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ST推M4 MCU,据称全球性能最强

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楼主

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。


沙发
huangfeng33|  楼主 | 2013-7-7 17:42 | 只看该作者
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。


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板凳
huangfeng33|  楼主 | 2013-7-7 17:43 | 只看该作者

 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。

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地板
huangfeng33|  楼主 | 2013-7-7 17:44 | 只看该作者
全家福
  目前,STM32 F4系列共有4款产品

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huangfeng33|  楼主 | 2013-7-7 17:45 | 只看该作者
 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

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6
mmuuss586| | 2013-7-7 19:49 | 只看该作者

这资料早有了。
哥都用了1年多了

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7
luojijian| | 2013-7-7 20:10 | 只看该作者
学习学习

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8
coody| | 2013-7-7 21:44 | 只看该作者
没有最强,只有更强

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9
icecut| | 2013-7-8 06:58 | 只看该作者
用得着这么吹了吗?pk a8,dsp,soc还是小弟弟

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10
jony5| | 2013-7-8 10:20 | 只看该作者
吧历史当新闻,这广告N年了

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11
haitao10086| | 2013-7-8 15:57 | 只看该作者
:lol

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12
ddb_21ic| | 2013-7-8 21:45 | 只看该作者
同:lol

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hxb20122012| | 2013-7-8 22:12 | 只看该作者
太酷了,顶一个!

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hxb20122012| | 2013-7-8 22:13 | 只看该作者
F4的板子什么时候也搞个活动,申请下板子玩玩啊?

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15
拿起书本| | 2013-7-9 21:31 | 只看该作者
呵呵,霸气~~  这套件很划算啊!!! 怎么搞到手啊

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liutongmail| | 2013-7-11 10:06 | 只看该作者
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

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17
jxmzzr| | 2013-7-11 16:30 | 只看该作者
全球每交付2个Cortex-M系列微控制器,其中1个就是STM32?牛啊……

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18
lukefan2008| | 2013-7-11 16:34 | 只看该作者
这套件上哪儿整啊,有没有啊?

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cjhk| | 2013-7-11 20:48 | 只看该作者
楼主   说说套件的来源   大家也知道怎么搞    顶一个  

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outstanding| | 2013-7-12 14:14 | 只看该作者
贵不?
想了解

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