雙核型號的微控制器STM32H7

ST的STM32H7微控制器，使該系列 MCU 更強大、更靈活、更易于使用。STM32H745 /STM32H755和STM32H747/STM32H757是 ST 首款雙核型號，Cortex-M7 運行頻率為 480 MHz，Cortex-M4 運行頻率為 240 MHz，因此在 CoreMark 中達(dá)到 3220 分。另一方面，我們也正式發(fā)布了STM32H742和STM32H750，兩者都在 480 MHz 下獲得相同的 Cortex-M7，但提供具有成本效益的架構(gòu)，使 H7 系列更加實惠。因此，這是一個具有高度象征意義的公告，因為它擴展了這一系列 MCU，使其與更多設(shè)計相關(guān)，并保證更多客戶找到與其應(yīng)用相關(guān)的性能、特性和價格點。

2016 年，STM32H7 成為市面上最強大的 Cortex-M7，并在 CoreMark 中突破了 2000 分的門檻。在接下來的幾年里，我們的代工廠繼續(xù)致力于優(yōu)化他們的制造工藝，以提高性能并根據(jù)各種行業(yè)需求定制架構(gòu)。例如，新的 STM32H742 移除了 TFT LCD 控制器和 JPEG 編解碼器單元，同時還將 RAM 降至 692 kB，以確保不需要顯示器的系統(tǒng)在其中找到更好的價值主張。同樣，我們?nèi)ツ晷紕?chuàng)建 STM32H7 Value Line由于閃存少得多，因此需要外部 QuadSPI 來處理圖形密集型應(yīng)用程序的設(shè)計人員不必為他們永遠(yuǎn)不會使用的嵌入式存儲付費。如今，STM32H750 是 STM32H7 系列中首款商用的超值系列 MCU。

STM32H7 系列最強大的新特性：額外的 Cortex-M4

最明顯的性能提升來自添加了 Cortex-M4 內(nèi)核，它將 CoreMark 分?jǐn)?shù)提高了 800 分。然而，很容易忽略這樣一個事實，即除了簡單地添加一個處理單元之外，正是它在芯片中的實現(xiàn)使 STM32H745/STM32H755 和 STM32H747/STM32H757 真正與眾不同。得益于精湛的設(shè)計，這種雙核架構(gòu)非常靈活。例如，系統(tǒng)可以在任一內(nèi)核上啟動，并且它們各自存在于獨立的電源域中顯著優(yōu)化能源消耗。例如，當(dāng)應(yīng)用程序不需要 Cortex-M7 時，開發(fā)人員可以關(guān)閉其電源域，而不會對其他內(nèi)核產(chǎn)生任何影響。因此，新的雙核模型的動態(tài)功耗遠(yuǎn)優(yōu)于 STM32F7。

靈活性也轉(zhuǎn)化為更直接的開發(fā)階段。利用多核似乎令人生畏，但已經(jīng)為我們的 Cortex-M7 或 Cortex-M4 STM32 編寫應(yīng)用程序的公司可以重用他們的一些代碼并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建。例如，一家使用 STM32 Cortex-M4 控制工業(yè)泵的公司可以利用其現(xiàn)有應(yīng)用程序，然后在 Cortex-M7 上運行新的顯示器和圖形用戶界面，從而為其產(chǎn)品添加新功能，而無需重寫所有內(nèi)容。非常簡單，工程師可以從兩個 MCU 中獲益，而不會因為在 PCB 上具有兩個不同的組件而帶來復(fù)雜性和設(shè)計挑戰(zhàn)。

雙核 STM32H7 的新特性：MIPI-DSI、16 位 ADC 和 FD-CAN

對光刻操作的改進(jìn)還使我們能夠首次在 STM32H7 中引入 MIPI 顯示串行接口 （MIPI-DSI）。STM23H7x7 中的該功能允許使用更高分辨率的顯示器，并提供低電磁干擾，同時功耗低，這使其非常適合便攜式視頻游戲機或電器等。同樣，新的 STM32H7x5 和 STM32Hx7 可以更靈活地使用芯片上的三個 16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（每秒高達(dá) 3.6 兆采樣）。它的兩個 FD-CAN 接口及其以太網(wǎng)控制器也為工業(yè)應(yīng)用提供了卓越的優(yōu)勢。

全新 STM32H7 的新特性：雙組閃存和根安全服務(wù)

對我們工藝的優(yōu)化還產(chǎn)生了所有新 STM32H7 和現(xiàn)有 STM32H7x3 可用的新功能，這些新功能自 4 月以來使用不同的修訂版。我們的數(shù)據(jù)表將其稱為“Rev V”，其 Finish Good 編號以“7”結(jié)尾（即 32H743IIT6$Y7）。除其他外，新版本帶來了雙存儲區(qū)閃存，但 STM32H750 除外，因為它依賴于 128 kB 的嵌入式閃存和外部閃存。Dual Bank Flash 將存儲容量分為兩部分，第一部分用于應(yīng)用程序，但可以在第二部分加載新固件，然后執(zhí)行熱插拔以在后者上運行系統(tǒng)而不會中斷，實現(xiàn)重大更新而無需停機。

另一個特性是根安全服務(wù) （RSS），存在于帶有加密內(nèi)核（即 STM32H75x）的 STM32H7 上，包括 STM32H753 Rev V。采用引導(dǎo)加載程序的形式，工程師可以使用它來安全地安裝固件。由于 MCU 存儲了加密密鑰，公司可以將加密的固件運送到負(fù)責(zé)安裝它的裝配線，解密操作只會在 MCU 內(nèi)進(jìn)行，以保護(hù) IP 并防止黑客入侵。此外，我們還提供“反保護(hù)”，這意味著開發(fā)人員可以定義將接收固件的 MCU 數(shù)量，如果系統(tǒng)達(dá)到上限，組件將停止其安裝操作。它可以讓工程師知道是否有人將他們的固件安裝在不屬于他們庫存的組件上，從而防止泄漏到灰色市場。

所有 STM32H7 中的優(yōu)化：更高的環(huán)境溫度

改善代工廠的運營還使我們能夠?qū)Ξ?dāng)前的 STM32H7 架構(gòu)進(jìn)行必要的優(yōu)化，例如最大功耗時的環(huán)境溫度 （T Jmax 125 oC）。如果以前型號的上限閾值為 85 oC，那么新的 STM32H7 現(xiàn)在可以安全地達(dá)到 105 oC。此外，為確保 STM32H7 的所有變體都能從該版本中受益，STM32H7x3 Rev V MCU 也將能夠在這個新的環(huán)境溫度下運行。從 85 oC 到 105 oC 意味著能夠在沒有主動散熱的情況下運行特定應(yīng)用程序，從而受益于散熱器的靜音。它還向更廣泛的環(huán)境開放產(chǎn)品。

此外，STM32H7 的雙核版本包括一個開關(guān)模式電源 （SMPS），與使用更傳統(tǒng) LDO 的微控制器相比，可顯著提高 MCU 的電源效率。增益是如此之大，以至于如果工程師使用 SMPS，他們可以將最高結(jié)溫提高到140 oC，同時將頻率上限限制在 300 MHz，這比有時宣傳更高溫度但需要低得多的頻率。這也證明了與傳統(tǒng)設(shè)計在添加更多處理內(nèi)核時難以提高功效的傳統(tǒng)設(shè)計不同，我們的新架構(gòu)逆勢而上，提供更好的功耗，即使在添加全新內(nèi)核之后也是如此。

拿起一塊板子，開始吧

開始試驗我們的 STM32H7x7 雙核 MCU 的最佳方式是獲取STM32H747I-EVAL或STM32H747I-DISCO板。后者集成了一個 4 英寸 MIPI-DSI 觸摸屏，以促進(jìn)圖形用戶界面的開發(fā)，幾個月后，這兩款板將有一個替代版本搭載加密內(nèi)核（即 STM32H757I-EVAL 和 STM32H757I-DISCO） 。 同樣，對 STM32H750 Value Line 感興趣的工程師可以購買 STM32H750B-DK Discovery 板，該板將配備 4.3 英寸 TFT 顯示屏，并附帶 TouchGFX 演示。他們還可能會獲得將采用這些新組件之一的眾多 Nucleo 板之一。

審核編輯：郭婷