意法半導體發(fā)布STM32G4微控制器，提高下一代數字電源應用的性能、能效和安全性

北京，2019年5月29日– 新一代智能電子產(chǎn)品呈現出一些新的應用趨勢：例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。針對這些趨勢，橫跨多重電子應用領(lǐng)域的全球領(lǐng)先的半導體供應商意法半導體(STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱(chēng)ST；紐約證券交易所代碼：STM)推出了下一代微控制器。

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；支持最新的Power Delivery USB-C接口，最大輸出功率100W，能夠為設備快速或方便地充電。

意法半導體微控制器事業(yè)部總經(jīng)理Ricardo De-Sa-Earp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，我們最新的微控制器STM32G4延續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?！?/p>

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，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；其它安全機制包括最先進(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)人員能夠應對最新的網(wǎng)絡(luò )安全挑戰。

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。

更多技術(shù)信息:

MCU架構

STM32G4系列基于ST現有的高性能和高能效創(chuàng )新技術(shù)，例如，ART Accelerator?和CCM-SRAM Routine Booster分別提升了存儲器-高速緩存的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)訪(fǎng)存性能，確保應用整體性能和實(shí)時(shí)性能俱佳，同時(shí)功耗在能效預算范圍內。

ST的新硬件數學(xué)加速器再次提升芯片的運算性能，引入Filter-Math Accelerator（FMAC）濾波算法加速器和CORDIC專(zhuān)用引擎。新硬件加速器可以加快一些算法的運算速度，例如，電機控制應用中的旋轉和矢量三角法，以及一般的對數、雙曲線(xiàn)和指數函數、信號調理IIR / FIR濾波算法或數字電源3p / 3z控制器，以及卷積和相關(guān)函數等矢量函數。STM32G4系列基于一顆170MHz的Arm?Cortex?-M4高速內核，具有浮點(diǎn)單元和DSP擴展指令集支持功能，性能測試取得213DMIPS和550 CoreMark?[1]的優(yōu)異成績(jì)。

從先進(jìn)的工藝技術(shù)和系統架構功能，到先進(jìn)的外設睡眠/喚醒管理功能，節能創(chuàng )新技術(shù)無(wú)處不在。 其它重要的新功能包括：

·一個(gè)高分辨率定時(shí)器，有12個(gè)獨立通道，每個(gè)通道分辨率為184ps，有溫漂和電壓漂移自補償功能

·多達25個(gè)先進(jìn)模擬外設：

·多達5個(gè)400萬(wàn)次/秒12位模數轉換器（ADC），有硬件過(guò)采樣功能，可實(shí)現16位分辨率

·多達6個(gè)高速、高增益帶寬運算放大器，內部1％增益設定

·多達7個(gè)1500萬(wàn)次/秒12位數模轉換器（DAC）

·多達7個(gè)比較器，傳播延遲為16.7ns

·CAN-FD工業(yè)通信技術(shù)，有效載荷比特率是標準CAN的8倍

·運行模式功耗低于165μA/ MHz，延長(cháng)電池續航時(shí)間

·容量更大的片上RAM，高達128KB，有奇偶校驗功能

·閃存容量高達512KB，有錯誤校驗功能（ECC）

·增加DMA和外部中斷的靈活可變性

·為優(yōu)化數字或模擬功能，分為三大產(chǎn)品系列：基本系列、增強系列和高分辨率系列

因此，新G4系列完善了現有的STM32F3系列。G4的性能是F3的三倍，最高工作溫度達到125°C，雙區存儲器支持實(shí)時(shí)固件升級，增加LQFP80和LQFP128等新封裝。STM32G4穩健性很強，抗電氣干擾，特別是快速瞬態(tài)脈沖（FTB）耐受能力最高達到5級，這意味著(zhù)G4實(shí)際上可耐受設備上出現的4kV以上的瞬變電壓（IEC 61000-4-4）。

擴展生態(tài)系統

為了輔助應用開(kāi)發(fā)，STM32開(kāi)發(fā)生態(tài)系統新增了高性?xún)r(jià)比的支持STM32G4 MCU的Nucleo開(kāi)發(fā)板(NUCLEO-G474RE 和 NUCLEO-G431RB)和功能齊全的評估板（STM32G474E-EVAL 和板載加密加速器的STM32G484E-EVAL），以及STM32CubeG4軟件包。此外還有一套Nucleo電機控制專(zhuān)用開(kāi)發(fā)板(P-NUCLEO-IHM03)和軟件開(kāi)發(fā)套件(X-CUBE-MCSDK v5.4)。在線(xiàn)電機控制工具ST-MC-SUITE幫助用戶(hù)瀏覽生態(tài)系統，發(fā)現和組織項目開(kāi)發(fā)所需資源。

新G4探索套件將于2019年第三季度上市，該套件將充分發(fā)揮STM32 G4系列的數字電源和電機控制的技術(shù)優(yōu)勢。

[1] CoreMark: EEMBC嵌入式CPU內核行業(yè)標準基準測試。