ST推M4 MCU，据称全球性能最强

发表于 2013-7-7 17:42

“
全球每交付2个Cortex-M系列微控制器，其中1个就是STM32，” ST(意法半导体) 微控制器全球市场部总监Daniel Colonna自豪地告诉EEWORLD。
为了进一步扩大ST Cortex-M微控制器产品阵营，近日，ST宣布STM32 F4系列微控制器产品上市，至此，ST共有超过250种相互兼容的M内核产品的型号。新推出的F4系列产品基于最新的ARM Cortex-M4内核，在现有STM32微控制器产品组合中新增了信号处理功能，并提高了运行速度。新产品继续沿用STM32的蝴蝶**，昭示着新的F4系列的产品将继续在STM32 Cortex-M产品线上发展。

　　“F4系列引起市场关注有多方面的原因，其中最直接的原因为该系列是迄今性能最高的Cortex-M微控制器，且已全面量产，” Daniel告诉EEWORLD。新的F4除了巩固STM32已经广泛应用的领域（医疗服务、销售终端设备（POS）、建筑安全系统和工厂自动化、家庭娱乐等）外，还将进一步拓宽应用范围，F4的单周期DSP指令将会催生数字信号控制器（DSC）市场，数字信号控制器适用于高端电机控制、医疗设备和安全系统等应用，这些应用在计算能力和DSP指令方面有很高的要求。
最高性能

　　与现有M3内核相比，M4增加了DSP运算和浮点运算的功能。DSP运算功能在控制领域较为常见，浮点运算更接近于现实世界的运算，而且运算的表示范围更广，因而应用更广泛。为此，整合了MCU、DSP运算和浮点运算功能的芯片，有了一个更为贴切的名称DSC（Digital signal controller）——数字信号控制器。据Daniel介绍，新的F4系列可以替换目前市面上只有整数运算的DSP产品。

新推出的F4主频（168MHz）高于现有F2系列（120MHz)，并支持单周期DSP指令和浮点单元、更大的SRAM容量（192 KB，F2是128 KB）、512KB-1MB的嵌入式闪存以及影像、网络接口和数据加密等更先进的外设。ST的90nm CMOS制造技术和芯片集成的ST实时自适应 “ART加速器”实现了领先的零等待状态下程序运行性能（168MHz）和最佳的动态功耗。

　　所谓的 “ART加速器“的工作原理是这样的：每次读出Flash中的指令和数据的宽度是128位；在Flash与CPU之间的取指通道上，有64个128位的缓存。当CPU顺序地从Flash取指令时，由于Flash的数据通道宽度大大超过一条指令的长度，所以除了刚开始阶段，CPU需要等待Flash取指令，随后CPU则不需再等待。但是当程序需要进行跳转时，CPU还是需要等待Flash以获得指令；在STM32F2或STM32F4中，当程序需要跳转时，会首先查看上述64个128位的缓存是否有已经存储的跳转目标的指令，如果已经存在目标地址的指令，则直接执行而不需等待；如果这64个缓存中没有目标地址的指令，则CPU需要等待Flash取出新地址的指令，在执行新取出指令的同时，这些指令会被送入64个缓存之一供下次跳转时使用。这种缓存机制，非常适合循环程序的运行，CPU执行一个循环的第一次时需要等待Flash取指令，但随后CPU就不需等待了，实现真正的零等待执行！对于从Flash中取常数的操作，ART加速器设置了8个128位的数据缓存，工作原理与上述的指令缓存一样。这个数据缓存特别适合于Cortex-M的编译器所使用的Constant Pool技术。

发表于 2013-7-7 17:42

F4系列的专有技术优势如下：
　　　　• 采用多达7重AHB总线矩阵和多通道DMA控制器，支持程序执行和数据传输并行处理，数据传输速率极快；
　　　　• 内置的单精度FPU提升控制算法的执行速度，给目标应用增加更多功能，提高代码执行效率，缩短研发周期，减少了定点算法的缩放比和饱和负荷，且准许使用元语言工具；
　　　　• 高集成度：最高1MB片上闪存，192KB SRAM，复位电路，内部RC振荡器、PLL锁相环、低于1uA的实时时钟（误差低于1秒）；
　　　　• 在电池或者较低电压供电的应用中，且要求高性能处理和低功耗运行，STM32 F4为此带来了更多的灵活性，以达到高性能和低功耗的目的；包括在待机或电池备用模式下，4KB备份SRAM数据被保存；在Vbat模式下实时时钟功耗小于1uA；内置可调节稳压器，准许用户选择高性能或低功耗工作模式；
　　　　• 出色的开发工具和软件生态系统：提供各种集成开发环境、元语言工具、DSP固件库、低价入门工具、软件库和协议栈。
　　　　• 优越的和具有创新性的外设：
　　　　　- 互联性：相机接口、加密/哈希硬件处理器、支持IEEE 1588 v2 10/100M以太网接口、2个USB OTG（其中1个支持高速模式）；
　　　　　- 音频：音频专用锁相环和2个全双工I2S；
　　　　　- 最多15个通信接口（包括6个10.5 Mbit/s的USART、3个42Mbit/s 的SPI、3 个I2C、2个CAN、1个SDIO）；
　　　　　- 模拟外设：2个12位DAC；3个12位ADC，采样速率达到2.4MSPS，在交替模式下达到7.2MSPS；
　　　　　- 最多17个定时器：16位和32位定时器，最高频率168MHz；
　　　　　- STM32 F4系列现已投入量产。

发表于 2013-7-7 17:43

　与市场同类比较，STM32 F4拥有最佳加速，最高主频， Coremark评分高达363，在同类中最优。Coremark是一个独立的对于MCU的核心的评估机构。

兼容性

　　Daniel认为ST的优势在于可以提供一个相互兼容、宽广的产品线，从性能较低、管脚较少到性能很高的产品，ST都有对应的产品提供。其实，早在2007年ST宣布推出M3内核的STM32时，在M3领域占有了先机，新的F4产品，也恰恰是对这种M3产品的继承、拓展、升级。

　　为此，新的STM32 F4系列的引脚和软件完全兼容 STM32 F2系列，如果STM32 F2系列的用户想要更大的SRAM容量、更高的性能和更快速的外设接口，则可轻松地从F2升级到F4系列。此外，目前采用微控制器和数字信号处理器双片解决方案的客户可以选择STM32 F4, 其在一个芯片中整合了传统两个芯片的特性。

　　STM32 F4系列扩展了STM32 产品阵营,相互兼容产品数量超过250个，包括 F1 系列, F2 系列和超低功耗 L1 系列，这三个系列均基于Cortex™-M3内核，且全系列已经量产。F4系列是STM32产品家族的顶级产品，基于Cortex-M4内核。

发表于 2013-7-7 17:44

全家福
　　目前，STM32 F4系列共有4款产品

发表于 2013-7-7 17:45

　STM32F405x：集成了定时器、3个ADC、2个DAC、串行接口、外存接口、实时时钟、CRC计算单元和模拟真随机数发生器在内的整套先进外设，STM32F405额外内置一个USB OTG全速/高速接口。这些产品采用4种封装（WLCSP64、LQFP64、LQFP100、LQFP144），内置多达1 MB闪存。

　　STM32F407在STM32F405产品基础上增加了多个先进外设：第2个USB OTG接口(仅全速)；1个支持MII和RMII的10/100M以太网接口，硬件支持IEEE1588 V2协议；1个8-14位并行相机接口，可以连接一个CMOS传感器，传输速率最高支持67.2 Mbyte/s。这些产品采用4种封装（LQFP100、LQFP144、LQFP/BGA176），内置512 KB-1 MB闪存。

　　STM32F415和STM32F417在STM32F405和STM32F407基础增加一个硬件加密/哈希处理器。此处理器包含AES 128、192, 256、Triple DES、HASH （MD5, SHA-1）算法硬件加速器，处理性能十分出色，例如，AES-256加密速度最高达到149.33Mbytes/s。

　　所有产品均已投入量产。

据悉，ST已推出用于评估产品全部特性的评估板STM3240G-EVAL和用于快捷的产品评估和样机制作的STM32 F4体验套件——STM32F4DISCOVERY。其中，STM3240G-EVAL所有外设和GPIO端口都已引出供用户评估，售价为$349，这是目前为止，该系列中功能最全的一个评估板，可以用于功能非常复杂的设计应用，体验套件STM32F4DISCOVERY的售价为$14.90。STM32F4DISCOVERY的低成本，让工程师能够便宜、快捷拿到ST F4评估板进行评估。此外，STM32和ARM软件生态系统中还有众多开发环境可供客户选择。

价值$14.90的体验套件STM32F4DISCOVERY

　　“意法半导体引入ARM Cortex-M4内核到其强大的微控制器产品平台，此决策证明，该内核具有功耗低、设计先进和集成数字信号控制器的特性。现在意法半导体拥有业界最广泛的基于ARM Cortex-M系列内核的产品组合，Cortex-M系列是市场增长最快的微控制器架构，STM32 F4系列微控制器无疑将促进设备厂商在各种应用领域应用基于ARM架构的产品。”ARM公司市场执行副总裁 Lance Howarth表示

发表于 2013-7-7 19:49

这资料早有了。

哥都用了1年多了

发表于 2013-7-7 20:10

学习学习

发表于 2013-7-7 21:44

没有最强，只有更强

发表于 2013-7-8 06:58

用得着这么吹了吗?pk a8,dsp,soc还是小弟弟

发表于 2013-7-8 10:20

吧历史当新闻，这广告N年了

发表于 2013-7-8 15:57

:lol

发表于 2013-7-8 21:45

同:lol

发表于 2013-7-8 22:12

太酷了，顶一个！

发表于 2013-7-8 22:13

F4的板子什么时候也搞个活动，申请下板子玩玩啊？

发表于 2013-7-9 21:31

呵呵，霸气~~ 这套件很划算啊!!! 怎么搞到手啊

发表于 2013-7-11 10:06

F4出了好久了，我们实验室都使用一年多了，给人做的控制柜都是F4的芯片

发表于 2013-7-11 16:30

全球每交付2个Cortex-M系列微控制器，其中1个就是STM32？牛啊……

发表于 2013-7-11 16:34

这套件上哪儿整啊，有没有啊？

发表于 2013-7-11 20:48

楼主说说套件的来源大家也知道怎么搞顶一个

发表于 2013-7-12 14:14

贵不？
想了解

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