نظرًا لأن أحدث المنتجات الإلكترونية الذكية تضيف ميزات إضافية تعتمد على المستشعرات وتبني تقنيات طاقة عالية الكفاءة مثل كربيد السيليكون أو نيتريد الغاليوم لتوفير الطاقة ، فقد أطلقت STMicroelectronics الجيل التالي من وحدات التحكم الدقيقة مع الأداء لإدارتها.
تستهدف وحدات التحكم الدقيقة STM32G4 الجديدة ، التي تستهدف تطبيقات الطاقة الرقمية المتقدمة والأجهزة الاستهلاكية والصناعية ، جهازين جديدين للمسرعات الرياضية لتعزيز معالجة التطبيقات باستخدام وظائف Cordic و Filtering بين مجموعة من الميزات لدعم الأداء المتزايد وكفاءة الطاقة. مخصصة لحسابات السرعة مثل حساب المثلثات للتحكم في المحرك الموفر للطاقة في الأجهزة أو مكيفات الهواء والترشيح لتكييف الإشارة أو التحكم الرقمي في الطاقة ، تحسب المسرعات النتائج بشكل أسرع وأكثر كفاءة من المعالج الرئيسي للأغراض العامة. يؤدي هذا التفريغ أيضًا إلى تحرير النواة لتلقي المزيد من بيانات المستشعر والتحكم في وظائف المستخدم الإضافية.
تتضمن الميزات الجديدة الإضافية أجهزة ضبط وقت تحويل الطاقة عالية الدقة مع العديد من الوظائف المضمنة التي تفرغ وحدة المعالجة المركزية وتسهل حياة المطورين. هناك أيضًا أجهزة طرفية ومحولات تناظرية عالية الأداء ، ووصلات فائقة السرعة للاستجابة السريعة للأحداث الخارجية ، ودعم لأحدث واجهة USB-C مع Power Delivery الذي يسمح بالشحن السريع أو تشغيل الأجهزة بشكل ملائم حتى 100 واط.
بفضل الحوسبة الأسرع والدقة الأكبر وزيادة تكامل الميزات ، تدعم STM32G4 MCU وظائف إضافية وتزيد من كفاءة الطاقة في مجموعة واسعة من المنتجات التي تعالج تطبيقات الحياة الذكية والمصنع الذكي والطاقة الذكية. تتراوح هذه عبر التنقل الإلكتروني بما في ذلك الدراجات الإلكترونية وإمدادات الطاقة الرقمية وأدوات التحكم المتقدمة في المحركات والإضاءة ومنتجات أتمتة المباني وغيرها الكثير.
بالإضافة إلى ذلك ، ميزات مثل منطقة ذاكرة قابلة للتطوير للتخزين السري وترقية البرامج الثابتة الحية الآمنة ، ومنع الوصول إلى التصحيح بعد البرمجة لتقليل أسطح التهديد ، وأحدث تشفير AES-256 ، ومعرف الجهاز الفريد ، والعشوائية الحقيقية -منشئ الأرقام (TRNG) يمكّن المطورين من التعامل مع أحدث تحديات الأمن السيبراني.
بنية MCU
تعتمد سلسلة STM32G4 على الابتكارات الحالية التي تم إنشاؤها بواسطة ST لتعزيز الأداء والكفاءة ، مثل ART Accelerator ™ و CCM-SRAM Routine Booster. تعمل هذه ، على التوالي ، على تحسين أداء ذاكرة التخزين المؤقت الديناميكي والثابت من أجل تطبيق كامل متفوق وأداء في الوقت الفعلي على ميزانية طاقة فعالة.
المسرعات الرياضية الجديدة للأجهزة ST من ST تزيد من الرهان مرة أخرى ، حيث تقدم مُسرّع الرياضيات المرشح (FMAC) ومحرك CORDIC المخصص. تقدم هذه الأجهزة الطرفية الجديدة نتائج أسرع لعلم المثلثات الدوراني والمتجه المستخدم في التحكم في المحركات ، بالإضافة إلى الوظائف اللوغاريتمية والزائدية والأسية العامة ، وتصفية IIR / FIR لتكييف الإشارة أو وحدة التحكم 3p / 3z في مصادر الطاقة الرقمية ، ووظائف المتجهات مثل مثل الالتواء والارتباط. سلسلة STM32G4 مبنية على تنفيذ عالي السرعة يبلغ 170 ميجا هرتز لنواة Arm Cortex®-M4 ، مع وحدة النقطة العائمة وامتدادات DSP ، تم قياسها عند 213DMIPS و 550 CoreMark.
هناك أيضًا ابتكارات لتوفير الطاقة في جميع الأنحاء ، من تقنية المعالجة المتقدمة والميزات المعمارية إلى إدارة النوم / الاستيقاظ الطرفية المتقدمة تشمل الميزات الجديدة المهمة الأخرى ما يلي:
- مؤقت عالي الدقة مع 12 قناة مستقلة بدقة 184ps لكل منها ، ذاتي التعويض مقابل درجة الحرارة وانجراف الجهد
- ما يصل إلى 25 من الأجهزة الطرفية التناظرية المتقدمة:
- ما يصل إلى خمسة 12 بت 4Msample / s محول تناظري إلى رقمي (ADC) مع زيادة عينات الأجهزة قادرة على تحقيق دقة 16 بت
- ما يصل إلى ستة مضخمات تشغيلية عالية السرعة وعالية الكسب مع كسب داخلي بنسبة 1٪
- ما يصل إلى سبعة محولات 12-بت من رقمية إلى تمثيلية (DAC) 15Msample / s
- ما يصل إلى سبعة مقارنات مع تأخير انتشار يبلغ 16.7 نانو ثانية
- اتصال صناعي CAN-FD ، يقدم ما يصل إلى ثمانية أضعاف معدل بت الحمولة الصافية لشبكة CAN القياسية
- أقل من 165 أمبير / ميجاهرتز في وضع التشغيل لإطالة عمر البطارية
- ذاكرة وصول عشوائي أكبر على الرقاقة ، تصل إلى 128 كيلو بايت بتكافؤ
- ذاكرة فلاش تصل سعتها إلى 512 كيلو بايت مع تصحيح رمز الخطأ (ECC)
- زيادة DMA ومرونة المقاطعة الخارجية
- التحسين الرقمي أو التناظري من خلال متغيرات خط الوصول وخط الأداء وخط الدقة العالية MCU
وبالتالي ، تكمل سلسلة STM32G4 الجديدة سلسلة STM32F3 الحالية ، مما يوفر أداءً أكبر بثلاث مرات ، وأجهزة جديدة تصل إلى 125 درجة مئوية ، وذكريات ثنائية البنك لترقية البرامج الثابتة الحية ، وخيارات الحزمة الجديدة بما في ذلك LQFP80 و LQFP128. قوية ضد الاضطرابات ، STM32G4 محصنة بشكل خاص ضد الانفجارات السريعة العابرة (FTB) ، حيث تصل إلى أعلى مستوى - 5 ، مما يعني عمليًا أكثر من 4 كيلو فولت على الجهاز (IEC 61000-4-4).
التوفر والتسعير
يتوفر بالفعل أكثر من 100 جهاز من أصل 152 جهازًا خططت له ST لهذه السلسلة ، من أجهزة Access Line في حزم ذات 32 سنًا إلى Performance Line و Line MCUs عالي الدقة مع ما يصل إلى 107 دبابيس إدخال / إخراج سريعة. تبدأ الأسعار من 1.68 دولار (سعر 10000 وحدة) للطراز STM32G431K6U6 مع ذاكرة فلاش 32 كيلو بايت في حزمة QFN32 ذات 32 سنًا.