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意法半导体推高效能微控制器为智能家庭和工业系统创新消除障碍

  • 范菩盈台北

新款STM32H7R/S微控制器将嵌入式应用效能提升到一个新水平,适用于新一代智能工厂、建筑、基础建设和健康监测设备。意法半导体
新款STM32H7R/S微控制器将嵌入式应用效能提升到一个新水平,适用于新一代智能工厂、建筑、基础建设和健康监测设备。意法半导体

服务横跨多重电子应用领域的全球半导体领导厂商意法半导体(STMicroelectronics;ST)推出一款结合MPU和MCU两者之长的高效能产品。微处理器(MPU)系统通常更为复杂,其处理效能、系统扩充性和数据安全性更高,而微控制器(MCU)系统之优势则是简单和整合度高。取两者之长,意法半导体新产品越级进化。

在采用新系列的STM32H7微控制器后,设备厂商可以更快速、更经济地开发智能家电、智能大楼控制器、工业自动化和个人医疗装置,满足使用者在终端市场日益成长的需求。具体应用包括增加更丰富多彩的图形化使用者界面,同时执行多个不同功能。这些设计往往需要利用微处理器(MPU)才能做到。

意法半导体通用MCU部门总经理Patrick Aidoune表示,「我们的STM32已经成为世界上最受欢迎的ARM Cortex-M微控制器系列,而最新的STM32H7能够让设计师利用这个强大的生态系统处理更多应用,其具备类似MPU的特性,提供卓越的核心效能,兼具MCU的外部周边整合度和便利性,而且价格实惠。」

STM32H7R/S微控制器主要客户Riverdi的CEOKamil Kozlowski则表示,「这两款MCU整合专用图形处理器和高速存储器界面,与我们突破嵌入式显示器极限的使命完美契合。Riverdi选用此款芯片设计下一代显示模块。而新MCU还有望提升未来显示器的视觉性和回应速度,提供更具吸引力的使用者体验,这代表我们为客户所提供之尖端显示器解决方案的研发迈出了重要的一步。」

新STM32H7R和STM32H7S微控制器具备强大的安全功能,能够满足物联网(IoT)应用对网络安全的要求。两款产品的共同安全功能包括防止物理攻击、存储器保护、在运行时保护应用的程序码隔离保护功能,以及平台验证。此外,STM32H7S产品还增加了更多强化的安全功能,整合了不可变的信任根、除错验证,以及硬件加密加速器,其中,硬件加密加速器支持最新的加密演算法,防止非法存取程序码和数据。透过这些安全保护功能,这两款产品的目标是达到SESIP3和PSA 3级安全认证,并满足业界最高的网络安全保护标准。」

STM32H7微控制器搭载意法半导体迄今推出产品中效能最高之ARM Cortex微控制器-M内核心(采用最高运行频率600MHz的Cortex-M7),整合了容量最小的内建存储器和高速外部界面,让工程师能够使用简单而且低成本微控制器开发工具,研发出兼具效能和灵活性更高的系统。现有产品将细分为两个产品线:STM32H7R3/S3通用MCU,以及强化图形处理能力的STM32H7R7/S7。开发人员可以在两者之间共享软件,有效利用专案资源,加速新产品上市。

ABI Research机构资深研究总监Michela Menting进步一补充,「物联网硬件安全是开发者在开发可信赖装置时所追求的永恒目标。困难之处在于为MCU嵌入式硬件提供高安全性,同时达到MPU级别的处理效能,并确保出色的成本效益,上述三个标准通常无法同时满足。而新款STM32H7微控制器能完美满足需求,将安全功能放置于首位和核心,能够满足消费性电子和工业领域对于隐私安全有迫切需求的多种应用。」

意法半导体新STM32H7 MCU计划于2024年4月量产。意法半导体另提供STM32H7S8-DK展示开发平台,以及价格实惠而且可扩充的NUCLEO-H7S3L8 MCU开发板,加速使用新产品开发应用的速度。更多信息,请浏览意法半导体官网

技术信息:

STM32H7系列微控制器的产品策略是在芯片上嵌入Bootflash快闪存储器和SRAM存储器,并将程序码和数据储存于外部存储器上。Bootflash快闪存储器能确保系统启动更加容易、更安全,与STM32 MCU维持一致,便于开发者沿用熟悉的开发工具和STM32套装软件。STM32Cube软件和工具还可以协助开发人员设定启动系统,将程序码存放于外部存储器中。

开发人员可以自由地选择类型和容量适合应用设计的外部存储器,同时确保物料成本(BoM)具备经济效益;现在可以从外部存储器执行应用程序码,也可以将其加载到大容量的SRAM内部存储器。在连接外部存储器芯片的I/O脚位内,存储器加密引擎(Memory Crypto Engine,MCE)在数据传输期间动态加解密程序码数据。该存储器界面在DTR模式下运作频率达200MHz,确保应用程序运行顺畅,无卡顿。

除了高效能内核心外,这款微控制器还整合其NeoChrom GPU图形处理器,能够获得MPU级别的图形化使用者界面(GUI),具有丰富的色彩,同时支持动画播放和3D图效。这两款MCU还整合了显示控制器,能够处理绚丽的高画质使用者界面。执行图形化使用者界面仅占约10%的主CPU效能,使装置能够提供媲美智能手机的使用者体验,同时还能执行边缘人工智能、通讯和实时控制等要求苛刻的应用程序。

STM32H7R和STM32H7S两款微控制器皆支持ST TouchGFX GUI开发架构,意法半导体不断更新该架构功能,使开发人员能够运用流畅的图形和动画创造具有想像力的视觉效果。

作为MCU,新产品能让使用者设计开发相较典型MPU较少的PCB层数,进而节省成本。新产品还为设计人员还提供多种封装选择,从68脚位的低成本封装,到最多225脚位的封装,既可以满足成本预算需求,又可以解决外部连接设备数量的问题,例如,大量传感器输入或通讯通道。

此外,有别于MPU典型做法,新微控制器整合电源管理功能,而MPU则需要一个外部电源管理芯片(PMIC)。更多关于意法半导体的相关数据,欢迎浏览意法半导体官网。

*STM32为意法半导体国际有限公司(STMicroelectronics International NV)或其相关公司在欧盟和/或其他地区之注册和/或未注册商标。而STM32亦已在美国专利商标局注册。