STMicroelectronics najwyraźniej rozumie, że własną potęgę na rynku można zbudować dbając o niewielkie firmy i małych klientów, którzy niechętnie wydają duże kwoty na narzędzia uruchomieniowe. Dlatego ważnym wydarzeniem jest fakt, że w ostatnich dniach września do sprzedaży trafiły tanie zestawy ewaluacyjne Discovery z najnowszym w ofercie producenta mikrokontrolerem z serii STM32F4.
| Artykuł o mikrokontrolerach STM32F4 firmy STMicroelectronics jest dostępny tu. |
Nowa rodzina mikrokontrolerów firmy STMicroelectronics, wyposażona w rdzeń Cortex-M4F, nosi kodową nazwę STM32F4 i uzupełnia dotychczas produkowane (wyposażone w rdzeń Cortex-M3) rodziny STM32F1, STM32L1, STM32F2 i STM32W. Mikrokontrolery STM32F4 są pinowo zgodne z STM32F2, zastosowano w nich także identyczne bloki peryferyjne i interfejsy komunikacyjne, niektóre z nich nieco zmodyfikowano, poprawiając ich parametry (przede wszystkim czasowe).
Najistotniejszą różnicą pomiędzy STM32F4 i starszymi rodzinami mikrokontrolerów STM32 jest zastąpienie w nich rdzenia Cortex-M3 jego zmodyfikowaną wersją, wyposażoną w sprzętową jednostkę FPU (Floating Point Unit) o pojedynczej precyzji, możliwość dekodowania zestawu jednotaktowych instrukcji wspomagających realizację algorytmów DSP, a także zwiększoną do 168 MHz częstotliwość sygnału taktującego CPU (przy zachowaniu poboru prądu przez CPU na poziomie 230 µA/MHz!).
Właśnie te elementy wyposażenia nowych mikrokontrolerów wyznaczają ich obszary aplikacyjne, dotąd zarezerwowane głównie dla procesorów DSP i/lub mikrokontrolerów DSC (Digital Signal Controllers). Sztandarowym przykładem jest wyposażenie STM32F4 w jednostkę MAC (Multiply-ACcumulates), która pozwala wykonać w jednym takcie zegara operację mnożenia dwóch liczb 32-bitowych i dodanie uzyskanego wyniku do liczby 64-bitowej.
Rys. 1. Uproszczony schemat blokowy mikrokontrolerów STM32F4
| Fizyczna kompatybilność mikrokontrolerów F1/F2/F4 Mikrokontrolery STM32 z rodzin F1/F2/F4 są ze sobą fizycznie kompatybilne z drobnymi różnicami dotyczącymi niektórych linii zasilających. Szczegóły pokazano na rysunkach poniżej, każdy dotyczy wybranego rodzaju obudowy LQFP.
Modyfikacje połączeń dotyczące mikrokontrolerów w obudowach LQFP64
Modyfikacje połączeń dotyczące mikrokontrolerów w obudowach LQFP100
Modyfikacje połączeń dotyczące mikrokontrolerów w obudowach LQFP144
Modyfikacje połączeń dotyczące mikrokontrolerów w obudowach LQFP176
|
Budowę mikrokontrolerów STM32F4 pokazano na rysunku 1. Schemat do złudzenia przypomina budowę mikrokontrolerów STM32F2. W nowych mikrokontrolerach zastosowano znany ze starszych rodzin moduł ART pozwalający na odczyt zawartości Flash z pełną prędkością taktowania CPU do 168 MHz (jednak z niezbędnymi wait state’ami), zastosowano w nich także zoptymalizowaną 7-poziomową magistralę AHB, dzięki której użytkownik może wpływać na sposób komunikacji niektórych, najbardziej wymagających bloków peryferyjnych z CPU i innymi blokami peryferyjnymi. Producent zapewnia, że zachowano kompatybilność „w dół” bloków peryferyjnych wbudowanych w STM32F4 z peryferiami zastosowanymi w STM32F2. Z dostępnych obecnie opisów wynika, że parametry niektórych z nich poprawiono. I tak:
- timery-generatory PWM mogą być taktowane sygnałem o częstotliwości do 168 MHz,
- liczniki RTC zapewniają większą iż dotychczas rozdzielczość pomiaru (dziesiąte i setne części sekund),
- interfejs cyfrowego audio I2S umożliwia w pełni dupleksowy transfer danych, co pozwala stosować mikrokontrolery STM32F4 w profesjonalnym sprzęcie muzycznym,
- interfejs MAC Ethernet obsługuje protokół synchronizacji czasu IEEE1588 w nowej wersji v2.
