ST 意法半導(dǎo)體發(fā)布STM32G4微控制器

針對先進的數(shù)字電源應(yīng)用以及消費電子和工業(yè)設(shè)備， STM32G4*新系列微控制器引入兩個新的硬件數(shù)學(xué)加速器來提高應(yīng)用的處理速度，利用Cordic算法和濾波函數(shù)等各種技術(shù)來提升性能和能效。數(shù)學(xué)加速器專門用于加快計算速度，例如，家電或空調(diào)的節(jié)能電機控制算法中的三角方法計算，以及信號調(diào)諧或數(shù)字電源控制算法中的濾波算法，運算速度比通用主處理器更快，效率更高。此外，這種減負(fù)方法還可以讓內(nèi)核釋放更多的資源，用于接收更多的傳感數(shù)據(jù)和控制其它用戶功能。

STM32G4還有其它新功能，例如，高分辨率電源轉(zhuǎn)換定時器內(nèi)置各種功能，能夠釋放CPU資源并簡化開發(fā)過程;模擬外設(shè)和轉(zhuǎn)換器的性能顯著提升;高速連接技術(shù)使外部事件響應(yīng)速度更快;支持最新的Power Delivery USB-C接口，最大輸出功率100W，能夠為設(shè)備快速或方便地充電。

意法半導(dǎo)體微控制器事業(yè)部總經(jīng)理Ricardo De-Sa-Earp表示：“利用STM32G4系列的創(chuàng)新技術(shù)，尖端消費電子和工業(yè)設(shè)備可以用更少的資源，辦更多的事情。集成豐富的增強型外設(shè)接口和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Arm?內(nèi)核的STM32F3系列發(fā)布時在微控制器市場上已是前所未有。如今，我們最新的微控制器STM32G4延續(xù)STM32F3的基因，進一步擴大了應(yīng)用范圍，并可以簡化設(shè)計，降低功耗，同時提高性能。”

具有更快的計算速度，更高的精度，更高的功能集成度，STM32G4 MCU支持設(shè)備提高功能性和能效，目標(biāo)應(yīng)用包括智能生活、智能工廠和智能能源，例如，電動自行車等電動交通工具、數(shù)字電源、先進電機控制、照明、樓宇自動化等。

此外，可擴展的安全存儲區(qū)域用于存放密鑰等敏感信息;保護固件安全實時升級;編程后調(diào)試訪問禁用功能可以降低威脅隱患;其它安全機制包括最先進的AES-256加密引擎、唯一設(shè)備ID碼和硬件隨機數(shù)生成器(TRNG)。這些安全功能使開發(fā)人員能夠應(yīng)對最新的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。

意法半導(dǎo)體將該系列計劃的152款產(chǎn)品分為三大產(chǎn)品線，目前已有100多款產(chǎn)品在售：包括32引腳封裝的入門級產(chǎn)品線，高性能產(chǎn)品線，以及多達(dá)107個快速輸入/輸出引腳的高分辨率產(chǎn)品線。STM32G431K6U6采用32引腳QFN32封裝，片上閃存容量32KB。

MCU架構(gòu)

STM32G4系列基于ST現(xiàn)有的高性能和高能效創(chuàng)新技術(shù)，例如，ART Accelerator?和CCM-SRAM Routine Booster分別提升了存儲器-高速緩存的動態(tài)和靜態(tài)訪存性能，確保應(yīng)用整體性能和實時性能俱佳，同時功耗在能效預(yù)算范圍內(nèi)。

ST的新硬件數(shù)學(xué)加速器再次提升芯片的運算性能，引入Filter-Math Accelerator(FMAC)濾波算法加速器和CORDIC專用引擎。新硬件加速器可以加快一些算法的運算速度，例如，電機控制應(yīng)用中的旋轉(zhuǎn)和矢量三角法，以及一般的對數(shù)、雙曲線和指數(shù)函數(shù)、信號調(diào)理IIR / FIR濾波算法或數(shù)字電源3p / 3z控制器，以及卷積和相關(guān)函數(shù)等矢量函數(shù)。STM32G4系列基于一顆170MHz的Arm?Cortex?-M4高速內(nèi)核，具有浮點單元和DSP擴展指令集支持功能，性能測試取得213DMIPS和550 CoreMark?[footnoteRef:1]的優(yōu)異成績。

從先進的工藝技術(shù)和系統(tǒng)架構(gòu)功能，到先進的外設(shè)睡眠/喚醒管理功能，節(jié)能創(chuàng)新技術(shù)無處不在。 其它重要的新功能包括：

· 一個高分辨率定時器，有12個獨立通道，每個通道分辨率為184ps，有溫漂和電壓漂移自補償功能

· 多達(dá)25個先進模擬外設(shè)：

· 多達(dá)5個400萬次/秒12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，有硬件過采樣功能，可實現(xiàn)16位分辨率

· 多達(dá)6個高速、高增益帶寬運算放大器，內(nèi)部1%增益設(shè)定

· 多達(dá)7個1500萬次/秒12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)

· 多達(dá)7個比較器，傳播延遲為16.7ns

· CAN-FD工業(yè)通信技術(shù)，有效載荷比特率是標(biāo)準(zhǔn)CAN的8倍

· 運行模式功耗低于165μA/ MHz，延長電池續(xù)航時間

· 容量更大的片上RAM，高達(dá)128KB，有奇偶校驗功能

· 閃存容量高達(dá)512KB，有錯誤校驗功能(ECC)

· 增加DMA和外部中斷的靈活可變性

· 為優(yōu)化數(shù)字或模擬功能，分為三大產(chǎn)品系列：基本系列、增強系列和高分辨率系列

因此，新G4系列完善了現(xiàn)有的STM32F3系列。G4的性能是F3的三倍，最高工作溫度達(dá)到125°C，雙區(qū)存儲器支持實時固件升級，增加LQFP80和LQFP128等新封裝。STM32G4穩(wěn)健性很強，抗電氣干擾，特別是快速瞬態(tài)脈沖(FTB)耐受能力最高達(dá)到5級，這意味著G4實際上可耐受設(shè)備上出現(xiàn)的4kV以上的瞬變電壓(IEC 61000-4-4)。

擴展生態(tài)系統(tǒng)

為了輔助應(yīng)用開發(fā)，STM32開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)新增了高性價比的支持STM32G4 MCU的Nucleo開發(fā)板(NUCLEO-G474RE 和 NUCLEO-G431RB)和功能齊全的評估板(STM32G474E-EVAL 和板載加密加速器的STM32G484E-EVAL)，以及STM32CubeG4軟件包。此外還有一套Nucleo電機控制專用開發(fā)板(P-NUCLEO-IHM03)和軟件開發(fā)套件(X-CUBE-MCSDK v5.4)。在線電機控制工具ST-MC-SUITE幫助用戶瀏覽生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)和組織項目開發(fā)所需資源。

新G4探索套件將于2019年第三季度上市，該套件將充分發(fā)揮STM32 G4系列的數(shù)字電源和電機控制的技術(shù)優(yōu)勢。