haber

En karmaşık düşük güçlü MCU STM32U5'in analizi

  • Yazar:ROGER
  • Üzerinde serbest bırakmak:2021-11-01

2021 Mart,Yarı iletken(ST) lansmanı açıkladıStm32U5, Eylül STM32U5 İlk Model resmi üretimi, aynı zamanda ST'nin PSA 3 için ilk Ultra Düşük Güçlü Mikrodenetleyiciyi doğduğunu ve SESIP 3 güvenli kimlik doğrulaması olduğu anlamına gelir.

St China Mikrodenetleyici Bakanlığı Bölümü Piyasası ve Appirex Cao Jilong, STM32 Düşük Güç Tüketim Serisi ürünlerininSTM32L5 ila STM32U5, çekirdek aynı olmasına rağmen, kullanılır.KOL Cortex-M33'ün V8 mimarisi, ancak işlemi,DevreTasarım ve diğer yönler harika bir yenilik yapmış ve yeni 40nm teknoloji platformu, geleceğin düşük güç tüketimidir.MCUÖnemli destek platformu.

TarihAçık, Ultra-Düşük Güçlü Ürün Hattı, STM32'nin stratejik ürün hattı olmuştur. 2007'den beri, ilk Cortex-M çekirdeği serbest bırakılır.Tek çipli mikrobilgisayarBundan sonra, 200 yılında ST, Cortex-M serisi mikrodenetleyiciyi ultra düşük güç alanına genişletti.

Ricardo De SA Earp, Başkan Yardımcısı ve Microcontroller İş Birimi, "Son beş yılda, Stm32 Ultra Düşük Güçlü Mikrodenetleyici Gönderi, STM32 Ultra Düşük Güçlü Mikrodenetleyici Gönderi, 2 milyar Gönderi'ni aştı. Zengin düşük güçlü teknoloji rezervleri ve düşük güçlü pazarlara odaklanıyor, ultra-düşük güçli mikrodenetleyici kategorilerinde güçlü bir avantaja sahip olalım ve piyasanın yaklaşık% 25'ini oluşturalım. Paylaş. "

St China Microcontroller Ürün Piyasası Müdürü Peng Zuoji: "STM32U5 endüstriyel zekaya uygulanabilirAkış ölçer, Sağlıklı ve fitness sınıfı giyim ürünleri, tıbbi bakım ekipmanları, POS ödeme terminalleri vb. Güç tüketimi ve güvenliği için yüksek gereksinimleri vardır. "

Cao Jindong, Avrupa merkezinden tanıtılan STM32U5 ürününün çok sayıda benzersiz yeniliklere sahip olduğunu ortaya koydu. ST Resmi'nden verilen göç rehberinden, STM32L4 (+) ila STM32L5'e 54, STM32L5'e STM32U5, 98 sayfa olup, ayrıca STM32U5'in enine zamana sahip olduğunu da gösteriyor. STM32 Tasarım Yönetmeni Patrick'e göre AiDoune, ürüne katılan toplam tasarımcının 300'ü aştığını tanıttı.

Ardından, STM32U5 piyasaya sürüldü, U serisi platformunun ilk ürünü olarak hangi yeni özelliklere ulaşıldı? Cao Jindong ve Peng Zuoji'nin birer birer yorumlanmasına izin verin.

Düşük güç tüketimi ve yüksek performans

Öncelikle, EEMBC Ulpmark'ın puanı doğrudan, farklı modlarda güç analizini kapsayan STM32, aynı zamanda düşük güç tüketiminin tam durumuna olan güvenini de kanıtlayan 4 puanı açıklayan tek markadır. Peng Zujian, müşterilerin farklı uygulama senaryoları olduğunu, bazıları yüksek yük işleri olduğunda, bazıları uzun bekleme uygulamalarıdır, bu nedenle basit kontrast μA / MHz her müşteri için geçerli değildir. Farklı çalışma senaryolarının noktaları sağlayarak, müşteriler referansı daha iyi yapabilirler.

Daha gelişmiş 40nm teknolojisini benimsemeye ve aynı anda sızıntıyı iyileştirmenin yanı sıraAkımDinamik akımın yanı sıra, STM32U5 güç yönetimi modunu, düşük güçlü arka plan özerk modunu (LPBAM, alt arka plan özerk modu) artırır (LPBAM, alt arka plan özerk modu) ve düşük güç tüketimi altında çalıştırılabilen bazı çevre birimlerini ve fonksiyonlarını iyileştirir.

STM32U5'te 16KB SVeri deposuDüşük güç arka planın özerk modu olarak,İşlemciUyku durumunda,İ2cSPi, Seri port,AdcEşit periferik veri LP geçerDmaBuna transfer edin, ardından veriler belirli bir miktarda biriktirildiğinde tek kullanımlık toplu işleme için CPU'yu uyandırın. Güç tasarrufu amacı, sık sık uyanmak CPU'ları önleyerek elde edilir. ST'ye göreÖlçekklasikVeri toplamaUyandırma tedavisi modeli, CPU'ların sayısını orijinal 1/10'a dönüştürebilir.

Üçüncüsü, LPRAM'a benzer, bölümlenmiş flaş ve SRAM sağlar ve kullanıcılar uygulama senaryolarına göre açılmamış flaş ve talebi kapatabilir veya flaş okuma hızını azaltarak güç tüketimini azaltabilirler.

Düşük güç tüketimine ek olarak, yüksek performans aynı zamanda STM32U5'in büyük bir özelliğidir. 160 MHz işlemciye kadar, STM32U5 serisi 240dmips ve 651coremark performans puanına ulaşmıştır ve önceki nesil STM32L5 Cortex-M33 çekirdeğinin frekansı 110MHz'dir.

Aynı zamanda, performansı daha da arttırmak için, STM32U5 ayrıca FMAC ve Kordon Matematiksel Bilgi İşlem Hızlandırıcısını da entegre eder; optimizasyon, harici depolama talimatları ve veri çıkışı önbellek sanat hızlandırıcısı (8 KB Talimatlar önbelleği, 4KB veri önbelleği) ve kaynak kaynağı 2.5D için durumundaGrafikHızlandırıcı chROM-Sanat.

Daha Fonksiyonel Güvenlik ve Bilgi Güvenliği

"Cortex-M33, TrustZone teknolojisi katılır, yüksek veri güvenliği uygulamaları için ARM V8 mimarisinden geliştirilen bir araya etmektirNesnelerin internetiYüksek güvenlik uygulamaları, ama aslında, biz şimdiki MCU henüz yeterli güvenliği elde değil gördük. "Cao Jindong söyledi.

Ayrıca STM32U5 Şeylerin Internet güvenliğini sağlamak için L5 temelinde daha güvenlik fonksiyonlarını ekler.

"Tek tek çekirdekli izolasyon veya Trustzone destek açıkça yeterli değildir." Ali, Zuoji söyledi. Bu nedenle, çekirdek izole ek olarak, STM32 ürün içinde depolanması, otobüs ve çevre için izolasyon konfigürasyonları için tasarlanmıştır.

Buna ek olarak, STM32U5 da daha güvenli şifreli özellikleri yanı sıra tam aralıklı kontrollü çok katmanlı koruma durum makineleri ekler. Depolama koruma, kurcalama dahili depolama için özel olarak OTP alan, hem de aktif bir anti-ihlali oynanması aktif tasarımını ekler.

STM32U5 da sınır saldırıları önlemek AES modülleri ekler böylece PSA Düzey3, saldırmasını Yazılım ve donanım hem önlemek gerekiyor.

Peng Zujian ARM bu güvenli kök tabanı dayanmaktadır güvenli PSA Düzey3 sertifikası için çerçeve ve STM32U5 üzerinde desteklenen güvenlik başlatma altında olmayan bir değişken güven kökü gerektirdiğini söyledi. Böyle bir güvenlik başlangıç ​​özelliklerine yanıt olarak, ST kullanıcıların alakalı güvenlik çizme ve güvenli firmware yükü ve güvenli firmware güncellemelerini uygulamaları konusunda yardımcı olur ilgili referans kodu sağlar.

Eğer (TRUS TF-M kullanmanız gerekiyorsaTECortex-M) Mimarlık D Firmware, kanallar ve dışı kanala iç hizmetler ve yazılım bölgelerini bölmek için TrustZone ek olarak, aynı zamanda yazılım izinleri yönetici ayrıcalıklarına ve kullanıcı izinlerini ayarlayabilirsiniz. idaresi altında, inanç alanında bir PSA da vardır.ModülariteYerel güvenlik hizmetleri ile ilgili daha eklenti alternatif, güvenli depolama, kanal ile ilgili ve sertifikasyon başlatma dahil sağlanabilir. Bunlar PSA üzerinden üçüncü seviye sertifika ve TF-M güvenilen aletlerin olduğu firmware çerçeveye eşdeğerdir.

STM32U5 da güvenli firmware yüklemesi sağlar. Müşteri tasarlanmıştır sonra, üçüncü taraf üretimini üretmek için yetkilidir ve yazılım güvenliğini garanti edemez. ST kullanıcıların kesinlikle emniyet sayısını kontrol ve bir üçüncü taraf yanan ortamda firmware yanan yanan yardımcı olabilir.

Çünkü kurcalamaya dayanıklı ve yazılım koruması donanımın, STM32U 585 da kredi kartı sektöründe güvenlik standardı komitesi (PCI SSC) teknik gereksinimleri karşılaması gerekir PIN İşlem Güvenliği (PTS) ekipmanı, kontrol edilmesi için uygundur. Güvenli bir genel MCU olarak STM32U 585 basitleştirilmiş satış ve self servis ödeme terminali ile geliştiriciler için bütünsel bir çözüm sağlar.

Genellikle çevrimiçi saldırıları ve yan bant saldırıların savunma güvenlik çipleri gerekiyor "PTS Resmi Onay Ekipman" elde etmek için ürünler, aynı zamanda ayrı bir MCU yönetim klavyeyi kullanın.izlemekile birlikteUSBBağlantı ve diğer fonksiyonlar. Şimdi, STM32U585 monolitik entegre eder tüm özellikleri, basitleştirir ürün tasarımı ve son montaja kadar tedarik ve envanterden üretim lojistiği optimize eder. Terminal üreticiler de PCI PTS V6 göre kimlik doğrulama ürünleri daha hızlı ve daha kolay test edebilirsiniz.

Daha güçlü depolama ünitesi

MCUseçimİşleme ile ilgili olarak, işlemler bir yönüdür ve depolama önemli bir göstergedir.

düşük güç tüketimi elde etmek bölüm kullanmanın yanı sıra, STM32U5 daha da genişlemiştir.

gösterildiği gibi, büyük ölçüde kullanıcının seçeneklerini genişleyecektir 4MB 128KB dan STM32U5 planları, Flash. Aynı zamanda, FLASH 100.000 okuma ve yazma yetenekleriyle Flash'ın 0,5 MB maksimum vardır ve kullanıcı verilerinin kalanı tasarruf yapılır ve geri kalan 10.000 katıdır.

SRAM 786KB ve destekler ECC anahtar güvenlik uygulamalarını bir araya gelecek.

Aynı zamanda, STM32U5 Ayrıca, değişken statik depolama kontrolörünü FSMC yanı sıra Octospi, destekler daha esnek harici depolama genişlemesi benimser.

Daha hassas simülasyon

Yeni nesil algılama ve izleme uygulamalar için, ürünlerin yeni dizi aynı zamanda gelişmiş Hızlı çalışan 14-bit sağlarMod dijital dönüştürücü(ADC).

Çok fonksiyonlu sayıfiltre(MDF) veSes Dijital Filtreler (ADF) ST'nin Sigma-Delta Modülasyonu Dijital Filtresini (DFSDM) değiştirdi. Ses algılama fonksiyonunu büyük ölçüde iyileştirir, bu da ses aktivitesi algılama performansını geliştiren ve LPDMA düşük güç tüketim özelliklerini birleştiren, kullanıcıların ses uyandırma işlevlerini düşük maliyetli, düşük güçlü mikrodenetleyicilere dayanarak uygulama senaryolarına kolayca entegre etmelerine olanak sağlar.

Daha bol ekosistem

O zamandan beri, STM32 mükemmel bir ekosistem inşa etmeyi taahhüt eder ve şimdi, STM32U5'in resmi serbest bırakılmasıyla, destekleyenYönetim kurulu,İotkeşfetmekKitVe Nucleo minimum sistemi desteklenmiştir. Şu anda, depolama alanına, donanım şifrelemesine ve paketlerin şekline bağlı olarak, ST, STM32U5 24 modelini başlattı.

STM32U585 ana işlemcisi de dahil olmak üzere iot keşif kitinin de çok daha fazla arttığını söylemeye değer.sensörVe ses mikrofonları. Kablosuz özellikler için, STM32WB varBluetoothile birlikteZigbeeModülün yanı sıra Qingke bilgisi tarafından geliştirilen WiFi kablosuz modülleri, kablosuz bağlantının daha kolay bir şekilde interneti gerçekleştirir.

KarşısındaGeliştirme setiSTM32CUBE yazılımı setine ek olarak, ST aynı zamanda 2020'de Azure'a karşı işbirliği yapmak için Microsoft ile açıklandı, STM32Cube ekosistemi doğrudan Azure kullanıyor RtosSuite, daha fazla uygulama kodu örneği ve işletim sistemleri, dosya sistemleri, TCP / IP protokolleri, USB protokolleri vb. Dahil olmak üzere daha fazla ara katman yazılımını destekleyin. Farklı üçüncü şahıslar aracılığıyla elde edilecek kaynaklara ihtiyacım var ve şimdi her şey serbest ve tek durak olabilir.

Github'da, Stm32Cube gömülü yazılımı da paylaştı ve mühendisler ilgili bilgileri daha hızlı izleyebilir. PENG ZUO, 2021'in dördüncü çeyreğinde, ilgili konfigürasyon aracının LPBAM için tanıtılacağı ortaya çıktı.

Özetlemek

STM32U5, düşük güç alanındaki bir dişli ürünü içindir. Cao Jindong, düşük güç tüketiminin MCU'nun dikkatlice cilalanması gerektiğini söyledi. Bu nedenle, Cortex-M33 V8 mimarisinin tüm avantajlarının mükemmel bir şekilde geliştirilmesini sağlamak için, ST, ilk adım adım, önce bir U5 ve L4 köprüsü olarak l5'i tanıtmak ve daha sonra daha sonra yineleme, optimizasyondan sonra Ürün hattı.

U-serisi, süreçten veya mikro çerçeveden olup olmadığı, L4'teki küçük bir değişikliğe benzer bir şekilde asla L4, L4 + 'daki küçük bir değişikliğe benzer bir şekilde benzer olmamıştır. Öyleyse St'un resmi birleştirilmiş cevabı olmasa da, ultra'nın ultra'yı temsil ettiğine inanmak istiyorum, çünkü her ikisi de güç tüketimi, güvenlik, U serisinin düşük Güçlü MCU'nun nihai olduğunu gösteriyor.