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STM32G4微控制器助力打造下一代數字電源優(yōu)異性能、能效和安全性

2019年06月18日10:29:51 本網(wǎng)站 我要評論(2)字號:T | T | T
關(guān)鍵字:應用 半導體 電源 數字 傳感器 
 

日前,意法半導體(STMicroelectronics,簡(jiǎn)稱(chēng)ST)在北京舉辦STM32G4 媒體溝通會(huì ),該公司微控制器事業(yè)部微控制器產(chǎn)品經(jīng)理、數字電源及電機控制市場(chǎng)經(jīng)理Jean-Marc Mathieu和意法半導體中國區微控制器產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理彭祖年向媒體介紹了新推出的STM32G4數模信號微控制器的迭代與延續、先進(jìn)的性能,特別是針對下一代數字電源應用所做的全面優(yōu)化。

STM32里程碑的延續


Jean-Marc Mathieu表示,意法半導體一直是Arm® Cortex®-M 32位通用MCU的領(lǐng)導者,產(chǎn)品線(xiàn)非常豐富,包括MPU、高性能MCU、主流型 MCU、超低功耗 MCU、無(wú)線(xiàn) MCU,還有ARM MCU等,已成為超過(guò)40,000客戶(hù)的不二選擇,幫助他們釋放日益增長(cháng)的創(chuàng )造力。
他認為,新一代智能電子產(chǎn)品呈現出一些新的應用趨勢,如增加更多的傳感器驅動(dòng)功能,采用碳化硅、氮化鎵等能效更高的功率技術(shù)來(lái)節省電能等。這些趨勢更需要具有優(yōu)化功率轉換功能的下一代微控制器。
他說(shuō),今天的STM32G4延續STM32 MCU的優(yōu)良傳統,完美針對需要豐富和先進(jìn)模擬外設的MCU應用場(chǎng)景,如控制類(lèi)應用(馬達驅動(dòng))、工業(yè)設備、儀器與測量、數字能源、數字電源、(高頻開(kāi)關(guān)電源)、PFC(功率因數補償),片上系統 一體化方案有助于降低這些應用的PCB尺寸和BOM成本。

 

彰顯三大特性


Jean-Marc Mathieu介紹說(shuō),STM32G4具有三大特性,一是新數學(xué)加速器提高運算速度,具有節省電能;二是先進(jìn)模擬外設允許設備集成更多的傳感器和用戶(hù)功能;三是更強的保護功能,有助于提升數據安全性。
針對先進(jìn)的數字電源應用以及消費電子和工業(yè)設備,STM32G4新系列微控制器引入兩個(gè)新的硬件數學(xué)加速器來(lái)提高應用的處理速度,利用Cordic算法和濾波函數等各種技術(shù)來(lái)提升性能和能效。數學(xué)加速器專(zhuān)門(mén)用于加快計算速度,例如,家電或空調的節能電機控制算法中的三角方法計算,以及信號調諧或數字電源控制算法中的濾波算法,運算速度比通用主處理器更快,效率更高。此外,這種減負方法還可以讓內核釋放更多的資源,用于接收更多的傳感數據和控制其它用戶(hù)功能。
STM32G4還有其它新功能,例如,高分辨率電源轉換定時(shí)器內置各種功能,能夠釋放CPU資源并簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程;模擬外設和轉換器的性能顯著(zhù)提升;高速連接技術(shù)使外部事件響應速度更快;支持較新的Power Delivery USB-C接口,較大輸出功率100W,能夠為設備快速或方便地充電。

 

Jean-Marc Mathieu自信地表示,利用STM32G4系列的創(chuàng )新技術(shù),尖端消費電子和工業(yè)設備可以用更少的資源,辦更多的事情。集成豐富的增強型外設接口和行業(yè)標準Arm®內核的STM32F3系列發(fā)布時(shí)在微控制器市場(chǎng)上已是前所未有。如今,較新的微控制器STM32G4延續了STM32F3的基因,進(jìn)一步擴大了應用范圍,并可以簡(jiǎn)化設計,降低功耗,同時(shí)提高性能。
STM32G4具有更快的計算速度,更高的精度,更高的功能集成度,STM32G4 MCU支持設備提高功能性和能效,目標應用包括智能生活、智能工廠(chǎng)和智能能源,例如,電動(dòng)自行車(chē)等電動(dòng)交通工具、數字電源、先進(jìn)電機控制、照明、樓宇自動(dòng)化等。

 

此外,其可擴展的安全存儲區域用于存放密鑰等敏感信息;保護固件安全實(shí)時(shí)升級;編程后調試訪(fǎng)問(wèn)禁用功能可以降低威脅隱患;其它安全機制包括較先進(jìn)的AES-256加密引擎、唯一設備ID碼和硬件隨機數生成器(TRNG)。這些安全功能使開(kāi)發(fā)人員能夠應對較新的網(wǎng)絡(luò )安全挑戰。

助力數字化電源轉換


Jean-Marc Mathieu強調,提升數字電源方案的性能是STM32G4的一大亮點(diǎn),使用之前的STM32F334或STM32G474可以實(shí)現更高效率的數字電源轉換。STM32G4還有全功能高精度定時(shí)器(HRTIM),可以實(shí)現184ps精度,以及高靈活度PWM波形配置,因此STM32G4適用于數字電源類(lèi)專(zhuān)業(yè)應用。

 

據介紹,STM32G4是STM32F3的迭代與延續。其較大特色是利用HRTIMer v2增強了數字及模擬部分,精度達到184ps,而STM32H743和STM32F334采用RTIMer v1,前者僅有數字部分,精度2ns;后者數字及模擬部分,精度217ps。

 

當通用型MCU遇上低功耗需求時(shí),STM32G4的動(dòng)態(tài)能效模式可以幫助客戶(hù)實(shí)現各種需要電源的應用。意法半導體擁有專(zhuān)注數字電源的完整的生態(tài)系統(硬件開(kāi)發(fā)版、軟件開(kāi)發(fā)套件(SDK)、文檔與培訓),還有針對不同電路拓撲配置高精度定時(shí)器為高精度定時(shí)器量身定做的使用手冊,以及基于G4系列與第三方公司Biricha聯(lián)合制作的數字電源培訓(PSU and PFC)課程。


Jean-Marc Mathieu較后表示,意法半導體將該系列計劃的152款產(chǎn)品分為三大產(chǎn)品線(xiàn),目前已有100多款產(chǎn)品在售:包括32引腳封裝的入門(mén)級產(chǎn)品線(xiàn),高性能產(chǎn)品線(xiàn),以及多達107個(gè)快速輸入/輸出引腳的高分辨率產(chǎn)品線(xiàn)。STM32G431K6U6采用32引腳QFN32封裝,片上閃存容量32KB。STM32G4系列先進(jìn)的性能、豐富和先進(jìn)的內置模擬外設,以及功能安全與信息安全,加上豐富的產(chǎn)品線(xiàn)一定可以在用戶(hù)應用中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

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