STM32 - STM32

Rodina STM32
Obecná informace
Spuštěno 2007
Přerušeno Proud
Navrhl STMicroelectronics
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 24 až 480  MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 130 až 40  nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M33F ,
ARM Cortex-M7F ,
ARM Cortex-M4F ,
ARM Cortex-M3 ,
ARM Cortex-M0+ ,
ARM Cortex-M0
Die STM32F103VGT6
STM32F100C4T6B die
Mikrokontrolér STM32

STM32 je rodina 32bitových integrovaných obvodů mikrokontrolérů od společnosti STMicroelectronics . Čipy STM32 jsou seskupeny do souvisejících řad, které jsou založeny na stejném 32bitovém jádru procesoru ARM , jako jsou Cortex-M33F , Cortex-M7F , Cortex-M4F , Cortex-M3 , Cortex-M0+ nebo Cortex-M0 . Interně se každý mikrokontrolér skládá z jádra procesoru, statické paměti RAM , flash paměti, ladicího rozhraní a různých periferií.

Přehled

Leaflabs Maple. Deska ve stylu Arduino s mikrokontrolérem STM32F103RBT6.
Hlavní články: ARM architektura a ARM Cortex-M

STM32 je rodina mikrořadičů integrovaných obvodů založených na 32bitové RISC architektuře ARM Cortex-M33F , Cortex-M7F , Cortex-M4F , Cortex-M3 , Cortex-M0 + a Cortex-M0 jader. STMicroelectronics licencuje ARM Processor IP od ARM Holdings . Základní návrhy ARM mají mnoho konfigurovatelných možností a ST pro každý návrh volí individuální konfiguraci. ST převádí vlastní jádra na jádro před převedením designu na silikonovou matrici. Následující tabulky shrnují rodiny mikrokontrolérů STM32.

Řada STM32 ARM CPU Core
L5 , U5
F7 , H7
F3 , F4 , G4, L4 , L4+, WB
WL
F1 , F2 , L1
G0 , L0
F0

Dějiny

STM32 je třetí rodina ARM od STMicroelectronics. Navazuje na jejich dřívější rodinu STR9 založenou na jádru ARM9E a rodinu STR7 založenou na jádru ARM7TDMI . Následuje historie vývoje rodiny STM32.

  • V říjnu 2006 společnost STMicroelectronics (ST) oznámila, že licencovala jádro ARM Cortex-M3.
  • V červnu 2007, ST oznámil STM32 F1-série založená na ARM Cortex-M3.
  • V listopadu 2007 společnost ST oznámila ve spolupráci se společností Hitex levnou vývojovou sadu „STM32-PerformanceStick“ .
  • V říjnu 2009 společnost ST oznámila, že nové čipy ARM budou postaveny pomocí procesu 90 nm.
  • V dubnu 2010 společnost ST oznámila čipy řady STM32 L1.
  • V září 2010 společnost ST oznámila desku STM32VLDISCOVERY.
  • V listopadu 2010 společnost ST oznámila čipy řady STM32 F2 založené na jádru ARM Cortex-M3 a budoucí vývoj čipů založených na jádrech ARM Cortex-M4 a ARM Cortex-M3.
  • V únoru 2011 společnost ST oznámila desku STM32L-DISCOVERY.
  • V březnu 2011 společnost ST oznámila rozšíření svých čipů řady STM32 L1 s hustotou flash 256 KB a 384 KB.
  • V září 2011 společnost ST oznámila čipy řady STM32 F4 založené na jádru ARM Cortex-M4F a desce STM32F4DISCOVERY.
  • V únoru 2012 společnost ST oznámila čipy řady STM32 F0 založené na jádru ARM Cortex-M0.
  • V květnu 2012 společnost ST oznámila desku STM32F0DISCOVERY.
  • V červnu 2012 společnost ST oznámila čipy řady STM32 F3 založené na jádru ARM Cortex-M4F.
  • V září 2012 společnost ST oznámila plnou produkci čipů řady STM32 F3 a desky STM32F3DISCOVERY. Řada STM32 F050 bude také k dispozici v balení TSSOP 20.
  • V lednu 2013 společnost ST oznámila plnou podporu Java pro čipy řady STM32 F2 a F4.
  • V únoru 2013 ST oznámila podporu STM32 Embedded Coder pro MATLAB a Simulink .
  • V únoru 2013 společnost ST oznámila čipy řady STM32 F4x9.
  • V dubnu 2013 společnost ST oznámila čipy řady STM32 F401.
  • V červenci 2013 společnost ST oznámila čipy řady STM32 F030. Řada STM32 F030 bude také k dispozici v balení TSSOP 20.
  • V září 2013 společnost ST oznámila desky STM32F401C-DISCO a STM32F429I-DISCO.
  • V říjnu 2013 společnost ST oznámila desku STM32F0308DISCOVERY.
  • V prosinci 2013 společnost ST oznámila, že se připojuje k projektu mbed .
  • V lednu 2014 společnost ST oznámila čipy řady STM32 F0x2, desku STM32F072B-DISCO a desku STM32072B-EVAL.
  • V únoru 2014 společnost ST oznámila čipy řady STM32 L0 založené na jádru ARM Cortex-M0+.
  • V únoru 2014 společnost ST oznámila několik desek STM32 Nucleo se záhlavími Arduino a mbed IDE.
  • V únoru 2014 společnost ST oznámila vydání bezplatného softwarového nástroje STM32Cube s grafickým konfigurátorem a generátorem kódu C.
  • V dubnu 2014 společnost ST oznámila, že čipy STM32F30x jsou nyní k dispozici v plné produkci. Byla také oznámena nová deska NUCLEO-F302R8.
  • V září 2014 společnost ST oznámila řadu STM32 F7, první čipy založené na jádru Cortex-M7F.
  • V říjnu 2016 společnost ST oznámila řadu STM32H7 založenou na jádru ARM Cortex-M7F. Zařízení běží na 400 MHz a je vyráběno pomocí 40 nm technologie.
  • V listopadu 2017 společnost ST oznámila řadu STM32L4+, upgrade na MCU řady Cortex-M4 řady STM32L4.
  • V říjnu 2018 společnost ST oznámila řadu MCU s ultra nízkým výkonem STM32L5 založenou na jádru ARM Cortex-M33 s řadou bezpečnostních funkcí, jako je TrustZone, Secure Boot, aktivní detekce sabotáže IO, zavaděč instalace zabezpečeného firmwaru, certifikovaná kryptolib atd.
  • V únoru 2021 společnost ST oznámila řadu MCU s ultra nízkým výkonem STM32U5 založenou na jádru ARM Cortex-M33 s řadou funkcí s nízkým výkonem a zabezpečením, jako je TrustZone, Secure Boot, aktivní detekce sabotáže IO, hardwarová ochrana cílení na úroveň zabezpečení 3 PSA a SESIP atd.

Série

Řada STM32 se skládá ze 14 řad mikrokontrolérů : H7, F7, F4, F3, F2, F1, F0, G4, G0, L5, L4, L4+ L1, L0. Každá řada mikrokontrolérů STM32 je založena na jádru procesoru Cortex-M7F , Cortex-M4F , Cortex-M33 , Cortex-M3 , Cortex-M0+ nebo Cortex-M0 ARM. Cortex-M4F je koncepčně Cortex-M3 plus DSP a pokyny s plovoucí desetinnou čárkou s jednoduchou přesností .

STM32 H7

Řada STM32 H7
Obecná informace
Spuštěno 2017 Q2
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 480 MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 40nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M7F + volitelně ARM Cortex-M4F
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated , DSP ,
FPU (SP & DP)

Řada STM32 H7 je skupina vysoce výkonných mikrořadičů STM32 založených na jádru ARM Cortex-M7F s jednotkou s dvojitou přesností s plovoucí desetinnou čárkou a volitelným druhým jádrem Cortex-M4F s jednoduchou plovoucí desetinnou čárkou. Jádro Cortex-M7F může dosáhnout pracovní frekvence až 480 MHz, zatímco Cortex-M4F-až 240 MHz. Každé z těchto jader může pracovat samostatně nebo jako hlavní/podřízené jádro.

Řada STM32H7 je první řadou mikrokontrolérů STM32 v 40nm procesní technologii a první řadou mikrokontrolérů na bázi ARM Cortex-M7 schopných pracovat až na frekvenci 480 MHz, což umožňuje zvýšení výkonu oproti předchozím řadám mikrokontrolérů Cortex-M a dosáhlo nových výkonnostní záznamy 1027 DMIPS a 2400 CoreMark.

STM32 F7

Řada STM32 F7
Obecná informace
Spuštěno 2014
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 216 MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 90nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M7F
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated , DSP ,
FPU (SP & DP)

Řada STM32 F7 je skupina mikrořadičů STM32 založená na jádru ARM Cortex-M7F. Mnoho ze série F7 je pin-to-pin kompatibilní s řadou STM32 F4.

Jádro:

  • Jádro ARM Cortex-M7F s maximální taktovací frekvencí 216  MHz .

STM32 F4

Řada STM32 F4
Obecná informace
Spuštěno 2011
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 84 až 180 MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 90 nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M4F
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated , DSP ,
FPU (SP)

Řada STM32 F4 je první skupinou mikrokontrolérů STM32 založených na jádru ARM Cortex-M4F. Řada F4 je také první řadou STM32, která má pokyny DSP a plovoucí desetinné čárky. F4 je pin-to-pin kompatibilní s řadou STM32 F2 a přidává vyšší takt, 64 KB CCM statickou RAM, plně duplexní I²S, vylepšené hodiny v reálném čase a rychlejší ADC. Souhrn této série je:

STM32 F3

Řada STM32 F3
Obecná informace
Spuštěno 2012
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 72 MHz až 72 MHz
Architektura a klasifikace
Mikroarchitektura ARM Cortex-M4F
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated , DSP ,
FPU (SP)

Řada STM32 F3 je druhou skupinou mikrokontrolérů STM32 založených na jádru ARM Cortex-M4F. F3 je téměř kompatibilní pin-to-pin s řadou STM32 F1. Souhrn této série je:

  • Jádro:
  • Paměť:
    • Statická paměť RAM se skládá z 16/24/32/40 KB obecného účelu s kontrolou parity hardwaru, 0/8 KB jádrové paměti (CCM) s kontrolou parity hardwaru, 64/128 bajtů zálohovaných baterií s vymazáním detekce neoprávněné manipulace.
    • Flash se skládá z 64/128/256  KB obecného účelu, 8  KB zavádění systému a volitelných bytů.
    • Každý čip má z výroby naprogramované 96bitové jedinečné identifikační číslo zařízení.
  • Periferní zařízení:
    • Každá řada F3 obsahuje různé periferie, které se liší řádek po řádku.
  • Oscilátory se skládají z interních (8 MHz, 40 kHz), volitelných externích (1 až 32 MHz, 32,768 až 1000 kHz).
  • Balíčky IC : LQFP 48, LQFP64, LQFP100 , UFBGA 100.
  • Rozsah provozního napětí je 2,0 až 3,6  voltů .

Charakteristickým rysem této řady je přítomnost čtyř rychlých, 12bitových simultánních vzorkovacích ADC (multiplexer na více než 30 kanálů) a čtyř odpovídajících operačních zesilovačů šířky pásma 8  MHz se všemi kolíky odhalenými a navíc interním PGA (Programmable Gain Array) síť. Odkryté pady umožňují řadu analogových obvodů pro úpravu signálu, jako jsou pásmové filtry, filtry proti aliasu, zesilovače náboje, integrátory/derivátory, diferenciální vstupy s „ziskem“ s vysokým ziskem a další. To eliminuje potřebu externích operačních zesilovačů pro mnoho aplikací. Vestavěný dvoukanálový DAC má libovolný průběh i hardwarově generovaný průběh (sinus, trojúhelník, šum atd.). Všechna analogová zařízení mohou být zcela nezávislá nebo částečně interně propojená, což znamená, že na jednom čipu lze mít téměř vše, co je potřeba pro pokročilý systém pro propojení a propojení senzorů.

Čtyři ADC lze simultánně vzorkovat, což umožňuje širokou škálu přesných analogových řídicích zařízení. Je také možné použít hardwarový plánovač pro pole multiplexoru, což umožňuje dobrou přesnost časování při vzorkování více než 4 kanálů, nezávisle na hlavním vláknu procesoru. Spouštění vzorkování a multiplexování lze ovládat z různých zdrojů, včetně časovačů a vestavěných komparátorů, což v případě potřeby umožňuje nepravidelné intervaly vzorkování.

Vstupy operačních zesilovačů jsou vybaveny analogovým multiplexerem 2 na 1, což umožňuje předběžné zpracování celkem osmi analogových kanálů pomocí operačního zesilovače; všechny výstupy operačního zesilovače lze interně připojit k ADC.

STM32 F2

Řada STM32 F2
Obecná informace
Spuštěno 2010
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 120 MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 90 nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M3
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated (some)

Řada STM32 F2 mikrokontrolérů STM32 založená na jádru ARM Cortex-M3. Jedná se o nejnovější a nejrychlejší řadu Cortex-M3. F2 je pin-to-pin kompatibilní s řadou STM32 F4. Souhrn této série je:

  • Jádro:
  • Paměť:
    • Statická paměť RAM se skládá z 64/96/128 KB pro obecné účely, 4 KB zálohovaná baterií, 80 bytů zálohovaná baterií s vymazáním detekce neoprávněné manipulace.
    • Flash se skládá ze 128/256/512/768/1024  KB obecného účelu, 30 KB spouštění systému, 512 bytů jednorázově programovatelných (OTP), 16 volitelných bytů.
    • Každý čip má z výroby naprogramované 96bitové jedinečné identifikační číslo zařízení.
  • Periferní zařízení:
    • Společnými periferiemi obsaženými ve všech balíčcích IC jsou USB 2.0 OTG HS, dva CAN 2.0B, jeden SPI + dva SPI nebo I²S, tři I²C, čtyři USART, dva UART, SDIO/MMC, dvanáct 16bitových časovačů, dva 32bitové časovače , dva časovače hlídače, teplotní senzor, 16 nebo 24 kanálů do tří ADC, dva DAC, 51 až 140 GPIO, šestnáct DMA, hodiny v reálném čase (RTC), motor kontroly cyklické redundance (CRC), generátor náhodných čísel (RNG) . Větší balíčky IC přidávají možnosti 8/16bitové externí paměťové sběrnice.
    • Modely STM32F2x7 přidávají ethernetový MAC , rozhraní fotoaparátu , USB 2.0 OTG FS.
    • Modely STM32F21x přidávají kryptografický procesor pro DES / TDES / AES a hašovací procesor pro SHA-1 a MD5 .
  • Oscilátory se skládají z interních (16 MHz, 32 kHz), volitelných externích (4 až 26 MHz, 32,768 až 1000 kHz).
  • Balíčky IC : WLCSP 64, LQFP 64, LQFP100, LQFP144, LQFP176, UFBGA 176.
  • Rozsah provozního napětí je 1,8 až 3,6 voltů.

STM32 F1

Řada STM32 F1
Obecná informace
Spuštěno 2007
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 24 až 72 MHz
Architektura a klasifikace
Mikroarchitektura ARM Cortex-M3
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated (some)

Řada STM32 F1 byla první skupinou mikrokontrolérů STM32 založených na jádru ARM Cortex-M3 a považovala za své hlavní mikrokontroléry ARM. Řada F1 se postupem času vyvíjela zvyšováním rychlosti CPU, velikostí vnitřní paměti a řadou periferií. Existuje pět řádků F1: konektivita (STM32F105/107), výkon (STM32F103), USB přístup (STM32F102), přístup (STM32F101), hodnota (STM32F100). Souhrn této série je:

  • Jádro:
  • Paměť:
    • Statická paměť RAM se skládá ze 4/6/8/10/16/20/24/32/48/64/80/96 KB.
    • Flash se skládá z 16/32/64/128/256/384/512/768/1024 KB.
  • Periferní zařízení:
    • Každá řada F1 obsahuje různé periferie, které se liší řádek po řádku.
  • IC balíčky : VFQFPN36, VFQFPN48, LQFP 48, WLCSP 64, TFBGA 64, LQFP64, LQFP100, LFBGA 100, LQFP144, LFBGA144.

STM32 F0

Řada STM32 F0
Obecná informace
Spuštěno 2012
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 48 MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 180 nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M0
Instrukční sada Palec-1 (většina) ,
Palec-2 (některý)

Řady STM32 F0 jsou první skupinou čipů ARM Cortex-M0 v rodině STM32. Souhrn této série je:

  • Jádro:
    • Jádro ARM Cortex-M0 s maximální taktovací frekvencí 48  MHz .
    • Možnosti Cortex-M0 zahrnují časovač SysTick.
  • Paměť:
    • Statická paměť RAM se skládá ze 4/6/8/16/32 kB obecného účelu s kontrolou parity hardwaru.
    • Flash se skládá z 16/32/64/128/256 KB obecného účelu.
    • Každý čip má z výroby naprogramované 96bitové jedinečné identifikační číslo zařízení. (kromě STM32F030x4/6/8/C a STM32F070x6/B,)
  • Periferní zařízení:
    • Každá řada F0 obsahuje různé periferie, které se liší řádek po řádku.
  • Oscilátory se skládají z interních (8 MHz, 40 kHz), volitelných externích (1 až 32 MHz, 32,768 až 1000 kHz).
  • Balíčky IC : TSSOP20, UFQFPN32, LQFP /UFQFN48, LQFP64, LQFP /UFBGA100.
  • Rozsah provozního napětí je 2,0 až 3,6  voltů s možností snížení až na 1,65 V.

STM32 G4

Řada STM32 G4
Obecná informace
Spuštěno 2019
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 170 MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 90 nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M4F
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated , DSP ,
FPU (SP)

Řada STM32 G4 je další generací mikrokontrolérů Cortex-M4F, jejichž cílem je nahradit řadu F3, a nabízí zlatou střední cestu v produktivitě a energetické účinnosti, např. Lepší energetickou účinnost a výkon ve srovnání se starší řadou F3/F4 a vyšší výkon ve srovnání s ultra řada L4 s nízkým výkonem, integrováno několik hardwarových akcelerátorů.

  • Jádro:
    • Jádro ARM Cortex-M4F s maximální taktovací frekvencí 170 MHz s instrukcemi FPU a DSP
  • Matematické urychlovače:
    • CORDIC (trigonometrické a hyperbolické funkce)
    • FMAC (filtrační funkce)
  • Paměť:
    • Flash paměť s kódem pro opravu chyb (ECC) a velikostmi 128 až 512 KB.
    • Statické velikosti RAM 32 až 128 kB s kontrolou parity hardwaru a rutinním posilovačem CCM-SRAM, 32x 32bitové registry zálohované baterií s vymazáním detekce neoprávněné manipulace.
  • Bohatá pokročilá analogová periferie (komparátor, operační zesilovače, DAC)
  • ADC s hardwarovým převzorkováním (16bitové rozlišení) až 4 Mps
  • Časovač s vysokým rozlišením verze 2
  • Rozhraní USB typu C s napájením včetně fyzické vrstvy (PHY)
  • Zabezpečená paměťová oblast
  • Hardwarové šifrování AES

STM32 G0

Řada STM32 G0
Obecná informace
Spuštěno 2018
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 64 MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 90 nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M0+
Instrukční sada Palec-1 (většina) ,
Palec-2 (některý)

Řada STM32 G0 je další generací mikrokontrolérů Cortex-M0/M0+ pro segment rozpočtového trhu a nabízí zlatou střední cestu v produktivitě a energetické účinnosti, např. Lepší energetickou účinnost a výkon ve srovnání se starší řadou F0 a vyšší výkon ve srovnání s ultra nízkými výkonová řada L0

  • Jádro:
    • Jádro ARM Cortex-M0+ s maximální taktovací frekvencí 64 MHz.
    • Rozhraní ladění je SWD s zarážkami a hlídacími body. Ladění JTAG není podporováno.
  • Paměť:
    • Statická velikost paměti RAM 8 až 128  kB pro všeobecné použití s ​​kontrolou parity hardwaru, 5x 32bitové registry zálohované baterií s vymazáním detekce neoprávněné manipulace.
    • Velikost flash 16 až 512 KB.

STM32 U5

Řada STM32 U5
Obecná informace
Spuštěno 2021
Přerušeno proud
Max. Taktovací frekvence CPU až 160 MHz
Architektura a klasifikace
Mikroarchitektura ARM Cortex-M33F

Řada STM32 U5 je evolucí mikrokontrolérů s ultra nízkým výkonem STM32L:

  • 32bitové jádro ARM Cortex-M33
  • Maximální frekvence procesoru 160 MHz

STM32 L5

Řada STM32 L5
Obecná informace
Spuštěno 2018
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 110 MHz 
Architektura a klasifikace
Mikroarchitektura ARM Cortex-M33F

Řada STM32 L5 je evolucí řady mikrořadičů s ultra nízkým výkonem STM32L:

STM32 L4+

Řada STM32 L4+
Obecná informace
Spuštěno 2016
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 120 
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 90 nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M4F
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated , DSP ,
FPU (SP)

Řady STM32 L4+jsou rozšířením řady mikrokontrolérů s ultra nízkým výkonem STM32L4, které poskytují vyšší výkon, více vestavěné paměti a bohatší grafiku a možnosti připojení při zachování schopnosti ultra nízké spotřeby.

Hlavní rysy:

  • ARM 32bitové jádro Cortex-M4
  • Maximální frekvence CPU 120 MHz
  • VDD od 1,71 V do 3,6 V
  • Extrémně nízká spotřeba energie: až 41 μA/MHz, spotřeba energie 20 nA v režimu vypnutí.
  • Až 2048 kB Flash, až 640 KB SRAM
  • Bohatá a pokročilá periferie, včetně řadiče TFT-LCD, akcelerátoru Chrom-ART, rozhraní fotoaparátu atd.

STM32 L4

Řada STM32 L4
Obecná informace
Spuštěno 2015
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 80 MHz 
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 90 nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M4F
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated , DSP ,
FPU (SP)

Řada STM32 L4 je evolucí řady mikrořadičů s ultra nízkým výkonem STM32L1. Příkladem L4 MCU je STM32L432KC v balíčku UFQFPN32, který má:

  • ARM 32bitové jádro Cortex-M4
  • 80 MHz maximální frekvence CPU
  • VDD od 1,65 V do 3,6 V
  • 256 kB Flash, 64 KB SRAM
  • Časovače pro všeobecné použití (4), SPI/I2S (2), I2C (2), USART (2), 12bitové ADC s 10 kanály (1), GPIO (20) s možností externího přerušení, RTC
  • Generátor náhodných čísel (TRNG pro HW entropii).

STM32 L1

Řada STM32 L1
Obecná informace
Spuštěno 2010
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 32 MHz
Architektura a klasifikace
Min. velikost funkce 130 nm
Mikroarchitektura ARM Cortex-M3
Instrukční sada Thumb-1 , Thumb-2 ,
Saturated (some)

Řada STM32 L1 byla první skupinou mikrokontrolérů STM32 s primárním cílem extrémně nízké spotřeby energie pro aplikace napájené bateriemi. Souhrn této série je:

  • Jádro:
  • Paměť:
    • Statická RAM se skládá z 10/16/32/48/80 KB obecného účelu, 80 bajtů s vymazáním detekce neoprávněné manipulace.
    • Flash se skládá z 32/64/128/256/384/512 kB obecného účelu s ECC , zavádění systému 4/8 KB, 32 volitelných bytů, EEPROM se skládá z datového úložiště 4/8/12/16 KB s ECC.
    • Každý čip má z výroby naprogramované 96bitové jedinečné identifikační číslo zařízení.
  • Periferní zařízení:
    • Společnými periferiemi obsaženými ve všech balíčcích IC jsou USB 2.0 FS, dva SPI, dva I²C, tři USART, osm 16bitových časovačů, dva hlídací časovače, teplotní senzor, 16 až 24 kanálů do jednoho ADC, dva DAC, 37 až 83 GPIO, sedm DMA, hodiny reálného času (RTC), kontrola cyklické redundance (CRC). Řada STM32FL152 přidává ovladač LCD.
  • Oscilátory se skládají z interních (16 MHz, 38 kHz, variabilní 64 kHz až 4 MHz), volitelných externích (1 až 26 MHz, 32,768 až 1000 kHz).
  • IC balíčky : UFQFPN48, LQFP 48, LQFP64, TFBGA 64, LQFP100, UFBGA 100.
  • Rozsah provozního napětí je 1,65 až 3,6 voltu.

STM32 L0

Řada STM32 L0
Obecná informace
Spuštěno 2014
Přerušeno proud
Výkon
Max. Taktovací frekvence CPU 32 MHz
Architektura a klasifikace
Mikroarchitektura ARM Cortex-M0+
Instrukční sada Palec-1 (většina) ,
Palec-2 (některý)

Řada STM32 L0 je první skupinou mikrokontrolérů STM32 založených na jádru ARM Cortex-M0+. Tato řada se zaměřuje na aplikace s nízkým výkonem. Souhrn této série je:

  • Jádro:
    • Jádro ARM Cortex-M0+ s maximální taktovací frekvencí 32  MHz .
    • Rozhraní ladění je SWD s zarážkami a hlídacími body. Ladění JTAG není podporováno.
  • Paměť:
    • Statická velikost paměti RAM 8  kB pro obecné použití s ​​kontrolou parity hardwaru, 20 bajtů zálohováno baterií s vymazáním detekce neoprávněné manipulace.
    • Velikosti flash 32 nebo 64 kB pro obecné účely (s ECC).
    • Velikost EEPROM 2 KB (s ECC).
    • ROM, který obsahuje zavaděč s volitelným přeprogramováním blesku z USART1, USART2, SPI1, SPI2.
    • Každý čip má z výroby naprogramované 96bitové jedinečné identifikační číslo zařízení.
  • Periferní zařízení:
    • dva USART , jeden nízkoenergetický UART, dva I²C , dva SPI nebo jeden I²S , jeden vysokorychlostní USB (pouze čipy L0x2 a L0x3).
    • jeden 12bitový ADC s multiplexorem, jeden 12bitový DAC , dva analogové komparátory , teplotní čidlo.
    • časovače, časovače s malým výkonem, hlídací časovače, 5 V tolerantní GPIO , hodiny reálného času, řadič DMA , CRC engine.
    • kapacitní dotykový senzor a 32bitový generátor náhodných čísel (pouze čipy L0x2 a L0x3), řadič LCD (pouze čipy L0x3), 128bitový engine AES (pouze čipy L06x).
  • Oscilátory se skládají z volitelného externího krystalu nebo oscilátoru 1 až 24 MHz, volitelného externího krystalového nebo keramického rezonátoru 32 768 kHz, více interních oscilátorů a jednoho PLL.
  • Balíčky IC jsou LQFP 48, LQFP64, TFBGA 64.
  • Rozsah provozního napětí je 1,8 až 3,6  voltů , včetně programovatelného detektoru Brownout .

Vývojové desky

Desky Arduino

Níže jsou uvedeny desky kompatibilní se záhlavími Arduino s mikrokontroléry STM32. Desky Nucleo (viz následující část) mají také záhlaví Arduino.

Nucleo desky

Všechny desky Nucleo od STMicroelectronics podporují vývoj mbed IDE a mají další integrovaný hostitelský čipový adaptér ST-LINK/V2-1, který poskytuje ladění SWD, virtuální port COM, velkokapacitní úložiště. Existují tři rodiny desek Nucleo, z nichž každá podporuje jinou stopu balíčku IC mikrokontroléru. Debugger vložený na deskách Nucleo lze převést na protokol debuggeru SEGGER J-Link .

Desky Nucleo-32
Desky Nucleo-64
Desky Nucleo-144
  • Tato rodina má 144kolíkové integrované obvody STM32, zásuvkové konektory Arduino Uno Rev3, zásuvkové konektory ST Zio, zástrčkové konektory ST Morpho (dva 19x2), druhý konektor Micro-AB USB a ethernetový konektor RJ45 (některé desky).
  • Integrované obvody s nízkým výkonem jsou L496, L496-P, L4A6, L4R5, L4R5-P. Mainstream IC je F303. Vysoce výkonné integrované obvody jsou F207, F412, F413, F429, F439, F446, F722, F746, F756, F767, H743.
  • Deska NUCLEO-F207ZG pro MCU STM32F207ZGT6 s jádrem Cortex-M3 120 MHz, 1024 KB flash (HW ECC), 128 KB SRAM, 4 KB SRAM s baterií zpět, externí rozhraní statické paměti, ethernet.
  • Deska NUCLEO-F303ZE pro MCU STM32F303ZET6 s jádrem 72 MHz Cortex-M4F, 512 kB flash (HW ECC), 32 KB SRAM, 48 KB SRAM (HW parita), rozhraní externí statické paměti.
  • Deska NUCLEO-F412ZG pro MCU STM32F412ZGT6 s jádrem 100 MHz Cortex-M4F, 1024 KB flash, 256 KB SRAM, externí paměťové rozhraní quad-SPI, rozhraní externí statické paměti.
  • Deska NUCLEO-F429ZI pro MCU STM32F429ZIT6 s jádrem Cortex-M4F 180 MHz, 2048 KB flash, 256 KB SRAM, 4 KB SRAM s baterií zpět, externí flexibilní paměťové rozhraní, ethernet.
  • Deska NUCLEO-F439ZI pro MCU STM32F439ZIT6 s jádrem Cortex-M4F 180 MHz, 2048 KB flash, 256 KB SRAM, 4 KB SRAM s baterií zpět, externí flexibilní paměťové rozhraní, ethernet, kryptografická akcelerace.
  • Deska NUCLEO-F446ZE pro MCU STM32F446ZET6 s jádrem Cortex-M4F 180 MHz, 512 KB flash, 128 KB SRAM, 4 KB SRAM s baterií zpět, externí paměťové rozhraní quad-SPI, externí flexibilní paměťové rozhraní.
  • Deska NUCLEO-F746ZG pro MCU STM32F746ZGT6 s jádrem Cortex-M7F 216 MHz (4 kB datová mezipaměť, 4 kB instrukční mezipaměť), 1024 KB flash, 336 KB SRAM, 4 KB baterie SRAM, 1 KB OTP, externí paměť quad-SPI rozhraní, externí flexibilní paměťové rozhraní, ethernet.
  • Deska NUCLEO-F767ZI pro MCU STM32F767ZIT6 s jádrem Cortex-M7F-DP 216 MHz (16 kB mezipaměti dat, 16 kB mezipaměti instrukcí), 2048 kB flash, 528 KB SRAM, 4 KB baterie SRAM na zadní straně, externí paměťové rozhraní quad-SPI, externí flexibilní paměťové rozhraní, ethernet.
  • Poznámka: Neoficiální přípona „-DP“ znamená, že jádro ARM obsahuje jednotku s plovoucí desetinnou čárkou s dvojitou přesností, kde jsou všechny ostatní čipy pouze s jednoduchou přesností.

Objevovací desky

Deska STM32VLDISCOVERY s mikrokontrolérem STM32F100RBT6.

Následující hodnotící desky Discovery jsou prodávány společností STMicroelectronics, aby poskytly technikům rychlý a snadný způsob vyhodnocení jejich čipů mikrokontroléru . Tyto sady jsou k dispozici od různých distributorů za méně než 20 USD. STMicroelectronics vyhodnocení licence výrobek smlouva zakazuje jejich použití v jakémkoli výrobním systému nebo jakéhokoli produktu, který je nabízen k prodeji.

Každá deska obsahuje integrovaný ST-LINK pro programování a ladění pomocí konektoru Mini-B USB . Napájení pro každou desku je zajištěno volbou 5 V pomocí kabelu USB nebo externího 5 V zdroje. Mohou být použity jako napájecí zdroje 3  V nebo 5  V (proud musí být menší než 100 mA). Všechny desky Discovery také obsahují regulátor napětí, resetovací tlačítko , uživatelské tlačítko, několik diod LED , záhlaví SWD v horní části každé desky a řady kolíkových lišt ve spodní části.

Byl vytvořen projekt s otevřeným zdrojovým kódem, který umožňuje Linuxu komunikovat s ladicím programem ST-LINK.

ChibiOS/RT , bezplatný RTOS, byl přenesen tak, aby fungoval na některých deskách Discovery.

STM32L476GDISCOVERY
  • Objev deska pro STM32L476VGT6 mikrokontrolér s 80 MHz ARM Cortex-M4F jádro, 1024 KB blesku, 128 KB paměti RAM v LQFP100 balení
STM32F429IDISCOVERY
  • Objev deska pro STM32F429ZIT6 mikrokontrolér s 180 MHz ARM Cortex-M4F jádro, 2048 KB blesku, 256 kB RAM, 4 KB se záložní baterií RAM v LQFP144 obalu.
  • Tato deska obsahuje integrovaný debugger ST-LINK/V2 přes konektor Mini-B USB, 8 MB SDRAM (IS42S16400J), 2,4palcový barevný displej LCD 320x200 TFT (SF-TC240T), ovladač dotykové obrazovky (STMPE811), gyroskop (L3GD20), 2 uživatelské LED diody, uživatelské tlačítko, resetovací tlačítko, vysokorychlostní USB OTG na druhý Micro-AB USB konektor a dvě 32x2 male pinové hlavičky .
STM32F4DISCOVERY
STM32F401CDISCOVERY
STM32F3DISCOVERY
  • Objev deska pro STM32F303VCT6 mikrokontrolér s 72 MHz ARM Cortex-M4F jádra, 256 KB flash, 48 KB RAM (24K s paritou) v LQFP100 obalu.
  • Tato deska obsahuje integrovaný debugger ST-LINK / V2 přes USB konektor Mini-B, akcelerometr / kompas (LSM303DLHC), gyroskop (L3GD20), 8 uživatelských LED, uživatelské tlačítko, resetovací tlačítko, Full-Speed ​​USB na druhé Mini-B USB konektoru a dvou 25x2 zástrčkových konektorů .
STM32VLDISCOVERY
STM32L-DISCOVERY
  • Objev deska pro STM32L152RBT6 mikrokontrolér s 32 MHz ARM Cortex-M3 jádra, 128 KB blesku (ECC), 16 KB paměti RAM, 4 KB EEPROM (ECC) v LQFP64 obalu.
  • Tato deska obsahuje integrovaný debugger ST-LINK/V2 přes USB konektor Mini-B, 24segmentový LCD displej , dotykové senzory , 2 uživatelské LED diody, uživatelské tlačítko, resetovací tlačítko a dvě 28x1 zásuvkové kolíkové lišty .
  • Tato deska je aktuálně End-Of-Life a nahrazena deskou 32L152CDISCOVERY.
STM32L152CDISCOVERY
  • Objev deska pro STM32L152RCT6 mikrokontrolér s 32 MHz ARM Cortex-M3 jádra, 256 KB blesku (ECC), paměť RAM 32 kB, 8 KB EEPROM (ECC) v LQFP64 obalu.
  • Tato deska obsahuje integrovaný debugger ST-LINK/V2 přes USB konektor Mini-B, 24segmentový LCD displej , dotykové senzory , 2 uživatelské LED diody, uživatelské tlačítko, resetovací tlačítko a dvě 28x1 zásuvkové kolíkové lišty .
STM32L100CDISCOVERY
  • Objev deska pro STM32L100RCT6 mikrokontrolér s 32 MHz ARM Cortex-M3 jádra, 256 KB blesku (ECC), 16 KB paměti RAM, 4 KB EEPROM (ECC) v LQFP64 obalu.
  • Tato deska obsahuje integrovaný debugger ST-LINK/V2 přes USB konektor Mini-B, 2 uživatelské LED diody, uživatelské tlačítko, resetovací tlačítko a dva samčí kolíkové konektory 33x1 .
STM32F072BDISCOVERY
  • Objev deska pro STM32F072RBT6 mikrokontrolér s 48 MHz ARM Cortex-M0 jádra, 128 KB blesku, 16 KB RAM (s paritou) v LQFP64 obalu.
  • Tato deska obsahuje integrovaný debugger ST-LINK/V2 přes Mini-B USB konektor, gyroskop (L3GD20), 4 uživatelské LED, uživatelské tlačítko, resetovací tlačítko, lineární dotykové klávesy, Full-Speed ​​USB na druhý Mini-B USB konektor a dvě hlavičky pinů 33x1 .
OBJEV STM32F0
  • Objev deska pro STM32F051R8T6 mikrokontrolér s 48 MHz ARM Cortex-M0 jádro, 64 KB flash, 8 KB paměti RAM (s paritou) v LQFP64 obalu.
  • Tato deska obsahuje integrovaný debugger ST-LINK/V2 přes USB konektor Mini-B, 2 uživatelské LED diody, uživatelské tlačítko, resetovací tlačítko a dva samčí kolíkové konektory 33x1 .
  • Součástí dodávky je prototypová deska s rastrem otvorů 2,5 palce (0,1 palce).
STM32F0308DISCOVERY
  • Objev deska pro STM32F030R8T6 mikrokontrolér s 48 MHz ARM Cortex-M0 jádro, 64 KB flash, 8 KB paměti RAM (s paritou) v LQFP64 obalu.
  • Tato deska obsahuje integrovaný debugger ST-LINK/V2 přes USB konektor Mini-B, 2 uživatelské LED diody, uživatelské tlačítko, resetovací tlačítko a dva samčí kolíkové konektory 33x1 .
  • Součástí dodávky je prototypová deska s rastrem otvorů 2,5 palce (0,1 palce).

Zkušební desky

Následující vyhodnocovací soupravy prodává STMicroelectronics.

STM32W-RFCKIT
  • Vyhodnocovací deska RF pro STM32 W-series.
  • Obsahuje dvě desky, každou s mikrokontrolérem STM32W108 SoC v balíčcích VFQFPN40 a VFQFPN48.
  • Zkušební deska má vestavěný 2,4 GHz IEEE 802.15.4 transceiver a Lower MAC (podporuje tedy bezdrátové protokoly 802.15.4, ZigBee RF4CE, ZigBee Pro, 6LoWPAN (Contiki)). SoC obsahuje 128 kB flash a 8 kB RAM paměti. Flash paměť lze upgradovat také přes USB. Má rozhraní ARM Serial Wire Debug (SWD) (vzdálená deska) a je navržen tak, aby byl napájen USB nebo pomocí 2 baterií AAA (vzdálená deska). K dispozici jsou dvě uživatelsky definované LED diody (zelená a žlutá) a pět tlačítek pro vytváření snadno použitelných funkcí na dálku (vzdálená deska).
STM3220G-JAVA

Připravené k použití vývojové sady Javy pro její mikrokontroléry STM32. Úvodní sada STM3220G-JAVA kombinuje zkušební verzi sady ISE2 MicroEJ® Software Development Kit (SDK) a vyhodnocovací desku mikrokontroléru řady STM32F2, která poskytuje vše, co inženýři potřebují k zahájení svých projektů. MicroEJ poskytuje rozšířené funkce pro vytváření, simulaci, testování a nasazování aplikací Java ve vestavěných systémech. Podpora pro vývoj grafického uživatelského rozhraní (GUI) zahrnuje knihovnu widgetů, návrhové nástroje včetně storyboardingu a nástroje pro přizpůsobení písem. Mikrokontroléry STM32, které obsahují Javu, mají číslo dílu, které končí na J jako STM32F205VGT6J .

Partnerské desky

Následující hodnotící sady prodávají partneři společnosti STMicroelectronics a jsou uvedeny na webových stránkách ST.

STM32-PerformanceStick
  • Vyhodnocení deska pro STM32 F1 série.
  • Obsahuje mikrokontrolér STM32F103RBT6 na 72 MHz se 128 kB flash a 20 KB RAM v balíčku LQFP 64.
  • Tato deska také obsahuje debugger v obvodu přes USB, 3 V baterii, LED diody, konektor okrajové karty.
  • Cena je přibližně 65 USD.
EvoPrimers pro STM32
  • Prototypování prostředí pro celou řadu STM32 varianty, která umožňuje uživatelům vytvářet své aplikace pomocí rozhraní pro programování aplikací (API) pro provádění periferních zařízení a rozsah vyhodnocení funkce na základně EvoPrimer včetně TFT barevným dotykovým displejem, grafické uživatelské rozhraní, joystick , audio založené na kodeku, karta SD, IrDA a standardní periferie jako USB, USART, SPI, I2C, CAN atd.
  • Cílové desky EvoPrimer jsou k dispozici pro několik variant včetně STM32F103, STM32F107, STM32L152 a STM32F407.
  • Základna EvoPrimer obsahuje rozhraní pro programování zařízení a ladění aplikací a je dodávána se sadou softwarových nástrojů Raisonance pro kódování, kompilaci a ladění aplikace uživatele.
  • Obslužný program CircleOS umožňuje uživateli kódovat své aplikace pomocí rozhraní pro programování aplikací, což umožňuje programovat aplikaci bez nutnosti zvládat konfiguraci periferií zařízení.
  • Cena je 100 až 120 USD.

Vývojové nástroje

Cortex-M

Hlavní článek: Seznam vývojových nástrojů ARM Cortex-M

STM32

Nástroje pro návrh
  • Simulink od společnosti MathWorks poskytuje návrhová řešení založená na modelech pro navrhování vestavěných systémů. Balíček podpory Embedded Coder pro STMicroelectronics Discovery Boards a Simulink Coder Support Package pro STMicroelectronics Nucleo Boards poskytují ladění parametrů, monitorování signálu a nasazení algoritmů Simulink jedním kliknutím na desky STM32 s přístupem k periferiím jako ADC, PWM, GPIO, I²C, SPI , SCI, TCP/IP, UDP atd.
Flash programování přes USART

Všechny mikrokontroléry STM32 mají zavaděč ROM, který podporuje načítání binárního obrazu do paměti flash pomocí jednoho nebo více periferií (liší se podle rodiny STM32). Protože všechny bootloadery STM32 podporují načítání z periferie USART a většina desek připojuje USART k RS-232 nebo IC adaptéru USB -to- UART , je to tedy univerzální způsob programování mikrokontroléru STM32. Tato metoda vyžaduje, aby měl cíl způsob, jak povolit / zakázat spouštění z bootloaderu ROM (tj. Propojka / přepínač / tlačítko).

STM32CubeMX
  • Eclipse Java nástroj pro výběr, inicializaci a konfiguraci produktů STM32 ( odkaz ).
STM32CubeIDE
  • Eclipse Java založené IDE pro produkty STM32 ( odkaz )
Programátor STM32Cube
  • Eclipse Java nástroj pro programování produktů STM32 ( odkaz )
  • Nahrazuje STM32 ST-Link Utility ( STSW-LINK004 )
Softwarové knihovny STM32 C/C ++

Dokumentace

Množství dokumentace pro všechny čipy ARM je skličující, zejména pro nováčky. Dokumentace pro mikrokontroléry z minulých desetiletí by byla snadno obsažena v jediném dokumentu, ale jak se vyvíjely čipy, rostla i dokumentace. Celkovou dokumentaci je obzvláště těžké pochopit pro všechny čipy ARM, protože se skládá z dokumentů od výrobce IC ( STMicroelectronics ) a dokumentů od dodavatele jádra CPU ( ARM Holdings ).

Typický strom dokumentace shora dolů je: web výrobce, marketingové snímky výrobce, datový list výrobce pro přesný fyzický čip, podrobný referenční manuál výrobce, který popisuje běžné periferie a aspekty rodiny fyzických čipů, obecná uživatelská příručka jádra ARM, technická reference jádra ARM příručka, referenční příručka architektury ARM, která popisuje sady instrukcí.

Strom dokumentace STM32 (shora dolů)
  1. Web STM32.
  2. Marketingové snímky STM32.
  3. Datový list STM32.
  4. Referenční příručka STM32.
  5. Základní web ARM.
  6. Obecná uživatelská příručka ARM.
  7. Základní technická referenční příručka ARM.
  8. Referenční příručka architektury ARM.

STMicroelectronics má další dokumenty, jako například: uživatelské příručky zkušební desky, poznámky k aplikaci, příručky pro začátek, dokumenty softwarové knihovny, chyby a další. V sekci Externí odkazy najdete odkazy na oficiální dokumenty STM32 a ARM.

Dekódování čísla dílu

STM32F051R8
STM32 xxwwyz

  • xx - Rodina
  • ww - podtyp: liší se ve vybavení periferií a to závisí na určité rodině
  • y - počet pinů balíčku
  • z - Velikost paměti FLASH
Rodina: [xx]
Kód Jádro Max. Frekvence [MHz] Max FLASH [KB] Max. SRAM [KB] cílová
F0 Cortex-M0 48 256 32 Hlavní proud
F1 Cortex-M3 72 1024 96 Hlavní proud
F2 Cortex-M3 120 1024 128 Vysoký výkon
F3 Cortex-M4F 72 512 80 Hlavní proud
F4 Cortex-M4F 180 2048 384 Vysoký výkon
G0 Cortex-M0+ 64 128 36 Hlavní proud
G4 Cortex-M4F 170 512 128 Hlavní proud
F7 Cortex-M7F 216 2048 512 Vysoký výkon
H7 Cortex-M7F 480 2048 1024 Vysoký výkon
WB Cortex-M4F 64 1024 256 Bezdrátový
WL Cortex-M4 48 256 64 Bezdrátový
L0 Cortex-M0+ 32 192 20 Ultra nízký výkon
L1 Cortex-M3 32 512 80 Ultra nízký výkon
L4 Cortex-M4F 80 1024 320 Ultra nízký výkon
L4+ Cortex-M4F 120 2048 640 Ultra nízký výkon
L5 Cortex-M33F 110 512 256 Ultra nízký výkon
U5 Cortex-M33F 160 2048 786 Ultra nízký výkon

Viz také

Reference

Další čtení

Viz také: Seznam knih o ARM Cortex-M
  • Insider's Guide to the STM32 ARM Based Microcontroller ; 2. vydání (v1.8); Trevor Martin; Hitex; 96 stran; 2009; ISBN  0-9549988-8-X . (Stáhnout) (Další návody)
  • µC/OS-III: jádro v reálném čase pro STMicroelecronics STM32F107 ; 1. vydání; Jean Labrosse; Micrium; 820 stran; 2009; ISBN  978-0-9823375-3-0 .
  • µC/TCP-IP: Integrovaný protokol pro STMicroelectronics STM32F107 ; 1. vydání; Christian Légaré; Micrium; 824 stran; 2010; ISBN  978-0-9823375-0-9 .

externí odkazy

Oficiální dokumenty STM32

Řada STM32
Web STM32
Snímky STM32
Reference STM32		 ARM
CPU Core
H7
- -
F7
- -
Cortex-M7F
F4
-
F3
-
Cortex-M4F
F2
Diapozitivy
F1
Diapozitivy
Cortex-M3
F0
-
G4
- -
Cortex-M4F
G0
- -
U5
- -
L5
- -
L4+
- -
Cortex-M4F
L4
- -
Cortex-M4F
L1
Diapozitivy
Cortex-M3
L0
-
Cortex-M0+
WB
- -
Cortex-M4F, Cortex-M0+
WL
- -
Cortex-M4, Cortex-M0+
Oficiální dokumenty ARM
Hlavní článek: ARM Cortex-M externí odkazy
jiný