超低功耗STM32L4 MCU詮釋性價(jià)比新極限

　　32位MCU已經(jīng)成為市場(chǎng)的主流，特別是部分32位MCU的功耗已經(jīng)降到和8位MCU接近的地步，更加速了對(duì)8位MCU的替代步伐。不過(guò)，鑒于市場(chǎng)上絕大多數(shù)低功耗32位MCU都是基于ARM Cortex-M0(+)內(nèi)核，所以功耗是降下來(lái)了了，但性能上還達(dá)不到主流32位的性能。為此意法半導(dǎo)體近日發(fā)布了基于ARM® Cortex®-M4內(nèi)核的低功耗STM32L4系列微控制器，以接近STM32L0系列的功耗水平，提供M4內(nèi)核的高性能，非常適合節(jié)能型消費(fèi)電子產(chǎn)品、工業(yè)、醫(yī)學(xué)和計(jì)量產(chǎn)品的需求。

　　兩款新系列產(chǎn)品STM32L476和STM32L486基于運(yùn)算頻率80MHz的ARM Cortex-M4處理器內(nèi)核，內(nèi)置浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU, floating-point unit)可支持DSP指令。意法半導(dǎo)體的自適應(yīng)實(shí)時(shí)加速器(ART Accelerator™, Adaptive Real-Time Accelerator)是新系列微控制器的另一個(gè)附加優(yōu)勢(shì)，使微控制器能夠在無(wú)等待狀態(tài)下執(zhí)行閃存內(nèi)的代碼，處理性能高達(dá)100 DMIPS，而功耗僅為100µA/MHz。STM32L4微控制器充分利用意法半導(dǎo)體豐富的低功耗技術(shù)，包括根據(jù)不同處理需求調(diào)整功耗的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整、內(nèi)置FlexPowerControl的智能架構(gòu)和有7個(gè)子模式選項(xiàng)的電源管理模式，其中包括停機(jī)、待機(jī)和最低功耗30nA的關(guān)機(jī)模式。意法半導(dǎo)體的批量采集模式(BAM)能使處理器在低功耗模式下仍可與通信外設(shè)高效交換數(shù)據(jù)。

　　意法半導(dǎo)體微控制器產(chǎn)品部產(chǎn)品線市場(chǎng)經(jīng)理 Jean Julien Pegoud介紹該創(chuàng)新產(chǎn)品時(shí)表示， STM32L4產(chǎn)品的定位是高性能和低功耗的最佳融合，低功耗設(shè)計(jì)的高性能CPU，系統(tǒng)里依然用ARM加速器，確保主頻停頓的時(shí)候性能不會(huì)受到影響，反而會(huì)漸漸地上升。舉例而言，STM32L4有多種低功耗模式，讓用戶有更多的低功耗模式選擇以滿足他特定的應(yīng)用需求，STM32L4的最低功耗，電池供電模式只有出乎人意料之外的4nA。性能方面，在ULPBench超低功耗微控制器能效對(duì)比評(píng)測(cè)中，STM32L4系列微控制器獲得123分的優(yōu)異成績(jī)。

　　STM32L4另一個(gè)突出特點(diǎn)是可擴(kuò)展性強(qiáng)。能夠?qū)崿F(xiàn)能效和性能最大化，并同時(shí)確保低功耗，除整合低功耗的制造技術(shù)外，STM32L4還受益于智能架構(gòu)與通信外設(shè)。數(shù)字外設(shè)包括一個(gè)帶有專用電源的USB全速(OTG, On-The-Go)控制器，即使系統(tǒng)電源只有1.8V，客戶仍可通過(guò)USB保持通信。另一個(gè)數(shù)字外設(shè)是Sigma-Delta調(diào)制器數(shù)字濾波器(DFSDM)，可用于連接外部Sigma-Delta調(diào)制器或脈寬密度調(diào)制(PDM)麥克風(fēng)。模擬外設(shè)包括三個(gè)12位/5MSps的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部智能操作功能可支持兩種不同的采樣速率：低速采樣功耗僅為數(shù)十微安(μA)，能夠限制最大電流;高速采樣可使處理器快速返回超低功耗模式。其它模擬外設(shè)包括兩個(gè)功耗僅為300nA的超低功耗電壓比較器以及兩個(gè)運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器具有內(nèi)外部反饋路由()和可編程增益放大器(PGA)功能。

　　意法半導(dǎo)體中國(guó)區(qū)微控制器市場(chǎng)部高級(jí)經(jīng)理 曹錦東則分析了STM32L4所面對(duì)的應(yīng)用市場(chǎng)，他指出ST今天重點(diǎn)耕耘的方向是可穿戴(表計(jì)、手環(huán))，這個(gè)大方向是和IoT物聯(lián)網(wǎng)，小方向和可穿戴、醫(yī)療聯(lián)系很緊密，STM32L4產(chǎn)品線怎么滿足市場(chǎng)應(yīng)用需求?接口可以直接接數(shù)字麥克風(fēng)，這可以省去外邊的電路，對(duì)于數(shù)據(jù)麥克風(fēng)的信號(hào)可以直接進(jìn)行處理。二是ST有特別設(shè)計(jì)一個(gè)模式BAM(批采集模式)，大家都知道，Google的Android系統(tǒng)對(duì)于傳感器數(shù)據(jù)采集有個(gè)模式是Benchmodel，就是當(dāng)你CPU沒(méi)有用到這個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，傳感器已經(jīng)發(fā)送出去，數(shù)據(jù)往往會(huì)射擊過(guò)來(lái)，把它放在一起，最終特定模式會(huì)把數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳，這需要硬件進(jìn)行支持。ST有這樣的模式，所以無(wú)論是工業(yè)的三表計(jì)量還是消費(fèi)電子的應(yīng)用，都是STM32L4未來(lái)非常有競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)。