№2 / 2016 / статья 6

Потребление от 89 мкА/МГц в активном режиме – новый рекорд микроконтроллеров STM32F4

Вячеслав Гавриков (г. Смоленск)

Более года назад в журнале «Новости электроники» № 11/2014 вышла статья о микроконтроллерах STM32F411, которые демонстрировали отличные показатели потребления в динамических режимах работы. Однако сейчас рекорд STM32F411 побит. Новые контроллеры STM32F410 производства компании STMicroelectronics имеют меньшие значения питающих токов, но при этом сохраняют производительность на уровне старших линеек STM32F4.

Электронные устройства работают в самых различных областях: от промышленности и медицины до военной отрасли и бытовой техники. Каждая из них выдвигает свои требования к электронным компонентам, это касается и микроконтроллеров. Например, графические приложения требуют высокопроизводительных микроконтроллеров со специализированными блоками для работы с графикой. Системы управления в промышленности критичны к наличию разнообразных коммуникационных интерфейсов и периферии. Портативная электроника невозможна без малого потребления.

Вместе с тем, существует достаточно большое количество приложений, где, с одной стороны, требуется сохранить высокую пиковую производительность, а с другой – обеспечить минимальное потребление. При этом богатство периферии оказывается не самым критичным фактором. Примерами таких устройств являются автономные интеллектуальные датчики и концентраторы, функциональные блоки в составе портативной электроники, системы распознавания звука, бытовые приборы и так далее. Именно для таких приложений компания STMicroelectronics выпускает высокопроизводительные и, в то же время, энергоэффективные микроконтроллеры STM32F401, STM32F410 и STM32F411.

Перечисленные линейки входят в состав большого семейства STM32F4, которое можно разделить на три сегмента:

  • Access lines – микроконтроллеры начального уровня с небогатой периферией, но с минимальным потреблением и самыми широкими возможностями по управлению питанием. К этому сегменту относятся уже упомянутые линейки STM32F401, STM32F410, STM32F411. Дополнительным достоинством этих контроллеров является низкая стоимость.
  • Foundation lines – базовые линейки семейства. Они отличаются высокой производительностью и широким набором периферии. В эту группу входят STM32F446, STM32F407/417, STM32F405/415.
  • Advanced lines – линейки для высокопроизводительных систем, в том числе для графических приложений. Отличительными чертами данных контроллеров является максимальное быстродействие и наиболее широкий выбор периферии. Этот сегмент объединяет в себе следующие линейки: STM32F469/479, STM32F429/439, STM32F427/437.

В своих презентациях компания STMicroelectronics часто называет группу микроконтроллеров Access lines «STM32 Dynamic Efficiency». Это – один из наиболее быстро развивающихся сегментов, который постоянно пополняется новыми представителями. Более того, у этого направления есть даже собственная стратегия, нацеленная на достижение четырех ключевых параметров: высокой производительности и степени интеграции, низкого потребления и стоимости (рисунок 1).

Рис. 1. Стратегия развития линейки микроконтроллеров STM32F4 Access Line

Рис. 1. Стратегия развития линейки микроконтроллеров STM32F4 Access Line

В случае STM32F401, STM32F410 и STM32F411 эта стратегия с успехом реализуется, и слова не расходятся с делом.

Производительность. Конечно, по величине пиковой производительности данные контроллеры уступают своим старшим коллегам за счет меньших рабочих частот. Однако вычислительная мощность ядра Cortex-M4 у них точно такая же – 1,25 DMIPS/МГц. То есть, тестирование на равных частотах покажет равные результаты!

Потребление. Линейки, входящие в сегмент STM32 Dynamic Efficiency, имеют гораздо меньшее потребление в режиме Dynamic Run. Кроме того, STM32F410 и STM32F411 отличаются возможностью расширенного использования DMA (режим Batch Acquisition Mode, BAM), что дополнительно увеличивает энергоэффективность. Для примера, потребление STM32F410 в режиме RUN (с выполнением кода из Flash при отключенной периферии) составляет всего 89 мкА/МГц, в то время как для STM32F427/437 аналогичный показатель больше почти в 3,5 раза: 260 мкА/МГц.

Высокая степень интеграции. Для производства STM32F4 используются топологические нормы 90-нм. В результате STM32F410 при наличии 128 кбайт Flash и 32 кбайт ОЗУ, умещается в корпусе WLCSP36 2,588×2,614 мм. STM32F411 с объемом памяти 512 кбайт Flash и 128 кбайт ОЗУ доступен в корпусе WLCSP49 3,029×3,029 мм.

Бюджетная стоимость. Так как на борту у микроконтроллеров STM32F4 Access Line нет ничего лишнего и ограничен объем памяти, то их стоимость также оказывается невысокой. Это один из важнейших факторов для коммерческой электроники.

Обзор линеек STM32 Dynamic Efficiency

Как было сказано выше, группа микроконтроллеров STM32 Dynamic Efficiency на настоящий момент объединяет три линейки: STM32F401, STM32F410 и STM32F411.

Все STM32 Dynamic Efficiency построены на базе высокопроизводительного ядра ARM Cortex-M4, работающего с производительностью 1,25 DMIPS/МГц. В состав ядра входит блок работы с числами с плавающей запятой (FPU), контроллер прерываний, блок отладки и модуль защиты памяти.

Между собой STM32F401, STM32F410, STM32F411 различаются максимальной рабочей частотой, объемом памяти и набором периферии.

STM32F401 – младшая линейка, способная работать на частотах до 84 МГц, что обеспечивает пиковую производительность 105 DMIPS. Объем памяти для данных микроконтроллеров оказывается достаточно большим: до 512 кбайт Flash и до 96 кбайт ОЗУ (рисунок 2).

Рис. 2. Структура микроконтроллеров STM32F401

Рис. 2. Структура микроконтроллеров STM32F401

Набор системной периферии STM32F401 мало чем отличается от старших линеек семейства STM32F4 (рисунок 2):

  • 16 каналов DMA общего назначения;
  • интегрированный DC/DC 1,2 В с возможностью динамического управления питанием;
  • схемы POR/PVD/PDR;
  • интегрированные RC-генераторы 32 кГц и 16 МГц;
  • ФАПЧ;
  • схема сброса и тактирования;
  • часы реального времени;
  • схема автопробуждения;
  • два сторожевых таймера: оконный и независимый;
  • 24-битный системный таймер;
  • до 81 выхода портов ввода/вывода общего назначения;
  • CRC.

Несмотря на богатство системной периферии, пользовательская часть периферии оказывается достаточно скромной по меркам STM32F4. Если охарактеризовать ее состав максимально кратко, то подойдет словосочетание «ничего лишнего». Важно понимать, что это как раз и есть один из факторов, позволяющих снизить потребление и стоимость этих контроллеров.

При выборе STM32F401 пользователю будут доступны следующие блоки: 16-битные и 32-битные таймеры, SPI (I2S), I2C, USART, USB OTG FS, SDIO, 12-битный АЦП, датчик температуры.

Если придерживаться хронологического порядка появления линеек на рынке, то далее необходимо рассмотреть особенности STM32F411.

STM32F411 – линейка микроконтроллеров, работающих на частотах до 100 МГц с пиковой производительностью 125 DMIPS. По сравнению с STM32F401, объем ОЗУ увеличен до 128 кбайт, а максимальный размер Flash не изменился – 512 кбайт.

Кроме увеличенной рабочей частоты, STM32F411 имеет и ряд других отличий (рисунок 3) по сравнению с STM32F401. Увеличилось число блоков SPI до 5 (все – с поддержкой I2S), а контроллер прямого доступа к памяти получил возможность работы в режиме Batch Acquisition Mode (BAM), о котором будет рассказано ниже.

Рис. 3. Структура и особенности микроконтроллеров STM32F411

Рис. 3. Структура и особенности микроконтроллеров STM32F411

STM32F410 – самая свежая линейка в сегменте. Максимальная рабочая частота для этих контроллеров осталась на уровне STM32F411 и составляет 100 МГц (125 DMIPS). При этом уровень энергоэффективности для них оказывается значительно выше. Например, потребление STM32F410 в режиме RUN (с выполнением кода из Flash при отключенной периферии) составляет всего 89 мкА/МГц. Для примера, у STM32F411 это значение равно 100 мкА/МГц, а у STM32F401 – и вовсе 136 мкА/МГц.

STM32F410 поддерживает режим Batch Acquisition Mode (BAM).

Контроллеры STM32F410 получили значительное расширение списка периферии (рисунок 4):

  • увеличенное число таймеров, блоков SPI и I2C;
  • дополнительный таймер LPTIM, работающий даже в режиме STOP;
  • генератор случайных чисел;
  • 12-битный ЦАП.
Рис. 4. Структура и особенности микроконтроллеров STM32F410

Рис. 4. Структура и особенности микроконтроллеров STM32F410

Еще одной особенностью STM32F410 является наиболее компактное корпусное исполнение WLCSP36 2,588×2,614 мм.

Перечислив все достоинства STM32F410, важно отметить и его недостатки по сравнению с STM32F411. Расплатой за уменьшение потребления стало сокращение объемов памяти. Так, величина доступной Flash уменьшилась до 128 кбайт, а ОЗУ – до 32 кбайт. Кроме того, STM32F410 лишились USB.

Здесь каждый разработчик сам волен выбирать, что ему важнее – потребление или объем памяти. В любом случае, не стоит сомневаться, что для целого ряда приложений STM32F410 станет идеальным выбором.

Одно из направлений развития линеек STM32 Dynamic Efficiency заключается в снижении уровня потребления. Рассмотрим основные пути и решения, используемые для достижения этой цели.

Особенности потребления микроконтроллеров семейства STM32F4

Не стоит считать, что до появления STM32 Dynamic Efficiency компания STMicroelectronics не прилагала усилий по снижению потребления контроллеров. Наоборот, в результате богатого опыта и огромного числа наработок в этой области и стало возможным появление малопотребляющих и оптимизированных линеек.

Во всех линейках STM32F4 можно было добиться значительного снижения мощности за счет использования ряда достаточно простых методов [1].

Динамическое управление частотой работы ядра. Если высокая производительная мощность не требуется, пользователь может с помощью ФАПЧ и делителей снизить рабочую частоту ядра и тем самым сократить потребление.

Оптимизация тактирования периферийных блоков. Рабочая частота всех периферийных блоков может изменяться за счет гибкой настройки системы тактирования. При этом если какой-либо блок не используется, то он и вовсе может быть отключен.

Динамическое управление напряжением встроенного DC/DC. Все STM32F4 имеют в составе встроенный преобразователь с выходным напряжением 1,2 В. Однако это напряжение может динамически изменяться в процессе выполнения программы. Для этого используются биты VOS[1:0].

Количество ступеней подстройки отличается для разных линеек. Тем не менее, суть метода одинакова. Увеличивая напряжение, можно достичь больших тактовых частот, но проиграть в мощности потребления. И наоборот, уменьшение напряжения сокращает потребление.

Использование внешнего источника питания. Использование интегрированного DC/DC не является обязательным. У разработчиков есть возможность питать микроконтроллер от внешнего источника. Как заявляют инженеры STMicroelectronics, это позволит сократить потери на 50% при напряжении 3,3 В и до 35% при использовании 1,8 В.

Использование режимов пониженного потребления. Для множества задач не требуется, чтобы ядро, память и периферия всегда находились в активном состоянии. Режимы пониженного потребления позволяют отключать неактивные элементы и экономить на потреблении. Для STM32F4 доступны следующие основные режимы:

  • Run Mode – активный режим. При этом работает процессорное ядро и периферия, заданная пользователем.
  • Sleep mode – процессорное ядро остановлено, работают периферийные блоки, определенные пользователем. Выход из режима возможен по различным прерываниям.
  • Stop mode – процессорное ядро остановлено, работа периферии остановлена, за исключением RTC. Flash может быть переведена в спящий режим. ОЗУ – активно. Выход из режима возможен по прерыванию от RTC или портов ввода/вывода.
  • Standby mode – ядро и вся периферия, питающаяся от 1,2 В, остановлена. Вся память отключена, кроме теневого ОЗУ (Backup domain). Работает только RTC. Возможно пробуждение от RTC или от внешнего события (сигнал от порта WKUP).
  • VBAT mode – домен VDD отключен. Питание – от внешней батареи. Работает только область памяти backup domain и RTC.

Микроконтроллеры STM32 Dynamic Efficiency имеют свои особенности реализации перечисленных методов, а также дополнительные возможности снижения потребления.

Особенности потребления контроллеров сегмента STM32 Dynamic Efficiency

С точки зрения оптимизации потребления микроконтроллеров STM32 Dynamic Efficiency, следует отметить особую реализацию динамического управления напряжением встроенного DC/DC, режим Batch Acquisition Mode (BAM), оптимизацию перечня периферии и объема памяти.

Особенности реализации динамического управления напряжением встроенного DC/DC. Для STM32F401 есть только две ступени управления напряжением ядра: Power Scale3 и Power Scale2. Power Scale3 реализуется если биты VOS[1:0] = 0x01, при этом максимальная частота не должна превышать 60 МГц, а типовое напряжение интегрированного регулятора составит 1,14 В. Если требуется рабочая частота до 84 МГц – то используется Power Scale2 VOS[1:0] = 0x10, а типовое напряжение регулятора 1,26 В.

Для микроконтроллеров STM32F410 и STM32F411 к двум режимам Power Scale3 и Power Scale2 добавляется Power Scale1. Для этого необходимо настроить биты управления VOS[1:0] = 0x11, тогда рабочая частота может подниматься до 100 МГц, а типовое напряжение составит 1,32 В.

Режим пакетной обработки Batch Acquisition Mode (BAM). Суть этого режима достаточно проста [2]. Существует огромное количество приложений, связанных с накоплением и обработкой данных. Например, накопление и обработка показаний MEMS-гироскопа, MEMS-микрофона и так далее.

В таких случаях необходимо сначала собрать значительный массив цифровых отсчетов, а уже потом применять цифровую фильтрацию или другие механизмы цифровой обработки данных. В результате сам процесс накопления оказывается очень медленным, по сравнению с процессом обработки. Это значит, что пока данные накапливаются, процессор работает вхолостую.

Чтобы этого избежать, следует использовать режимы пониженного потребления или специализированный режим Batch Acquisition Mode (BAM), доступный для микроконтроллеров двух линеек: STM32F410 и STM32F411.

Режим BAM в процессе накопления данных имеет следующие особенности:

  • работает только DMA и ОЗУ, в которую помещаются цифровые отсчеты;
  • необходимый код программы может храниться в ОЗУ, это позволяет отключить Flash и остановить ее тактирование;
  • процессорное ядро находится в спящем состоянии до наступления заданного события или прерывания.

В качестве примера можно привести случай обсчета цифрового гироскопа (рисунок 5). В процессе накопления только три блока микроконтроллера находятся в активном режиме: DMA, ОЗУ и I2C. Ядро пребывает в режиме сна, а Flash остановлена. После того как требуемое количество отсчетов собрано, происходит пробуждение контроллера и максимально быстрая обработка данных. Далее цикл вновь повторяется.

Рис. 5. Пример реализации режима Batch Acquisition Mode (BAM)

Рис. 5. Пример реализации режима Batch Acquisition Mode (BAM)

Не смотря на простой принцип работы, реализация BAM имеет особенности. Во-первых, перед тем как отключить Flash, необходимо организовать выполнение кода из ОЗУ. Во-вторых, озаботиться способом пробуждения системы и размещением векторов прерывания.

Существует три метода обработки прерываний при использовании режима BAM.

Использование ОЗУ для хранения кода, векторов прерываний. В этом случае в ОЗУ хранится не только код программы, но и обработчики и векторы прерываний.

Использование Flash для хранения векторов прерываний. Если векторы хранятся во Flash, то необходимо заблокировать все прерывания перед ее остановкой и переходом в режим BAM. После окончания накопления данных происходит пробуждение Flash и обработка всех прерываний.

Использование событий для пробуждения микроконтроллера. В данном случае прерывания не используются. Пробуждение происходит при наступлении события (вход WKUP).

У каждого из методов свои достоинства и недостатки (таблица 1). Каждый разработчик сам выбирает наиболее оптимальный для себя вариант.

Таблица 1. Варианты использования прерываний

Метод Достоинства Недостатки
Исполнение прерываний из ОЗУ Нет задержки при выполнении обработчиков прерываний Более сложная программная реализация
Исполнение прерываний из Flash Простота программной реализации Задержка при выполнении обработки прерываний
Использование событий для пробуждения ядра Прерывания не обрабатываются

Более подробно о настройке и использовании режима BAM можно ознакомиться в соответствующем руководстве [2].

Оптимизация состава периферии и объемов памяти. Еще одним фактором снижения потребления стало уменьшение объема Flash и ОЗУ, а также отказ от избыточной периферии, что также привело к снижению стоимости.

Очевидно, что большинство бытовых и даже портативных приложений абсолютно не критично к объему памяти, а богатство периферии оказывается невостребованным. По этой причине STM32F401, STM32F410 и STM32F411 и заняли свою нишу.

Чтобы подтвердить эффективность всех перечисленных программных, аппаратных и технологических усилий по снижению потребления у микроконтроллеров STM32 Dynamic Efficiency, приведем простое сравнение с другими представителями STM32F4 (рисунок 6). Результаты оказываются достаточно наглядными.

Рис. 6. Сравнение потребления различных линеек микроконтроллеров STM32F4

Рис. 6. Сравнение потребления различных линеек микроконтроллеров STM32F4

Новые микроконтроллеры STM32F410 оказываются лидерами во всех режимах от активного (RUN) до глубокого сна (Standby). В активном режиме STM32F410 потребляет всего 89 мкА/МГц, что на 10% меньше, чем у ближайшего преследователя STM32F411 и на 60% меньше, чем у STM32F401.

Отрыв от других STM32F4 столь велик, что его неудобно выражать в процентах. Так, например, STM32F42x/43x имеют удельное потребление 260 мкА/МГц, что почти в 3,5 раза больше.

В режиме STOP потребление сильно зависит от состояния Flash. Если Flash находится в режиме сна, то разрыв внутри линеек STM32 Dynamic Efficiency не так велик. У всех них значение питающих токов составляет около 40 мкА.

Однако при выключенной Flash картина меняется. Так как объем Flash у контроллеров STM32F410 в четыре раза меньше, то и потребление у них значительно меньше – всего 6 мкА.

В режиме STOP остальные STM32F4 остаются далеко позади. Для STM32F42x/43x при отключенной Flash питающий ток составляет 120 мкА, что в три раза больше, чем у STM32F410. А при спящей Flash разница в потреблении и вовсе достигает 20 раз.

Номенклатура линеек STM32F4

Как показывает обзор номенклатуры микроконтроллеров (таблица 2), основные различия между отдельными контроллерами внутри линеек заключаются в доступном объеме памяти, наборе количества периферийных блоков, корпусном исполнении и диапазоне рабочих температур.

Таблица 2. Номенклатура микроконтроллеров STM32 Dynamic Efficiency

Наименование Корпус F макс., МГц Flash, кбайт ОЗУ, кбайт 16-битные
таймеры
32-битные таймеры АЦП 12 бит (каналов) ЦАП 12 бит I/O Интерфейсы U пит., В I потр., режим RUN, мкА/МГц T раб., °C
STM32F401CB UFQFPN 48 7x7x0.55;
WLCSP 49L DIE 423 R 7X7 P 0.4 MM
84 128 64 6 2 10 36 I2C, SPI, USB, USART, SDIO 1,7…3,6 128 -40…85; -40…105
STM32F401CC UFQFPN 48 7x7x0.55;
WLCSP 49L DIE 423 R 7X7 P 0.4 MM
256
STM32F401CD UFQFPN 48 7x7x0.55;
WLCSP 49L DIE 433 P 0.4 MM
384 96 137
STM32F401CE UFQFPN 48 7x7x0.55;
WLCSP 49L DIE 433 P 0.4 MM
512
STM32F401RB LQFP 64 10x10x1.4 128 64 16 50 128
STM32F401RC LQFP 64 10x10x1.4 256
STM32F401RD LQFP 64 10x10x1.4 384 96 137
STM32F401RE LQFP 64 10x10x1.4 512
STM32F401VB LQFP 100 14x14x1.4;
UFBGA 100 7x7x0.6
128 64 81 128
STM32F401VC LQFP 100 14x14x1.4;
UFBGA 100 7x7x0.6
256
STM32F401VD LQFP 100 14x14x1.4;
UFBGA 100 7x7x0.6
384 96 137
STM32F401VE LQFP 100 14x14x1.4;
UFBGA 100 7x7x0.6
512
STM32F410C8 UFQFPN 48 7x7x0.55 100 64 32 5 1 10 1 36 I2C, SPI, USART, SDIO 89
STM32F410CB UFQFPN 48 7x7x0.55 128
STM32F410R8 LQFP 64 10x10x1.4 64 16 50
STM32F410RB LQFP 64 10x10x1.4 128
STM32F410T8 WLCSP 36L die 458 P 0.4 MM 64 4 23
STM32F410TB WLCSP 36L die 458 P 0.4 MM 128
STM32F411CC UFQFPN 48 7x7x0.55;
WLCSP 49L DIE 431 P 0.4 MM
256 128 6 2 10 36 I2C, SPI, USB, USART, SDIO 100
STM32F411CE UFQFPN 48 7x7x0.55;
WLCSP 49L DIE 431 P 0.4 MM
512
STM32F411RC LQFP 64 10x10x1.4 256 16 50
STM32F411RE LQFP 64 10x10x1.4 512
STM32F411VC LQFP 100 14x14x1.4 256 81
STM32F411VE LQFP 100 14x14x1.4;
UFBGA 100 7x7x0.6
512
  • STM32F401 имеют объем Flash 128…512 кбайт, 64 или 96 кбайт ОЗУ, до 81 порта ввода/вывода. Доступно пять корпусных исполнений: WLCSP49, UFQFPN48, LQFP64, UFBGA100, LQFP100;
  • STM32F410 имеют объем Flash 64 или 128 кбайт, 32 кбайт ОЗУ, до 50 портов ввода/вывода. Доступно три корпусных исполнения: WLCSP36, UFQFPN48, LQFP64;
  • STM32F411 имеют объем Flash 256 или 512 кбайт, 128 кбайт ОЗУ, до 81 порта ввода/вывода. Доступно пять корпусных исполнений: WLCSP49, UFQFPN48, LQFP64, UFBGA100, LQFP100.

Все микроконтроллеры работают с диапазоном напряжений 1,7…3,6 В.

Средства разработки и отладки

Традиционно компания STMicroelectronics предлагает широкий выбор отладочных средств и программного обеспечения.

На сегодняшний день доступно пять фирменных наборов:

Каждый из наборов может быть использован как для ознакомления с особенностями контроллера, так и в качестве составного блока в собственных разработках. Отладочные платы снабжены встроенным отладчиком ST-LINK/V2 и не требуют внешнего программатора.

Платы STM32F401C-DISCO и STM32F411E-DISCO идентичны по функционалу и отличаются типом контроллера (рисунок 7). На STM32F401C-DISCO установлен STM32F401C, а на STM32F411E-DISCO используется STM32F411VET6.

Рис. 7. Оценочные наборы STM32F401C-DISCO и STM32F411E-DISCO

Рис. 7. Оценочные наборы STM32F401C-DISCO и STM32F411E-DISCO

Обе платы снабжены дополнительными микросхемами: L3GD20 (трехосевой МЭМС-гироскоп), LSM303DLHC (трехосевой МЭМС-акселерометр и магнетометр), MP45DT02 (МЭМС-микрофон) и CS43L22 (аудиокодек с усилителем D-класса).

NUCLEO-F401RE, NUCLEO-F410RB и NUCLEO-F411RE (рисунок 8) отличаются только установленным микроконтроллером. NUCLEO-F401RE использует STM32F401RET6, на NUCLEO-F410RB установлен STM32F410RBT6, а на NUCLEO-F411RE размещен STM32F411RET6. Эти наборы не имеют дополнительных датчиков на борту, зато они поддерживают подключение внешних плат расширения: Arduino Uno Revision 3.

Рис. 8. Платы NUCLEO-F401RE, NUCLEO-F410RB и NUCLEO-F411RE

Рис. 8. Платы NUCLEO-F401RE, NUCLEO-F410RB и NUCLEO-F411RE

Все платы снабжены большим количеством примеров и библиотек.

Описание всех доступных библиотек и программных средств потребует не одной статьи. Если говорить кратко, то все ПО, доступное для контроллеров STM32F4, можно разделить на три группы: бесплатное ПО от STMicroelectronics, бесплатное Open Source, платное ПО от партнеров компании STMicroelectronics.

ПО от STMicroelectronics доступно для свободного скачивания на сайте компании. Здесь присутствуют программные библиотеки различного уровня: прикладные (управление двигателями, аудио и так далее), стеки стандартных протоколов (TCP/IP, USB и тому подобные), библиотеки нижнего уровня (драйвера и CMSIS).

Библиотеки нижнего уровня доступны для скачивания в составе программного набора STM32CubeF4. Он включает: CMSIS, драйвера периферийных блоков (STM32F4xx_HAL_Driver), примеры работы с периферией, шаблоны проектов для различных сред разработки.

Кроме программных библиотек, компания ST Microelectronics предлагает и прикладное ПО: STM32CubeMX. Эта программа использует графический интерфейс для автоматической генерации пользовательского кода. Такой инструмент как STM32CubeMX удобен для конфигурации периферийных блоков и освобождает пользователя от дотошного изучения регистров управления отдельных блоков.

Заключение

Новые контроллеры STM32F410 производства компании ST Microelectronics ставят очередной рекорд по значению удельных питающих токов: 89 мкА/МГц. Это на 10% меньше, чем у STM32F411 и в 3,5 раза меньше, чем у STM32F42x/43x!

При этом производительность STM32F410 осталась на том же уровне. Процессорное ядро Cortex-M4 показывает те же 1,25 DMIPS/МГц, что и ядра всех микроконтроллеров STM32F4.

Новая линейка STM32F410, по сравнению с STM32F411, получила расширение периферии: увеличено число таймеров, блоков SPI и I2C, имеется новый таймер LPTIM, работающий даже в режиме STOP, а также генератор случайных чисел и 12-битный ЦАП.

Литература

  1. AN4365. Application note. Using STM32F4 MCU power modes with best dynamic efficiency. Rev.2. STMicroelectronics, 2014.
  2. AN4515. Application note. Using Batch Acquisition Mode (BAM) to maximize power efficiency on STM32F410 and STM32F411 microcontroller lines. Rev.4. STMicroelectronics, 2015.
  3. www.st.com.

Наши информационные каналы

Теги: , ,
Рубрики:

О компании ST Microelectronics

Компания STMicroelectronics является №1 производителем электроники в Европе. Компоненты ST широко представлены в окружающих нас потребительских товарах – от iPhone до автомобилей разных марок. Лидеры индустриального рынка выбирают компоненты ST за их надежность и выдающиеся технические параметры. В компании ST работает 48 000 сотрудников в 35 странах. Производственные мощности расположены в 12 странах мира. Более 11 тысяч сотрудников заняты исследованиями и разработками – инновационное лидерство ...читать далее