Nowa seria STM32: wyższa wydajność i niższy koszt w segmencie entry-level

STMicroelectronics, ogłosiło nową generację mikrokontrolerów klasy entry-level (MCU), które mają zwiększyć wydajność miliardów małych inteligentnych urządzeń w fabrykach, domach, miastach i infrastrukturach, jednocześnie adresując ekstremalne ograniczenia kosztów, rozmiaru i mocy.

Nowa seria STM32C5 jest przeznaczona dla urządzeń konsumenckich i profesjonalnych, takich jak inteligentne termostaty, elektroniczne zamki do drzwi, inteligentne czujniki przemysłowe, siłowniki robotyczne, elektronika do noszenia i komputerowe urządzenia peryferyjne.

Dzięki ulepszonej konstrukcji opartej na zastrzeżonym procesie produkcyjnym ST 40 nm, mikrokontrolery STM32C5 mogą wykonywać zadania zauważalnie szybciej niż wiele używanych obecnie chipów. Daje to produktom więcej miejsca na nowoczesne funkcje, takie jak ulepszone wykrywanie, płynniejsza kontrola i lepsze doświadczenia użytkownika – a wszystko to przy jednoczesnym utrzymaniu niskiego dynamicznego zużycia energii.

Mikrokontrolery STM32C5 integrują wbudowane zabezpieczenia, które pomagają chronić produkty przed manipulacją i zagrożeniami cybernetycznymi, co stanowi rosnący priorytet na rynkach konsumenckich i przemysłowych.

Użytkownicy nowej serii STM32C5 mogą cieszyć się ulepszonym środowiskiem STM32Cube, teraz ze zoptymalizowanymi pod względem rozmiaru sterownikami klasy produkcyjnej. Zmodernizowany ekosystem wprowadza także ulepszone narzędzia do generowania i programowania kodu, a także rozszerzone przykłady oprogramowania gotowego do produkcji. Korzystając z ciągłych aktualizacji, środowisko STM32Cube ma pomóc programistom w szybszym i wydajniejszym kodowaniu, przy jednoczesnej maksymalizacji możliwości produktu końcowego.

Nowe mikrokontrolery STM32C5 znalazły już zastosowanie m.in. w sterownikach palników gazowych firmy SIT Group (do precyzyjnej kontroli spalania i detekcji płomienia w systemach safety-critical) oraz w nowej generacji stacji ładowania EV AC od Circontrol, gdzie układ odpowiada za pomiary, interfejsy komunikacyjne i obsługę standardów cyberbezpieczeństwa.

Mikrokontrolery STM32C5 wchodzą już do produkcji, a ich celem są obudowy od 3 mm x 3 mm UFQFPN20 do 20 mm x 20 mm LQFP144. Płytki ewaluacyjne STM32 Nucleo oraz karta rozszerzeń wyświetlacza firmy Riverdi z oprogramowaniem programistycznym TouchGFX do tworzenia graficznych interfejsów użytkownika na poziomie podstawowym są gotowe do pomocy w rozwoju. Ceny zaczynają się od 0,64 dolara przy zamówieniu 10 000 sztuk.

Informacje techniczne:

Nowe mikrokontrolery STM32C5 wykorzystują innowacyjną implementację zaawansowanego wbudowanego procesora Arm® Cortex®-M33. Podczas gdy rdzeń Arm zapewnia zaawansowaną wydajność i efektywność, opatentowany przez ST proces produkcyjny 40 nm jest opłacalny, obsługuje wyższe częstotliwości taktowania i umożliwia wykorzystanie pamięci powyżej 512 KB, gdzie technologie o niższej gęstości są niekonkurencyjne. Mikrokontrolery STM32C5 są wyposażone w wbudowaną pamięć Flash o pojemności od 128 KB, dzięki czemu wydajność Cortex-M33 jest dostępna w atrakcyjnej cenie dla podstawowych aplikacji, w przeciwnym razie ograniczonych do słabszych urządzeń Cortex-M0 i Cortex-M23. Dostępne są urządzenia o pojemności do 1 MB, zapewniające projektantom produktów obszerne miejsce do przechowywania kodu i danych w celu tworzenia nowych, wyrafinowanych funkcji.

Implementacja rdzenia Arm Cortex-M33 w węźle 40 nm zapewnia lepszą arytmetykę wydajność urządzeń klasy podstawowej przy konkurencyjnej cenie i niskim zużyciu energii. Przyspiesza to obliczenia, takie jak wbudowane filtry cyfrowe w kondycjonowaniu sygnału czujnika, tłumieniu szumów i eliminacji drgań. Ponadto układ zasilania, zawierający pojedynczy regulator niskiego spadku napięcia (LDO), umożliwia obsługę dodatkowych pinów wejścia/wyjścia użytkownika. Dostępny jest również bezpośredni dostęp do pamięci (DMA), który pomaga oszczędzać energię, skraca czas reakcji systemu i upraszcza oprogramowanie. Układ wyposażono w dwa kontrolery DMA, co pozwala na równoległy odczyt danych i odciąża rdzeń w zadaniach wymagających wysokiej przepustowości.

Układy są przygotowane do certyfikacji SESIP3 i PSA Level 3 – wyposażono je w ochronę pamięci, mechanizmy tamper protection, akceleratory AES/hash oraz izolację czasową (HDP), zabezpieczającą m.in. procedury secure boot. Wersje STM32C59x i STM32C5A3 oferują dodatkowe zabezpieczenia, w tym obsługę unikatowego klucza sprzętowego (HUK), bezpieczne przechowywanie klucza oraz sprzętowe akceleratory kryptograficzne do operacji symetrycznych i asymetrycznych, z ochroną przed atakami typu side-channel.

Zaprojektowane z myślą o wymagających środowiskach przemysłowych, urządzenie zapewnia solidną wydajność nawet w trudnych warunkach sieciowych. Obsługuje szeroki zakres temperatur otoczenia od -40°C do 125°C, przy temperaturze złącza nawet do 140°C. Nawet przy maksymalnej temperaturze roboczej urządzenie może pracować z maksymalną częstotliwością znamionową, zapewniając jednolitą wydajność w całym zakresie temperatur. STM32C5 zapewnia zgodność z przemysłowymi normami bezpieczeństwa, w tym IEC 61508 SIL-2 i IEC 60335-1/60730-1 Class-B, poprzez integrację niezbędnych funkcji sprzętowych i programowych.

Udoskonalenia ekosystemu programistycznego obejmują nową wersję STM32CubeMX – STM32CubeMX2 – która wprowadza funkcję podglądu, umożliwiającą szybszy dostęp do kodu referencyjnego, przyspieszając tym samym rozwój i ułatwiając ponowne wykorzystanie kodu. Nowością w oprogramowaniu wbudowanym STM32CubeC5 jest również zoptymalizowana pod kątem rozmiaru kodu warstwa HAL2, która zapewnia dostęp do wszystkich funkcji mikrokontrolera i pozwala na wykorzystanie większej ilości pamięci na kod aplikacji.

Alex Fabre, ekspert ds. oprogramowania wbudowanego w autoryzowanym partnerze ST, firmie RTONE, przetestował nowe narzędzia, komentując: „STM32 HAL2 sprawia, że ​​programowanie z wykorzystaniem STM32C5 i innych mikrokontrolerów z tej rodziny jest szybsze i bardziej wydajne. Jest znacznie lżejsze, bliższe funkcjom sprzętowym, a przenoszenie naszego kodu na inne mikrokontrolery STM32 jest niezwykle proste”.

Kompleksowy ekosystem oferuje również programistom:

• Narzędzia do oceny sprzętu STM32C5, umożliwiające szybsze prototypowanie i oferujące referencyjne wytyczne dotyczące projektowania sprzętu

• Nową bibliotekę przykładów, oferującą szybszy dostęp do dużej liczby przykładów kodu STM32C5 gotowych do produkcji, upraszczając korzystanie z funkcji STM32C5 i przyspieszając rozwój

• Wybór dwóch darmowych, zintegrowanych środowisk programistycznych (STM32CubeIDE i STM32CubeIDE dla VSCODE) dla szybszego rozwoju i debugowania

• Ekosystem STM32Cube z zoptymalizowanym portowaniem popularnego oprogramowania pośredniczącego, w tym FreeRTOS, LwIP, USBX i FileX

ST, STMicroelectronics’ new STM32 series redefines entry-level microcontroller performance and value for smart devices everywhere