整合ARM® Cortex®-M4内核和超低功耗创新技术新系列STM32微控制器

意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）日前在北京举办STM32 L4微控制器系列新产品发布会，介绍了其整合其超低功耗微控制器技术与在ARM® Cortex®-M4内核领域积累的多年丰富经验，成功创造出适用于下一代节能型消费电子产品、工业、医学和计量产品的STM32L4系列微控制器。

中国战略及生态系统

在介绍STM32中国策略时，意法半导体中国区微控制器市场部高级经理曹锦东首先回顾了STM32的过去和现在。他表示，从2007年6月在北京发布STM32F1产品线至今，ST共有低功耗、主流产品线到高性能产品线等八大产品线，过去7至8年之内，ST每年都会有1至3个产品线发布。所以，今天ST形成了从低功耗到低成本，到高性能到更高性能整体的覆盖。

曹锦东说，2007年ST从零开始启航，到中国现在超过100 Million的生意，这100 Million是指STM32 MCU，事实上ST的数字会远远超过100个Million。今年ST推出的量产产品内核里，以M3内核为主的MCU发布了M0、M0+、M3、M4、M7产品线，在ARM Cortex里ST有从低端的M0到高端M7的产品线，从整个产品线丰富来讲，ST有八大产品线覆盖于所有的应用系统。

    ST在2007年发布STM32F1产品时就制定了三个部分针对中国本地化需求策略，并一直延续至今。

曹锦东强调，ST耕耘重点应用行业，因为中国整个市场比较大，每段时期都会有新的应用出现，ST会重点看垂直应用，深入研究应用细分市场的方向和客户需求。在细分行业或窄的行业里ST会抓住一些顶尖客户，ST称之为每个行业的重点客户。这些客户对整个行业会有示范性作用，所以ST会从应用入手找重点客户。更重要的是，对中国来讲，大客户的数量用两只手都能数得过来，更大的部分是中小型客户，所以成功取决于你对中小客户的服务、中小客户对你的忠诚度和对你产品的喜好程度。重点客户以外，ST在重点培养中小客户的推广，以及培养他们对ST产品的黏度，让他们能够进一步熟悉ST的产品。ST会从根源、较底层，功能使用习惯入手，今年ST会重点和ARM在中国推广一些大学计划，更早是在2011年、2012年ST会有自己的大学竞赛，2015年开始ST会有更全方位的大学计划在中国学校进行推广。

ST在中国应用市场的耕耘离不开ST的业务模式：ST卖芯片给代理商、增值零售商、增值服务商，然后再卖给客户，这是传统链条式的通力协作模式。近两年，这个模式已经不足以满足客户的需求，ST看到更多的需求是在IoT（物联网）等更快速发展的行业，行业转换当中需要更多的系统和软件支持，单独靠ST和代理商已经远远不能满足市场的需求。所以，ST会更多联合合作伙伴，形成生态系统，包括软件、硬件、IP，甚至过去的对手都可能成为合作伙伴。大家在这个生态系统里都会找到自己的利益的切入点，通过大家的黏合，把自己的部分变成快速有效的整理方案，给用户快速使用。这里面每个行业、每个节点，每个生态系统部分，ST和合作伙伴都有一部分利益进行共享，整体形成一个更大的生态系统。在中国，ST会打造更多这样的生态系统，ST已经在ARM内核周边和STM32的周边看到了强大的生态系统，这个生态系统已经为ST很多业主带来好处，直接表现在ST客户和生意源源不断地增长。

采用超低功耗创新技术的新系列微控制器

在发布会上，意法半导体微控制器产品部产品线市场经理Jean Julien Pegoud介绍了刚刚推出的全新产品。STM32L4微控制器充分利用意法半导体丰富的低功耗技术，包括根据不同处理需求调整功耗的动态电压调整、内置FlexPowerControl的智能架构和有7个子模式选项的电源管理模式，其中包括停机、待机和较低功耗30nA的关机模式。意法半导体的批量采集模式（BAM, Batch Acquisition Mode）能使处理器在低功耗模式下仍可与通信外设高效交换数据。

两款新系列产品STM32L476和STM32L486基于运算频率80MHz的ARM Cortex-M4处理器内核，内置浮点运算单元（FPU, floating-point unit）可支持DSP指令。意法半导体的自适应实时加速器（ART Accelerator™, Adaptive Real-Time Accelerator）是新系列微控制器的另一个附加优势，使微控制器能够在无等待状态下执行闪存内的代码，处理性能高达100 DMIPS，而功耗仅为100μA/MHz。高达1MB的双区（dual-bank）闪存可支持复杂应用和读写同步功能，并提供一个128KB的静态随机存取存储器（SRAM, Static Random-Access Memory）。

据介绍，在嵌入式微处理器基准评测协会（EEMBC, Embedded Microprocessor Benchmark Consortium）发布的标准化ULPBench®超低功耗微控制器能效对比评测中，STM32L4系列微控制器获得150.7分的业内较高成绩。意法半导体微控制器产品部总经理Michel Buffa表示：“STM32L4获得150.7分ULPBench测试成绩是今天业内较好的测试成绩，这说明现在的设计人员无需以牺牲功耗为代价，便可以得到更高的性能和更大的存储容量。”

低总体功耗，Cortex-M4的高性能表现和DSP功能，智能模拟功能，以及丰富的数字接口功能，这些特性使STM32L4系列非常适用于智能联网（smart connected）和物联网（IoT）产品应用，以及各种工业、医疗和消费性电子产品。

Jean Julien Pegoud表示，之所以能够实现能效和性能较大化，并同时确保低功耗，除整合低功耗的制造技术外，STM32L4还受益于智能架构与通信外设。数字外设包括一个带有专用电源的USB全速（OTG, On-The-Go）控制器，即使系统电源只有1.8V，客户仍可通过USB保持通信。另一个数字外设是Sigma-Delta调制器数字滤波器（DFSDM, Digital Filter for Sigma-Delta Modulator），可用于连接外部Sigma-Delta调制器或脉宽密度调制（PDM, Pulse Density Modulation）麦克风。

模拟外设包括三个12位/5MSps的模数转换器，内部智能操作功能可支持两种不同的采样速率：低速采样功耗仅为数十微安，能够限制较大电流；高速采样可使处理器快速返回超低功耗模式。这些模数转换器提供较高16位的分辨率和硬件过采样功能。参考电压缓冲器通过VREF+引脚为模数转换器、数模转换器或外部元器件提供基准电压信号。此外，当微控制器进入深度睡眠的节能模式，总体电流降至数百个微安时，两个具有采样和保持功能的12位数模转换器仍会照常工作。其它模拟外设包括两个功耗仅为300nA的超低功耗电压比较器以及两个运算放大器，运算放大器具有内外部反馈路由（feedback routing）和可编程增益放大器（PGA, Programmable-Gain Amplifier）功能。

STM32L4智能架构使微控制器能够在内核、DMA控制器、存储器和外设之间并行传送数据和指令，进一步提升性能和能效。FlexPowerControl是智能架构的另一个优势，有助于实现节能省电设计，当微控制器处于低功耗模式时只保留I/O电平，使SRAM保持待机状态，管理特定外设与I/O端口的独立电源。

STM32L486集成了一个符合高级数据加密标准（AES, Advanced Encryption Standard）的256位硬件加密协处理器，结合STM32L4的其它功能，例如独立电池备用域及防篡改输入功能，该加密处理器为智能电表等安全型应用提供一个强大的产品平台。为解决散热性能对某些应用的挑战（例如在封闭或高温环境中使用微控制器），意法半导体还推出了工作温度高达125°C的微控制器产品。 

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