Микроконтроллеры ARM компании STMicroelectronics

Илья Бочарников
Новости электроники 6, 2007

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.

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 12или 16-канальный АЦП со временем преобразования 3 мкс;

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.

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 значитель но 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.

Читать далее статью в полном обьеме (pdf)