Z notatnika wywiadowcy: czego możemy się spodziewać w rodzinie STM32

Z notatnika wywiadowcy: czego możemy się spodziewać w rodzinie STM32
Pobierz PDF Download icon
Szybki rozwój rodziny mikrokontrolerów STM32 produkowanych STMicroelectronics nie zahamował impetu producenta, który szykuje dla nas kolejne nowości. Najważniejsze z nich przedstawiamy w artykule. Prezentowane wiadomości pochodzą z nieoficjalnych kanałów, ale noszą cechy dużego prawdopodobieństwa.

Fotografia 1. Wygląd zestawu STM32F429I-DISCO

Wprowadzony w ostatnich tygodniach do sprzedaży zestaw STM32F429I-DISCO z efektownym mikrokontrolerem, wyposażony w kolorowy wyświetlacz LCD-TFT, po raz kolejny w tym roku zwrócił uwagę konstruktorów na szybko rosnące możliwości mikrokontrolerów STM32.

Producent rozwija portfolio STM32 w dwóch kierunkach:

  • zwiększania wydajności obliczeniowej i poszerzania listy dostępnego wyposażenia wewnętrznego mikrokontrolerów, przede wszystkim o interfejsy ponadstandardowe (dotyczy to przede wszystkim mikrokontrolerów STM32F4),
  • minimalizacji cen mikrokontrolerów przy zachowaniu atrakcyjnego wyposażenia ich cech i parametrów (dotyczy wszystkich rodzin, ze szczególnym naciskiem na rodziny wyposażone w rdzeń Cortex-M0).

STM32F4

Ilustracją pierwszego trendu są rodziny STM32F42x/43x oraz STM32F401, wyposażone w rdzenie Cortex-M4F. Mikrokontrolery STM32F42x/43x należą obecnie do rekordowo szybkich układów - ich rdzenie mogą być taktowane sygnałem zegarowym o częstotliwości do 180 MHz (dotychczas, w STM32F4x7 - 168 MHz), a w skład ich standardowego wyposażenia włączono koprocesory graficzne Chrom-Art oraz uniwersalne kontrolery LCD (modele STM32F4x9). Konstruktorzy zainteresowani poznaniem możliwości tych mikrokontrolerów mogą skorzystać z zestawów z serii DISCOVERY (STM32F429I-DISCO - fotografia 1), których standardowym wyposażeniem jest kolorowy wyświetlacz LCD-TFT z naklejonym touch-panelem. "Sercem" zestawu jest mikrokontroler STM32F429I w obudowie LQFP144, wyposażony w pamięć Flash o pojemności 2 MB i 256 kB SRAM. W zestawie mikrokontroler współpracuje z 8 MB pamięci SDRAM, dołączonej do mikrokontrolera za pośrednictwem wbudowanego interfejsu FMC.

Rysunek 2. Podstawowe cechy mikrokontrolerów STM32F4 - na czerwono zaznaczono mikrokontrowey nowe w rodzinie

Cenowo "low-endowym" trendem w topowej rodzinie STM32 są zoptymalizowane cenowo mikrokontrolery STM32F401, należące do grupy układów Value Line. Wyposażono je w pamięci Flash 128 lub 256 kB (planowane wprowadzenie wersji z pamięci Flash o pojemności 512 kB), obudowa o największej liczbie wyprowadzeń w tej grupie to LQFP100 (rysunek 2). Jednym ze sposobów zmniejszenia kosztów produkcji mikrokontrolerów Value Line jest obniżenie maksymalnej częstotliwości taktowania CPU do 84 MHz, rezygnacja z zaawansowanych bloków peryferyjnych (jak na przykład DCMI czy koprocesor kryptograficzny). Producent mniej dokładnie testuje poszczególne struktury, przez co część parametrów jest w katalogu podawana z większymi marginesami niepewności, niż ma to miejsce w rodzinach standardowych. Z myślą o konstruktorach chcących wypróbować we własnych aplikacjach mikrokontrolery STM32F401 firma STMicroelectronics przygotowała zestaw z serii DISCOVERY o nazwie STM32F401C-DISCO (fotografia 3), który jest funkcjonalnym odpowiednikiem popularnego zestawu STM32F4DISCOVERY (Z mikrokontrolerem STM32F417), wyposażonym w układ z grupy Value Line.

Fotografia 3. Wygląd zestawu STM32F401C-DISCO

STM32F3

Firma STMicroelectronics zapowiada także nowości w rodzinie STM32F3, także bazującej na rdzeniu Cortex-M4F. Do produkowanych obecnie rodzin STM32F302/303/313/373 mają niedługo dołączyć dwie nowe rodziny:

  • STM32F301, która będzie maksymalnie uproszczonym członkiem rodziny STM32F3, przy czym uproszczenia mają służyć zminimalizowaniu ceny układów,
  • STM32F333, którą zoptymalizowano do stosowania w sterownikach cyfrowych zasilaczy.

Mikrokontrolery STM32F301 będą pozbawione jednostki ochrony zawartości pamięci MPU, bloku wspomagania pracy debuggera ETM, maksymalna pojemność Flash wyniesie 64 kB/SRAM 16 kB, zgodnie z nomenklaturą producenta - Entry Analog - zminimalizowane będą także sprzętowe zasoby w torze analogowym. Producent zdecydował się na wbudowanie w prezentowane układy 3 komparatorów analogowych, jednego 12-bitowego przetwornika A/C (SAR @5MSPS) i jednego kanału PGA, pozostawiając 12-bitowy przetwornik C/A. Mikrokontrolery STM32F301 będą pozbawione także interfejsu CAN oraz USB.

Ze względu na założoną przez producenta specjalizację, mikrokontrolery z rodziny STM32F333 wyposażono w zaawansowane timery- liczniki o rozdzielczości pomiaru poniżej 300 ps, a także 16-bitowy timer AMC (Advanced Motor Control).

STM32L

Już od długiego czasu STMicroelectronics oferuje rodzinę mikrokontrolerów o bardzo małym poborze energii - STM32L1 - które bazują na rdzeniu Cortex-M3. Podobnie jak pozostałe rodziny, także ta jest konsekwentnie rozwijana, a w niedługim czasie zajdzie w niej zmiany rewolucyjne:

  • zostaną wprowadzone do sprzedaży energooszczędne mikrokontrolery z rdzeniem Cortex-M0+, tworzące nową rodzinę STM32L0,
  • nieco później zostaną wprowadzone na rynek mikrokontrolery z nowej rodziny STM32L4, wyposażone w rdzeń Cortex-M4F!

Jednostki centralne STM32L0 będą taktowane sygnałami zegarowymi o maksymalnej częstotliwości do 32 MHz (33,3 DMIPS), na początku produkcji dostępne będą układy w obudowach od 28 do 64 wyprowadzeń, pojemność Flash będzie się mieścić w zakresie od 16 do 64 kB. Producent zapowiada modele wyposażone w pojemnościowe sensory klawiatur/ nastawników bezstykowych, sterowniki segmentowych LCD i sprzętowy interfejs RFID (bez części RF).

Mikrokontrolery STM32L4 będą miały rdzeń taktowany sygnałem zegarowym o częstotliwości do 80 MHz, co pozwoli uzyskać prędkość wykonywania programu do 100 DMIPS, a planowane pojemności Flash mieszczą się w przedziale od 256 kB do 1 MB.

STM32F0

Nowości czekają na nas także w rodzinie STM32F0, w której mikrokontrolery wyposażono w rdzenie Cortex-M0. Do sprzedaży mają trafić układy z grupy STM32F052, które są funkcjonalnym rozwinięciem mikrokontrolerów oferowanych dotychczas: dodatkowo wyposażono je w interfejs CAN, pamięci Flash o pojemności do 128 kB oraz interfejs USB 2.0 FS, który nie wymaga zastosowania specjalnego (ze względu na wymaganą dokładność) zewnętrznego kwarcu.

Uwagi na koniec

Informacje przedstawione w artykule mają jedną poważną wadę: nie zostały potwierdzone przez firmę STMicroelectronics, a bazowaliśmy na informacjach "wykopanych" z Internetu na podstawie środowiskowych plotek, podejrzeń i drobnych przecieków ze strony producenta. Nie należy więc bazować na informacjach przedstawionych w artykule podczas przygotowywania nowego projektu, ponieważ dokładne plany firmy będą znane w chwili ich oficjalnego ujawnienia i mogą być inne niż dziś nam się wydaje. Nie mniej jednak, sporo wskazuje na to, że generalnie kierunki rozwoju rodziny STM32 są takie, jak przedstawiliśmy. Różnice mogą wystąpić w detalach, które pominęliśmy w artykule.

Jak będzie w rzeczywistości dowiemy się już w najbliższych miesiącach. O szczegółach będziemy informowali w kolejnych artykułach.

Andrzej Gawryluk, EP

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
marzec 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik lipiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje lipiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna lipiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich lipiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów