STMicroelectronics: STM32F4 — серия высокопроизводительных микроконтроллеров на базе ядра Cartex-M4

STM32 F4 — это серия микроконтроллеров с максимальной в отрасли производительностью среди всех устройств на базе ядра Cortex^TM-M, с максимальной частотой процессора 168 МГц, производительностью до 210 MIPS по тесту Dhrystone и 363 MIPS по тесту CoreMark консорциума EEMBC, расширяющая ассортимент микроконтроллеров семейства STM32, которое насчитывает более 250 совместимых по выводам и программному коду устройств, включая серии F1 и F2, а также сверхмалопотребляющую серию L1.

Являя полностью совместимой с серией высокопроизводительных микроконтроллеров F2, серия F4 поддерживает более высокую тактовую частоту (168 МГц вместо 120 МГц), обеспечивает исполнение однотактных DSP-инструкций, оснащена блоком арифметики с плавающей точкой и SRAM-памятью большего размера (до 192 КБайт).

90-нанометровый технологический процесс и интегрированный адаптивный ускоритель в масштабе реального времени (ART Accelerator) компании STMicroelectronics, обеспечивают непревзойденный уровень производительности, исполнение программного кода с нулевым временем ожидания на рабочей частоте до 168 МГц и лучший в своем классе устройств уровень динамического энергопотребления.

Микроконтроллеры STM32F4 выполнены на базе ядра Cortex-M4, отличающегося поддержкой DSP-инструкций и операций с плавающей точкой, что значительно упрощает исполнение сложных вычислительных и управляющих алгоритмов. Инженеры-разработчики смогут по достоинству оценить возможность использовать одинаковую топологию печатной платы как для приложений высокого уровня на базе STM32F4, так и для недорогих решений на базе STM32F2 или STM32F1.

По сравнению с микроконтроллерами STM32 предыдущих серий, в STM32F4 значительно ускорена работа последовательных интерфейсов, например UART поддерживает скорость передачи данных до 10.5 Мбит/с. Помимо этого, новые возможности обеспечивают интегрированный контроллер графического дисплея и дополнительные интерфейсы памяти CompactFlash, NOR- и NAND FLASH, PSRAM. Аппаратный модуль шифрования, интерфейс камеры, до 17 таймеров и адаптивный ускоритель памяти реализованные по 90-нм технологии довершают картину устройства высшего класса.

Отличительные особенности:

• Высокоскоростной обмен данными посредством 7-уровневой расширенной высокопроизводительной шины (AHB) и нескольких контроллеров прямого доступа к памяти (DMA), обеспечивающих одновременное исполнение инструкций и передачу данных
• Интегрированный блок вычислений с плавающей точкой с одинарной точностью ускоряет исполнение управляющих алгоритмов, расширяет возможности приложения, увеличивает эффективность программного кода, сокращает время вывода на рынок конечного продукта
• Высокий уровень интеграции обеспечивает до 1 МБайт внутренней FLASH памяти, до 192 КБайт SRAM, схему сброса, внутренние RC-генераторы, схему ФАПЧ, часы реального времени с потреблением в рабочем состоянии менее 1 мкА и точностью до долей секунды
• Гибкие возможности для снижения энергопотребления в приложениях, где необходимы одновременно высокие вычислительные возможности и низкий уровень энергопотребления при работе в низковольтных схемах или от аккумуляторной батареи. К таким возможностям относятся: 4 КБайт SRAM резервного копирования данных в режиме ожидания или при работе от резервной батареи, рабочий ток потребления часов реального времени менее 1 мкА, внутренний регулятор напряжения, позволяющий выбирать режим большей производительности или меньшего энергопотребления
• Функциональная, инновационная периферия:
  • Коммуникативность: интерфейс видеокамеры, аппаратный процессор шифрования/хеширования, контроллер доступа к среде (MAC) Ethernet 10/100 с поддержкой протокола IEEE 1588 v2, два контроллера USB 2.0 OTG (один с поддержкой полноскоростного режима)
  • Аудио: специализированная схема ФАПЧ (PLL) и два дуплексных интерфейса I²S
  • До 15 коммуникационных интерфейсов: шесть USART со скоростью до 10.5 Мбит/с, три SPI со скоростью до 42 Мбит/с, три I²C, два CAN, SDIO
  • Аналоговая часть: два 12-битных ЦАП, три 12-битных АЦП с частотой преобразования 2.4 MSPS (млн. выборок в секунду) каждый, либо 7.2 MSPS в режиме чередования
  • До 17 таймеров: 16- и 32-битные с рабочей частотой до 168 МГц

STM32 Discovery Kit

STM32F4DISCOVERY позволяет пользователю ознакомиться с возможностями высокопроизводительных микроконтроллеров серии STM32F4 и начать проектирование собственного приложения. Комплект включает все необходимое, как начинающему пользователю, так и профессионалу, для быстрого и простого начала разработки. Выполненный на базе микроконтроллера STM32F407VGT6, плата оснащена внутрисхемным отладчиком/программатором ST-LINK/V2, цифровым акселерометром, цифровым микрофоном, цифро-аналоговым преобразователем для обработки аудио сигнала с интегрированным усилителем класса D для динамика и разъемом micro-AB интерфейса USB OTG. Большое число свободно распространяемых, готовых к работе примеров прикладных программ, способных ускорить разработку собственного приложения, доступны по адресу www.st.com/stm32f4-discovery.

STM3240G-EVAL

Оценочная плата STM3240G-EVAL — это завершенная демонстрационная и отладочная платформа для микроконтроллеров серии STM32F4, оснащенная высокопроизводительным микроконтроллером STM32F407IGH6 на базе 32-битного ядра ARM® Cortex™-M4, портами всех доступных интерфейсов (USB OTG (1 полноскоростной, 1 высокоскоростной), Ethernet, управления электродвигателем, CAN, карт памяти MicroSD, смарт-карт, USART, аудио интерфейс, RS-232, IrDA), внутрисхемным отладчиком/программатором ST-LINK/V2, а также графическим TFT дисплеем с диагональю 3.2″ и разрешением 240×320.

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

Брошюра по микроконтроллерам серии STM32F4 (англ.)

Краткая документация по STM32 Discovery Kit (англ.)

Руководство пользователя STM3240G-EVAL (англ.)