STM32U5 Cortex-M33 MCU,具更高性能、2D图形加速器以及高级安全性

原文链接:2021/02/27/stm32u5-cortex-m33-mcu-gets-more-performance-2d-graphics-accelerator-and-advanced-security/ 由Jean-Luc Aufranc撰写。
本文共计1430字,预计阅读3分钟

意法半导体第一款基于Arm Cortex-M33内核的STM32 MCU是超低功耗的STM32L5微控制器, 该公司现在又推出了同样为智能应用设计的STM32U5系列,包括可穿戴设备、个人医疗设备、家庭自动化以及工业传感器。

新系列时钟速度更高,可达160 MHz,闪存最大可达2048 KB,RAM最大可达786 KB,搭载一个2D图形加速器,对几个外设已经升级,新自主模式让DMA和外设在大部分器件处于修眠状态时仍可继续运行,以节省电力消耗。STM32U5 MCU还集成了附加硬件安全的功能,采用40纳米制造工艺,该公司声称这是适合微控制器制造的最先进工艺。

STM32U5 Cortex-M33产品表
STM32U5 Cortex-M33产品表

同STM32L5系列一样,STM32U5系列也有两个产品系列,其主要区别在于其安全特性。

  • STM32U575可配置1024至2048 KB闪存、786 KB RAM
  • STM32U585可配置2048 KB闪存、786 KB RAM,及AES-128/256、PKA和动态解密(OTFDEC)等其他安全功能

STM32U5系列的亮点包括:

  • MCU 内核 – Arm Cortex-M33 Armv8-M内核,时钟频率最高160MHz,配置有FPU、Arm TruztZone
  • 内存 – 768 KB RAM
  • 闪存 – 1024KB至2048KB闪存
  • 2D图形配置了Chrom-ART加速器(DMA2D)
  • 算数协处理器——用于三角函数算法加速的CORDIC(坐标旋转数字计算方法)、FMAC(滤波算数加速器)
  • ST ART加速器 – 8-KB指令缓存,允许在闪存和外部存储器上0等待状态执行:最高160 MHz,MPU,240 DMIPS,以及DSP
  • 外设
    • USB – 1个USB OTG 2.0 全速控制器,1个USB type-C/PD 控制器
    • 2个模数转换器 (ADC),一个14位,一个12位,均最高可达5 Mbps
    • 2个12位数模转换器 (DAC)
    • 2个超低功耗比较量测器
    • 2个运算放大器,具有外部或内部跟随器路由和可编程增益放大器 (PGA)功能。
    • 6个USART、3个SPI、4个I2C、1个CAN-FD
    • 16位和32位定时器
    • 2个SAI +音频PLL
    • 2个SDMMC插口
    • 多达24个电容式触摸感应
  • 安全 – Arm TrustZone、柔性软件隔离、安全启动、密钥存储和硬件加密加速器:
    • 现在硬件是通过AES加密和公钥授权(PKA)抵御差分功耗分析(DPA)侧信道攻击
    • 硬件唯一密钥(HUK)用于数据存储安全
    • 主动篡改检测
    • 内部监控可以在扰动攻击的情况下清除保密数据,有助于满足PCI安全标准委员会(PCI SSC)对销售终端(POS)应用的要求。
  • 电源特性/功耗
    • 工作电压– 1.71至3.6 V
    • 嵌入式SMPS(交换式电源)降压斩波器(可选)
    • UCPD控制器符合USB Type-C Rev. 0和USB Power Delivery Rev. 3.0 规范。
    • 电耗:
      • 关机模式下为110 nA(配有24个唤醒引脚)
      • 待机模式下为300 nA(24个唤醒引脚)
      • 待机模式下为475 nA,带RTC
      • 关停3模式下为7 μA,配置有16 KB SRAM
      • 关停3模式下为3.1 µA,使用全SRAM
      • 关停2模式下为3.4 μA,配置有具有16 KB SRAM 的
      • 关停2模式下为6.6 µA,使用全SRAM
      • 主动模式下为19.5 µA/MHz、3.3V
      • 注意:关停3模式是保持所有功能时的最低功耗模式,但功能外设和唤醒源减少到与待机模式相同。
    • 封装 – LQFP48、UFQFPN48、LQFP64、WLSCP90、LQFP100、UFBGA132、LQFP144和UFBGA169
    • 温度范围 – -40℃至+85℃或-40℃至+125℃
STM32 Arm Cortex-M33产品矩阵
STM32 Arm Cortex-M33产品矩阵

闪存容量、硬件加密和封装选项意味着STM32U5微控制器共有15种不同类型,尽管只有1MB闪存的部件将在2021年第三季度晚些时候才会上市。

软件和STM32U5开发板

新系列STM32U5微控制器将得到STM32Cube软件套件的支持,其中包括Azure RTOS(又称ThreadX)、STM32CubeMX和STM32CubeIDE工具以及代码示例。也支持第三方IDE,如IAR Embedded Workbench和MDK-ARM。

配置B-U585I-IOT02A Discovery Kit的STM32U5开发板
配置B-U585I-IOT02A Discovery Kit的STM32U5开发板

意法半导体还提供了一款STM32U5评估/开发板,该板配置有搭载了STM32U585AI微控制器的B-U585I-IOT02A Discovery Kit(169引脚UFBGA,2MB闪存,HW加密)。亦称为“STM32U5 IoT Discovery Kit”,其配备了Wi-Fi和蓝牙模块、麦克风、温湿度传感器、磁力计、加速度计和陀螺仪、压力传感器以及飞行时间技术(Time of Flight) (ToF)和手势检测传感器。

该板还配置有512 Mbit八进制SPI闪存、64 Mbit八进制SPI PSRAM、256 Kbit I2C EEPROM,以及ARDUINO Uno V3、STMod+和Pmod扩展连接器,以及用于摄像模块的扩展连接器和STLink-V3E嵌入式调试器。

可用性和售价

目前,STM32U5 MCU仅提供样品,但仅限于“领先客户”才可选购,其应已经在2021年9月全面投产。起价为3.60美元。STM32U5 IoT Discovery Kit将于今年晚些时候可以开始订购,但目前尚未公布价格。你可以在新闻稿以及微控制器系列开发板产品页面中找到更多详细信息。

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