Журнал "Новости Электроники", номер 6, 2007 год.

Журнал "Новости Электроники", номер 6, 2007 год.Микроконтроллеры ARM компании STMicroelectronicsИлья Бочарников Статья посвящена обзору четырех линеек микроконтроллеров компании STMicroelectronics (STM) с ядрами ARM7 и ARM9 STR710, STR730, STR750 и STR910. Эти устройства имеют пять режимов пониженного энергопотребления, и могут быть использованы в большом числе приложений, в первую очередь в портативных приложениях.

 

 

Компания STMicroelectronics (STM), один из мировых лидеров по производству 8- и 16-разрядных микроконтроллеров, уже несколько лет осваивает нишу 16/32-разрядных микроконтроллеров с архитектурой на основе ядра ARM. В 2004 году компания STM приобрела лицензию на всю номенклатуру ядер ARM и последовательно внедряет их в своем производстве ARM-микроконтроллеров. На сегодняшний день STM выпускает четыре линейки микроконтроллеров с ядрами ARM7 и ARM9 - STR710, STR730, STR750 и STR910. Краткие характеристики этих семейств микроконтроллеров приведены в таблице 1.

Таблица 1. Семейства микроконтроллеров ARM компании STMicroelectronics

Серия Ключевые
особенности Области
применения STR710 ядро ARM7производительность до 45 MIPS/50 МГцпитание 3...3,6 Втемпературный диапазон от -45 до 85°Сдо 64 KБайт RAM4хUARTинтерфейс внешней памяти, CAN, USBБытовое и индустриальное применение (бытовая электроника, системы GSM и GPS, трехфазные счетчики) STR730 ядро ARM7производительность до 32 MIPS/36 МГцпитание 4,5...5,5 Втемпературный диапазон от -45 до 105°Сдо 20 таймеров4хUART, 3xCANдо 16 каналов DMAИндустриальное применение (промышленное измерительное оборудование, системы управления) STR750 ядро ARM7производительность до 54 MIPS/60 МГцпитание 3...3,6 В или 4,5...5,5 Втемпературный диапазон от -45 до 105°СГибкие 16-разрядные таймеры/счетчики с ШИМ выводамиCAN, USB, 3xUARTСпециализированная периферия для управления двигателямиУправление двигателями и системы общего назначения (системы сигнализации, медицинское оборудование, промышленная автоматизация) STR910 ядро ARM9Eпроизводительность до 96 MIPS/96 МГцпитание 2,7...3,6 В и 1,8 Втемпературный диапазон от -45 до 85°С  Высочайшая производительностьВысочайший объем Flash/RAM (544 K/96 K)Промышленные сети, системы безопасности, автоматизация зданий Полная совместимость с программным кодом для ARM7TDMI

STR710 - первое из выпущенных компанией STM семейств микроконтроллеров ARM, предназначенных для применения в системах общего назначения. Имеют достаточно высокую производительность и большой объем оперативной памяти.

STR730 - серия микроконтроллеров для промышленных приложений. Эти микросхемы рассчитаны на питание 5 В и имеют расширенный температурный диапазон. Семейство обладает самым широким набором периферии, включающим до 20 таймеров с возможностью генерирования до 16 независимых сигналов ШИМ, до 16 каналов прямого доступа к памяти (DMA), 10-разрядный 12- или 16-канальный АЦП со временем преобразования 3 мкс;

 

  

Рис. 1. Набор STR7/STR9

STR750 - серия несколько более производительных, чем STR730, микроконтроллеров, позиционируемая, главным образом, как процессоры для управления двигателями. Также могут найти применение в медицинском оборудовании или системах безопасности. Для различных применений выпускаются микроконтроллеры как с 3-, так и с 5-вольтовым питанием, а также с нормальным и расширенным температурными диапазонами.

STR910 - семейство микроконтроллеров с мощным ядром ARM9E, прекрасно подходящее для реализации встроенных приложений. Имеет широкий набор интерфейсов: CAN, SPI, UART, I2C, 10/100 Mбит Ethernet.

Широкое портфолио микроконтроллеров ARM компании STMicroelectronics позволяет использовать эти устройства в большом числе приложений, но лучше всего их преимущества могут раскрыться в портативных приложениях, так как эти микроконтроллеры предлагают наиболее гибкое управление энергопотреблением за счет большого числа режимов работы, вариантов синхронизации и других особенностей. За счет этого, ARM-микроконтроллеры STM позволяют добиться лучших характеристик энергопотребления в этом классе устройств.

Эти микросхемы имеют пять режимов пониженного энергопотребления:

• Режим ожидания (WAIT), при котором приостанавливается работа ядра, но продолжается функционирование периферии с сохранением содержимого регистров;
• Замедленный режим (SLOW), при котором тактовая частота замедляется до CLK/16 или 32 кГц;
• Режим глубокого понижения с ожиданием (LPWAIT). В этом режиме вводятся ограничения режимов WAIT и SLOW;
• Режим останова (STOP). Вся синхронизация останавливается, но состояние микроконтроллера, RAM и регистров сохраняется (поддерживается питание, нет сброса);
• Дежурный режим (STANDBY). Выключаются стабилизатор напряжения, питание ядра. Работает только RTC.

Данные о потреблении микроконтроллеров в различных режимах приведены в таблице 2.

Таблица 2. Режимы энергопотребления ARM-микроконтроллеров STM    

Режим Рабочая частота, МГц Энерго-потреб-
ление, мА Активный режим Вся периферия
включена fцпу = 16 27 fцпу = 32 47 fцпу = 48 62 Вся периферия
выключена fцпу = 16 21 fцпу = 32 36 fцпу = 48 53 Режим SLOW fцпу = 0,032 1,7 Режим WAIT
(вся периферия включена) fцпу = 1 13 Режим LPWAIT fцпу = 0,032 0,037 Режим STOP RTC включен 0,018 RTC выключен 0,01 Режим STANDBY RTC включен, детектор низкого напряжения включен, дополнительный стабилизатор
1,8 В включен 0,01 RTC включен, детектор низкого
напряжения включен, дополнительный стабилизатор 1,8 В выключен 0,009 RTC включен, детектор низкого напряжения выключен, дополнительный стабилизатор 1,8 В выключен 0,005 RTC выключен, детектор низкого напряжения выключен, дополнительный стабилизатор 1,8 В выключен 0,001

Микроконтроллеры STR7xx имеют встроенный стабилизатор напряжения 1,8 В для питания ядра, что позволяет использовать одноканальный источник питания 3,3 В или 5 В в зависимости от типа контроллера. Кроме того, имеется еще и дополнительный маломощный стабилизатор, используемый в режиме STANDBY, который позволяет значительно снизить энергопотребление за счет отключения основного стабилизатора. Возможны несколько вариантов синхронизации. Управлять тактовой частотой могут внешний кварцевый резонатор, внутренний RC-генератор, или часы реального времени с встроенным генератором 32 кГц, способным обеспечить синхронизацию всего устройства.

Отдельного внимания заслуживает встроенная память микроконтроллеров. Компания STMicroelectronics является лидирующим производителем микросхем памяти. Поэтому все микроконтроллеры STM оснащены Flash-памятью высочайшего класса.

Все рассматриваемые микроконтроллеры оснащены flash-памятью программ, обеспечивающей до 104 циклов перезаписи с гарантированным сроком хранения 20 лет. Кроме этого, большинство микросхем имеют встроенную flash-память данных размером 16 кБайт, позволяющей более 105 перезаписей. Срок жизни такой памяти также более 20 лет.

Таким образом, можно сказать, что в настоящее время компания STMicroelectronics, традиционно лидирующая в области производства микросхем памяти, восьмиразрядных микроконтроллеров и датчиков, всерьез претендует на ведущие позиции и в сегменте устройств ARM архитектуры. Микроконтроллеры ARM компании STMicroelectronics имеют высокую производительность, гибкое управление энергопотреблением, качественную Flash-память и наиболее широкий набор периферии из всех производителей ARM-микроконтроллеров. При этом компании STMicroelectronics удается обеспечить довольно конкурентоспособные цены.

На сайте компании  представлена вся необходимая документация. Имеется большое количество примеров применения с подробным описанием и исходными текстами программ. Компания Терраэлектроника предлагает недорогие отладочные средства на все семейства ARM-микроконтроллеров STMicroelectronics. Информацию о них можно получить на сайте   

Вернуться к содержанию номера







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.