与硬件加速器、开发众多应用套件与安全防护机制等功能，提供产业更有竞争力的边缘运算控制器产品，加速物联网发展。

近期ST亦推出了六款新时代的控制器产品线，包括新一代的入门型控制器STM32G0系列、采用ARM Cortex-M33核心与TrustZone机制的STM32L5系列、双核且内建无线射频的STM32WB系列、采用ARM Cortex-M7与Cortex-M4双核心的STM32H7系列、结合类比处理与数学运算加速器的STM32G4系列，以及兼具运算能力和实时控制的STM32MP1微处理器产品，丰富的选择配合ST完整的生态系统与软硬件开发套件，为客户的产品设计提供最强大的助力。

随后上场的ST专案经理黄乔正，则特别介绍了STM32生态系统与STM32CubeIDE开发工具。STM32Cube是STM32的生态系统，可为工程师减少开发作业、时间与成本。为强化对设计者的服务，ST不断强化STM32Cube功能，像是之前推出了STM32CubeMX，工程师可透过图形化界面进行周边配置，并产生初始化程序码。在图形化界面上，工程师可先选择MCU类型，进而计算产品功耗、生成代码、设定中介软件参数、配置脚位、初始化时脉树等工作，另外还包含了STM32CubeProgrammer与STM32CubeMonitor，前者为程序码读写器，后者则为程序码运作监控软件。

2019年ST再次升级STM32Cube功能，推出STM32CubeIDE。STM32CubeIDE整合了STM32Cube与ST之前收购的Atollic公司旗下的TrueSTUDIO开发软件。STM32CubeIDE采用了业界的开放式许可条款，其IP配置、代码生成、代码编译和调试功能，可简化产品设计，减少产品开发时间。无线通讯已然成为现在电子设备的重要功能，此一需求也延伸到MCU领域，而ST在2018年推出了STM32WB双核心无线MCU。

ST专案经理王俊杰表示，STM32WB最大的设计特点是采用了STM32家族中的低功耗STM32L4系列与 Cortex-M4核心架构，并使用ARM Cortex-M0 + 核心专用于管理射频界面，透过此一双核设计，产品将可兼具STM32L4系列的超低功耗特色与无线传输功能。这款产品支持蓝牙5、THREAD、Zigbee与各种开放式2.4GHz频段的通讯标准，适用于物联网中的线上传感器与各种连线设备，像是大楼自动化控制器、无人机等。在产品开发部分，工程师则可善用STM32CubeMX与STM32CubeMonRF，降低开发难度，加快产品上市时程。

因应市场多元需求 ST全面布局

ST的双核心MCU不仅应用无线通讯，今年初也针对高效能应用推出STM32MP1。STM32MP1的双核心包括了ARM Cortex的A7与M4。ST专案经理吴柏增指出， STM32MP1加强了Linux软件对MCU的开发支持力道，此一设计让这款产品具备了计算和图形处理能力，可应用于工业制造、消费性产品、智能家庭等对MPU计算和图形处理有需求的领域。工程师可善用ST的STM32CubeMX的各种功能，配置周边资源，让设计工作更具弹性。

针对物联网系统所需的低功耗MCU，吴柏增则介绍了STM32L5，其采用了ARM Cortex-M33，可让低功耗物联网设备具有网络保护功能。而除了低功耗之外，此款MCU最大的特色是整合ARM TrustZone的硬件安全技术，借此强化物联网设备，再加上丰富的连接技术以及智能数码和类比外设，让STM32L5非常适用于需要连结外部的物联网设备。

除了STM32MP1与STM32L5，STM32也针对AI设计推出了STM32Cube.AI，吴柏增指出，AI已成为未来重要趋势。在AI的设计中，将完成学习的类神经网络模型转码为MCU可用的程序码往往是最艰难的步骤。STM32Cube.AI让类神经网络模型转化至MCU时，其程序码可以依据MCU硬件加速功能来做最佳化，优化AI的开发与应用成果。

物联网架构与智能物件快速问世，这些设备采用的传感器或SiC、GaN等高功率材料类比外设比例逐渐增加。ST在今年推出了新一代MCU–STM32G4。ST专案经理张世昌表示，这款产品延续了ST过去STM32F3的优势。除了MCU时脉一举提升至170MHz外，其更加入2个新的硬件数学加速器来提升应用的处理速度。此外，亦在高分辨率计时器作了频率上的提升，并内建各种优异功能。

这可大幅释放CPU资源并简化开发过程。STM32G4还支持最新的Power Delivery USB-C界面，协助使用者开发更多元的产品。新一代STM32G4 MCU无论在稳定度、安全性、效能等方面都提供更卓越的优异效能表现。

另外，张世昌也介绍了ST专为马达控制而推出的SDK5.x。相较过去的开发套件，SDK5.x进一步简化STM32 MCU的马达驱动开发流程，对于空调、家电、无人机、大楼自动化、工业机械、医疗装置、电动脚踏车等各类需要马达控制的应用来说，设计师可以透过使用ST所提供的马达控制软件开发套件Motor control SDK，就可自行设计出精细复杂的FOC马达驱动。

在高效能方面，ST近期推出的STM32H7是目前MCU领域中效能最高的产品。专案经理廖立韡表示，STM32H7除了采用了ARM Cortex-M系列中效能最高的480MHz Cortex-M7，另外再增加1颗240MHz Cortex-M4核心处理器。其集强大运算能力与节能、网络安全于一身，STM32H7的双核心弹性架构，适用于工业、网通与各类AI应用。在高效表现运作之下，廖立韡另外特别指出其在安全性的设计。STM32H7配备预先安装的金钥和原生安全服务，可让使用者在任何地方订购标准产品，同时将加密韧体提供给外部程序设计公司，避免未加密的程序码外流

ST的TouchGFX图形界面可在极低资源与功耗下提供出色的图形处理能力，让32位元MCU拥有媲美智能手机的高端图形处理能力，适用于智能家庭和大楼自动化系统、家电、穿戴式装置、音视讯等各种设备和系统，而目前STM32已有多款产品支持TouchGFX。

MCU是物联网与各类智能设备的关键零组件，面对渐趋复杂的需求，ST近几年也陆续推出各种不同规格的产品，像是高效能的STM32H7、市场的一颗具备无线通讯能力的STM32WB、超低功耗的STM32L5，此外，对于开发过程的优化与简化，ST的STM32Cube也不断进化，提供更完善的开发环境。这些信息都透过这次研讨会中的完整介绍，传递给与会者，将可协助台湾IT产业人员快速设计出更符合市场需求的产品，在智能化时代站稳脚步。