STMicroelectronics und neue STM32 Dynamic Efficiency Mikrocontrollern

Die neuen STM32 Dynamic Efficiency™ Mikrocontroller von STMicroelectronics (NYSE: STM), einem weltweit führenden Halbleiterhersteller mit Kunden im gesamten Spektrum elektronischer Applikationen, verbessern die Strom sparenden Eigenschaften des ‚Data Batching‘ und dehnen die Vorteile dieser Technik abgesehen von Smartphones und Tablets auf viele weitere Anwendungen aus. Auch Google wendet das Data Batching in seiner neuesten Android-Version 4.4 (KitKat) an. Android 4.4 nutzt einen stromsparenden Sensor-Hub für das Management von ununterbrochen aktiven ‚Always-On‘-Sensoren wie etwa Beschleunigungsaufnehmern oder Drucksensoren, sodass der Haupt-Systemprozessor weniger Energie aus der Batterie entnehmen muss. Die STM32 Dynamic Efficiency™ Mikrocontroller von ST sind für mehr Performance, verbunden mit geringerer dynamischer Leistungsaufnahme und höherem Integrationsgrad ausgelegt und eignen sich somit perfekt für Sensor-Hub-Anwendungen. Der Batch Acquisition Mode (BAM) des neuen STM32F411 ergibt außerdem eine zusätzliche Verlustleistungs-Ersparnis von 50%, indem die Sensordaten direkt im SRAM abgespeichert werden, während der CPU-Kern im Sleep-Modus verbleibt. Der Core wird nur kurz zum Verarbeiten der gespeicherten Daten aktiviert und wechselt anschließend sofort wieder in den Stromspar-Modus. Als ein vielseitiger Baustein, der sich für eine breite Palette von Industrie- und Consumer-Anwendungen eignet, macht der STM32F411 die Vorteile des BAM und weiterer stromsparender Innovationen (darunter der neue Flash-STOP-Modus) für Anwendungen wie zum Beispiel industrielle Steuerungen, medizinische Überwachungsgeräte, Gebäudeleittechnik und Wearable-Produkte verfügbar. Eine Auswahl kompakter Gehäuse mit Abmessungen von teils nur 3,034 x 3,22 mm ermöglicht den Einsatz auch bei beengten Platzverhältnissen. Der STM32F411 ist mit dem ARM® Cortex®-M4-Core mit DSP und FPU (Floating-Point Unit) ausgestattet und verfügt über bis zu 512 KByte Flash-Speicher sowie eine große SRAM-Kapazität von bis zu 128 KByte. Die neue STM32 Dynamic Efficiency Line nutzt darüber hinaus den ART Accelerator™ Verzweigungs-Cache von ST, einen 90-nm-Prozess und die Voltage-Scaling-Technik zum Minimieren der dynamischen Leistungsaufnahme bei gleichzeitiger Anhebung der Verarbeitungsleistung. Bei der Verarbeitung des EEMBC® CoreMark™-Codes aus dem Flash heraus (mit deaktivierten Peripheriefunktionen) nehmen die Produkte damit als industrieweit erste Bausteine der M4-Klasse im RUN-Modus weniger als 100 µA/MHz auf. Abgesehen davon besteht die Möglichkeit der Taktung mit 100 MHz, um auf 125 DMIPS zu kommen. Die Stromaufnahme im STOP-Modus ist mit typisch 10 µA (mit Speicherung des gesamten SRAM-Inhalts und des Kontexts) ebenfalls sehr gering. Mit der Option eines erweiterten Temperaturbereichs von -40 °C bis +105 °C, einer Versorgungsspannung von nur 1,7 V sowie seiner reichhaltigen Peripherieausstattung bietet sich der STM32F411 für anspruchsvolle Umgebungen und Applikationen an. Zu den Peripheriefunktionen gehören ein 16-kanaliger 12-Bit-A/D-Wandler mit bis zu 2,4 MSPS, bis zu 11 Timer (darunter ein spezieller Motorregelungs-Timer und universelle 16-Bit- und 32-Bit-Timer) sowie vielseitige Kommunikationsschnittstellen. Bei letzteren handelt es sich beispielsweise um drei I²C-Ports für bis zu 1 MBit/s, drei USARTs für bis zu 12,5 MBit/s, ein USB 2.0 OTG Full Speed Interface mit integriertem PHY, fünf SPI-Ports für bis zu 50 MBit/s mit fünf I²S-Audioschnittstellen sowie um ein SD/MMC-Interface. Diese Features sind für alle Gehäuseoptionen einschließlich der Bauart mit dem geringsten Pin-Count verfügbar. Der STM32F411 als die Einstiegsversion der Hochleistungs-Serie STM32F4 ist bereits in die Produktion gegangen. Hinter ihm steht ein Entwicklungs-Ökosystem, zu dem die offene Hardwareplattform STM32Nucleo, die STM32Cube-Softwaretools und Embedded-Software gehören. Vom vierten Quartal 2014 an wird es zusätzlich ein Discovery Kit geben. Die Preise betragen ab 2,97 US-Dollar für den STM32F411CCY6 mit 256 KByte Flash und 128 KByte SRAM im WLCSP49-Gehäuse (ab 10.000 Stück).