La serie STM32 F3 accresce la famiglia STM32 basata su Cortex-M4 portandola a oltre 70 dispositivi, con un'integrazione senza precedenti di periferiche analogiche che si aggiunge a un'unità centrale arricchita di FPU e DSP
La STMicroelectronics, leader globale nei semiconduttori con clienti in tutti i settori applicativi dell’elettronica, sta consegnando ai principali clienti OEM i primi campioni della sua nuova serie di microcontrollori STM32 F3, offrendo la possibilità di dare una prima valutazione a questa nuova famiglia di prodotti della ST basati su core ARM® Cortex™-M.
I microcontrollori STM32 F3 sono dispositivi system-on-chip basati sul core Cortex-M4 con una FPU e sono ottimizzati per elaborare e gestire in modo efficiente i segnali misti di circuiti come i controlli dei motori trifase, i sistemi biometrici, le uscite di sensori industriali o i filtri audio. Aiuteranno a semplificare la progettazione, ridurre i consumi e diminuire lo spazio occupato sulla scheda a circuito stampato nelle applicazioni medicali, nei sistemi portatili per il fitness, nel monitoraggio di sistemi e nei contatori elettronici. La nuova serie F3 amplia ulteriormente il campo di utilizzo della famiglia STM32 della ST poiché permette ai progettisti di affrontare le applicazioni di controllo a segnale misto.
Integrando una flessibile circuiteria analogica assieme ad ARM Cortex-M4 con FPU, la serie STM32 F3 offre uno spazio di memoria di dimensioni ridotte o medie, a costi competitivi. Il core Cortex-M4 con FPU migliora ulteriormente le prestazioni della consolidata CPU Cortex-M3 con l'aggiunta di funzioni per l'elaborazione del segnale digitale ( DSP) eseguite in un singolo ciclo e istruzioni aritmetiche che sfruttano anche una unità di calcolo in virgola mobile (FPU), in modo da migliorare notevolmente le prestazioni rispetto ai dispositivi STM32 F1 Cortex-M3 della ST. La nuova serie si colloca tra le famiglie di grande successo STM32 F1 e la famiglia STM32 F4 che offre le prestazioni più avanzate ed è basata sul core Cortex-M4 con FPU, garantisce una grande capacità di memoria unita a una frequenza massima di funzionamento della CPU ad alta velocità, 168MHz, per applicazioni particolarmente complesse.
Con l'aggiunta dei nuovi microcontrollori F3, la famiglia STM32 della ST offre ormai oltre 350 possibili opzioni per applicazioni che vanno dalle più semplici ed economiche fino a quelle che richiedono prestazioni elevate e caratteristiche sofisticate integrate sul chip. La nuova serie F3 permette alla ST di offrire i vantaggi dei propri componenti STM32 e del relativo ecosistema anche per quelle applicazioni che in precedenza richiedevano funzioni analogiche ad elevate prestazioni e un controllore del segnale digitale abbastanza semplice, come i più avanzati sistemi di controllo del motore o la gestione integrata dell'audio digitale.
Michel Buffa, direttore generale della divisione microcontrollori, STMicroelectronics, ha affermato: “La nuova serie F3 arricchisce la nostra gamma basata su ARM Cortex-M4 portandola a più di 70 dispositivi, e aiuterà i nostri clienti a progettare prodotti sempre più potenti grazie ai vantaggi offerti dalla famiglia STM32. Il suo processore avanzato, le periferiche analogiche sofisticate di elevata qualità e la disponibilità di una memoria di dimensioni medie rappresentano una combinazione molto interessante che non trova rivali in altri dispositivi concorrenti, proprietari o basati su Cortex.”
I dispositivi della serie STM32 F3 comprendono anche i più recenti miglioramenti apportati dalla ST alle periferiche digitali della famiglia STM32. Secondo Michel Buffa questo è un ulteriore vantaggio poiché garantisce un'ampia compatibilità tra tutti i microcontrollori ARM Cortex-M della ST.
Altre informazioni tecniche: La famiglia STM32 F3 basata su ARM Cortex-M4 con FPU comprende quattro linee di prodotto che si differenziano in base alla densità di memoria e alle periferiche integrate sul chip. Le periferiche offrono un’elevatissima integrazione analogica garantendo prestazioni eccezionali per funzioni che vanno fino ai convertitori analogico-digitale (ADC) a 12 bit con velocità di campionamento di 5Msamplesps. L'eccellente integrazione analogica offre ai progettisti la massima flessibilità per implementare sofisticate funzioni e caratteristiche di sistema senza dover aggiungere componenti ulteriori sulla scheda a circuito stampato.
I dispositivi STM32 F30x dispongono di sette comparatori veloci con tempi di risposta di 50 ns, quattro amplificatori a guadagno programmabile che permettono di impostare quattro diversi livelli di guadagno con una precisione dell'1%, due convertitori digitale-analogico (DAC) a 12 bit e quattro convertitori analogico-digitale (ADC) a 12 bit da 5Msps. Si tratta dei più veloci ADC integrati in qualunque microcontrollore ARM Cortex-M e che offrono la possibilità di arrivare alla frequenza di campionamento di 18Msps in modalità interallacciata. I dispositivi offrono anche due timer avanzati per il controllo dei motori fino a 144 MHz. In questo modo un controllore può gestire due motori, oltre alla correzione del fattore di potenza (PFC) utilizzando le periferiche analogiche integrate, in apparecchiature come gli elettrodomestici. Tra le altre funzioni dei timer avanzati, ricordiamo una risoluzione temporale inferiore a 7 ns che permette di sfruttare i vantaggi di scalabilità, basso consumo e prestazioni elevate e costi ridotti tipici della famiglia STM32 anche in nuove applicazioni come gli alimentatori digitali delle infrastrutture di telecomunicazioni o i data server, i micro-inverter per le installazioni solari e i sistemi di illuminazione a LED.
Per aiutare gli sviluppatori a ottimizzare i tempi di esecuzione del codice di programma, i dispositivi STM32 F30x dispongono di una memoria SRAM da 8Kbyte mappata sul bus istruzioni come Core Coupled Memory (CCM-SRAM). Le porzioni di programma più critiche vengono caricate nella CCM da 8KB immediatamente all'avvio del programma e possono essere completate alla massima velocità senza alcuno stato di attesa, raggiungendo i 94 Dhrystone MIPS a 72MHz. Si tratta di una prestazione equivalente a 62 DMIPS nel caso di esecuzione da Flash o SRAM; un miglioramento del 52% delle prestazioni per le porzioni di programma più critiche. La serie STM32 F30x dispone inoltre di un massimo di 40Kbyte di SRAM mappati sul data bus. La CCM-SRAM da 8K può essere utilizzata anche per la memorizzazione dei dati senza alcuna perdita di prestazioni. La disposizione dei piedini di tutti i dispositivi è compatibile con la serie STM32 F1 e tutti condividono la stessa API, semplificando l'eventuale migrazione a componenti dalle prestazioni più elevate.
I dispositivi STM32 F37x offrono una diversa gamma di funzioni periferiche. Sono i primi microcontrollori della ST a integrare sul chip ADC Sigma-Delta a 16 bit, dando alla famiglia STM32 la possibilità di risolvere un più grande numero di applicazioni di misura di precisione e rendendo disponibile una soluzione in un singolo chip in grado di sostituire un processore discreto generico con ADC separato. Ogni chip può integrare fino a tre ADC Sigma-Delta a 16 bit con alimentazione analogica separata da 2,2V fino a 3,6V, un massimo di 21 canali singoli o 11 differenziali con sette livelli programmabili di guadagno per canale.
Tra le altre periferiche analogiche della serie STM32 F37x vi sono due comparatori veloci, tre DAC a 12 bit e un ADC a 12 bit e 1Msps. È presente anche un'unità avanzata CEC (Consumer Electronics Control) che rende questi componenti particolarmente adatti per i prodotti multimediali di elettronica di consumo. Rispetto alla serie STM32 F1, i dispositivi STM32 F37x rappresentano una soluzione system-on-chip che permette ai progettisti di ridurre il costo complessivo dei componenti di sistema semplificando la progettazione della scheda.
Le principali caratteristiche comuni delle serie STM32 F30x/F37x:
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Alcune informazioni sulla STMicroelectronics
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Nel 2011 i ricavi netti della Società sono stati pari a 9,73 miliardi di dollari. Per ulteriori informazioni sulla STMicroelectronics consultare il sito www.st.com
