RUЭВМ
Вы хотите отреагировать на этот пост ? Создайте аккаунт всего в несколько кликов или войдите на форум.
Сентябрь 2020
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930    

Календарь Календарь

Последние темы
» Тема для вопросов, консультаций и т. д...
автор Atari1974 Вчера в 16:12

» ZX Microdrive
автор barsik Вчера в 02:44

» Флейм только по теме "Радио-86РК".
автор barsik Пн Сен 28 2020, 09:24

» Трансформатор электронный Taschibra 230/12В 60Вт для галогенных ламп. Перестал работать.
автор Viktor2312 Ср Сен 23 2020, 15:05

» Купил с али БП 12в 100w для питания LED лент подсветки. Проблема
автор Viktor2312 Вс Сен 20 2020, 18:07

» Жалобы/пожелания по работе форума
автор Viktor2312 Вс Сен 20 2020, 11:54

» Стабилизированный преобразователь напряжения.
автор Viktor2312 Пн Сен 14 2020, 23:12

» Простые доработки ZX-48К: RAM-монитор в ПЗУ и экран на E000
автор barsik Сб Сен 12 2020, 23:47

» Применение КР580 ВИ53 для генерации музыки
автор Viktor2312 Сб Сен 12 2020, 20:09

» STM32. Статьи, заметки, очерки, разное...
автор Viktor2312 Чт Сен 03 2020, 12:09

» STM32G0. Документация (Datasheet, разное).
автор Viktor2312 Чт Сен 03 2020, 11:52

» Новинки. Книги. Часть 1.
автор Viktor2312 Ср Сен 02 2020, 14:21

» STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное...
автор Viktor2312 Вт Сен 01 2020, 14:44

» Ленинград-0,-1,-2,-3. Статьи, заметки, очерки, разное...
автор barsik Вс Авг 30 2020, 08:32

» Ленинград-0
автор barsik Вс Авг 30 2020, 08:01

» STM32F4. Изучение.
автор Viktor2312 Пт Авг 28 2020, 00:07

» Орион-128: Полезные доработки ПЭВМ
автор barsik Чт Авг 27 2020, 11:21

» STM32H7. Статьи, заметки, очерки, разное...
автор Viktor2312 Вт Авг 25 2020, 10:43

» Радио-86РК: По страницам журнала "Радио" и не только...
автор barsik Вт Авг 25 2020, 01:28

» STM32L0. Документация (Datasheet, разное).
автор Viktor2312 Вс Авг 23 2020, 10:10

» STM32L0. Отладочные платы.
автор Viktor2312 Сб Авг 22 2020, 20:22

» STM32L0. Программное обеспечение, разное...
автор Viktor2312 Сб Авг 22 2020, 17:24

» STM32L0. Статьи, заметки, очерки, разное...
автор Viktor2312 Чт Авг 20 2020, 19:37

» STM32H7. Документация (Datasheet, разное).
автор Admin Чт Авг 20 2020, 13:33

» STM32F7. Документация (Datasheet, разное).
автор Admin Чт Авг 20 2020, 13:32

Самые активные пользователи за месяц
Viktor2312
STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Vote_l10STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Voting10STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Vote_r10 
barsik
STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Vote_l10STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Voting10STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Vote_r10 
Atari1974
STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Vote_l10STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Voting10STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Vote_r10 

Поиск
 
 

Результаты :
 


Rechercher Расширенный поиск


STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное...

Перейти вниз

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Empty STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное...

Сообщение  Admin в Чт Авг 20 2020, 13:15

1
.
резерв...
Admin
Admin
Admin

Сообщения : 88
Дата регистрации : 2012-08-10

https://ruecm.forum2x2.ru

Вернуться к началу Перейти вниз

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Empty .

Сообщение  Viktor2312 в Сб Авг 29 2020, 11:03

2
.
Лидер по производительности среди ядер Cortex-M4 – STM32F4xx.

25 марта 2012г.

____Осенью 2011 года компания STMicroelectronics объявила о начале выпуска новой серии микроконтроллеров STM32F4хх. Эта линейка продолжает развитие семейства STM32, дополняя его новым ядром ARM Cortex-M4.
____Процессорное ядро ARM Cortex-M4 (рис. 1) на данный момент является последней разработкой в семействе Cortex-M и ориентировано на цифровую обработку сигналов.

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... 31477919
Рис. 1. Процессорное ядро ARM Cortex-M4.

____Поддерживает такие технологии, как умножение с накоплением за один такт (single-cycle MAC), арифметика с насыщением, блок вычислений с плавающей запятой FPU (floating point unit), команды управления потоком данных SIMD (single instruction multiple data). Блок FPU совместим со стандартом IEEE 754 и позволяет процессору выполнять широкий спектр математических операций над вещественными числами.
____Благодаря тому, что DSP-инструкции в ядре Cortex-M4 выполняются за один такт, и есть поддержка FPU, для контроллеров STM32 стали доступны новые сегменты рынка. Больше нет необходимости использовать дополнительный DSP-контроллер для обработки сигналов, можно воспользоваться одним STM32F4xx, объединяющим обычный контроллер и DSP на одном кристалле.
____STM32F4xx можно применять в любых областях, где необходима цифровая обработка сигнала: интеллектуальное управление двигателями, обработка звука и изображений, радиолокация, навигация, релейная защита и многие другие. Микроконтроллер без труда справится с цифровой фильтрацией, свёрткой или преобразованием Фурье.


STM32F4XX.

____Новая линейка микроконтроллеров STM32F4хх производится по 90 нм технологии с использованием уже доказавшего свою эффективность ускорителя памяти (ART Accelerator), позволяющего работать с памятью без задержек на максимальных скоростях. Производительность на тактовой частоте 168 МГц составляет 210 DMIPS, что является на данный момент лучшим значением на рынке среди ядер Сortex-M4
____Обобщенная структура микроконтроллеров STM32F4xx представлена на рисунке 2.

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... 31477939
Рис. 2. Структура микроконтроллеров STM32F4xx.

Основные характеристики семейства:

  • ARM 32-bit Cortex-M4 CPU;

  • Частота тактирования 168МГц, 210 DMIPS/1.25 DMIPS/МГц (Dhrystone 2.1);

  • Поддержка DSP-инструкций;

  • Новая высокопроизводительная AHB-матрица шин;

  • До 1 Mбайта Flash-памяти;

  • До 192 + 4 кбайт SRAM-памяти;

  • Напряжение питания 1,8…3,6В (POR, PDR, PVD и BOR);

  • Внутренние RC-генераторы на 16МГц и 32кГц (для RTC);

  • Внешний источник тактирования 4…26МГц и для RTC — 32,768кГц;

  • Модули отладки SWD/JTAG, модуль ETM;

  • Три 12-бит АЦП на 24 входных канала (скорость до 7,2 мегасемплов, температурный датчик);

  • Два 12-битных ЦАП;

  • DMA-контроллер на 16 потоков с поддержкой пакетной передачи;

  • 17 таймеров (16 и 32 разряда);

  • Два сторожевых таймера (WDG и IWDG);

  • Коммуникационные интерфейсы: I2C, USART (ISO 7816, LIN, IrDA), SPI, I2S;

  • CAN (2,0 B Active);

  • USB 2.0 FS/HS OTG;

  • 10/100 Ethernet MAC (IEEE 1588v2, MII/RMII);

  • Контроллер SDIO (карты SD, SDIO, MMC, CE-ATA);

  • Интерфейс цифровой камеры (8/10/12/14-битные режимы);

  • FSMC-контроллер (Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR, NAND и LCD 8080/6800);

  • Аппаратный генератор случайных чисел;

  • Аппаратное вычисление CRC, 96-битный уникальный ID;

  • Модуль шифрования AES 128, 192, 256, Triple DES, HASH (MD5, SHA-1), HMAC;

  • Расширенный температурный диапазон -40…105°C.

____Остановимся подробнее на особенностях нового микроконтроллера.


ART-акселератор.

____Для обеспечения высокой скорости работы нового ядра с Flash-памятью компания ST применила уже хорошо зарекомендовавший себя на серии STM32F2хх ART-акселератор памяти (Adaptive Real Time Memory). Использование акселератора Flash-памяти вместо увеличения быстродействия самой памяти позволило снизить динамическое потребление и уменьшить общую стоимость готового продукта.
____Чтобы обеспечить высокую производительность процессора Cortex-M4, ART-акселератор использует кэш очереди предварительных выборок команд и переходов, позволяя выполнять записанные в 128-битной Flash-памяти программы с нулевым временем ожидания на частотах до 168 МГц (рисунок 3).

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... 31478438
Рис. 3. ART-акселератор памяти.


Матрица шин.

____Новая 32-битная многоуровневая AHB-матрица шин (рисунок 4) обеспечивает взаимодействие ведущих устройств (Bus master) и ведомых устройств (Bus slaves) в микроконтроллере, занимается арбитражем при одновременной работе нескольких ведущих.

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... 31478700
Рис. 4. Многоуровневая AHB-матрица шин.

____Через матрицу шин ядро Cortex-M4 получает доступ к данным и инструкциям, находящимся во встроенной SRAM- и Flash-памяти, может обратиться через FSMC к внешней памяти или работать с данными от периферии. DMA осуществляет перемещение данных между периферией и памятью или между различными видами памяти. Также обращаем ваше внимание на отдельный блок оперативной памяти 64 кбайт, который подключён непосредственно к шине данных ядра. Это сделано специально для работы с данными ЦОС без задержек — хранение различных данных для математических алгоритмов, матриц и так далее.


DMA.

____Контроллер прямого доступа к памяти DMA (Direct Memory Access) служит для высокоскоростного перемещения данных между периферией и памятью или памятью и памятью без участия CPU. Это разгружает CPU для других операций.
____Два DMA-контроллера, которые также могут работать параллельно, сочетают в себе возможности мощного коммутатора шин с независимым FIFO-буфером для оптимизации пропускной способности системы, Первый контроллер предназначен для доступа к памяти, а второй — для доступа к периферии.
____В сумме контроллеры DMA имеют 16 потоков (по 8 на каждый контроллер), каждый используется для управления запросами доступа к памяти от одной или более периферии. Каждый поток может иметь суммарно до 8 каналов (запросов) и имеет арбитраж приоритетности. Приоритеты между DMA-потоками задаются программно (четыре уровня приоритета: очень высокий, высокий, средний и низкий) или аппаратно в случае равенства. Потоки поддерживают работу с кольцевым буфером.
____DMA работает со всей наиболее важной периферией: SPI, I2S, I2C, USART, TIMx, DAC, ADC, SDIO, DCMI, Ethernet, USB, и с модулем шифрования.


Питание микроконтроллера.

____Для питания микроконтроллера потребуется источник питания с напряжением от 1,8 до 3,6 В. При работе устройства при положительных температурах возможно уменьшение напряжения питания до 1,7 В. Минимальное напряжение батарейного питания — 1,65 В. Для питания ядра микроконтроллера используется встроенный преобразователь напряжения. Подача питания на аналоговую периферию происходит через специально выделенные для этой цели ножки.
____Микроконтроллер поддерживает три режима пониженного энергопотребления для достижения наилучшего компромисса между низким потреблением, временем старта и возможными источниками пробуждения.
____Режим «Sleep». Только CPU останавливает свою работу. Вся периферия продолжает работать и пробуждает процессор по наступлению определенного прерывания или события.  
____Режим «Stop». Всё тактирование в зоне 1,2 В останавливается. PLL, HSI RC и HSE-осциллятор отключаются. Состояние SRAM и регистров при этом сохраняется. Микроконтроллер переходит в рабочий режим по любому событию на EXTI-линии.
____Режим «Standby». Обеспечивает самое низкое потребление. Питание 1,2 В полностью отключается. Данные SRAM и регистров не сохраняются, за исключением резервного домена и резервной SRAM. Для выхода из режима необходимо прерывание от часов реального времени, общий сброс или возрастающий фронт на ножке WKUP.
____Новая линейка STM32F4х имеет рекордно низкое потребление: 230 мкA/МГц, что составляет порядка 38,6 мA на частоте 168 МГц. Такие результаты были получены при проведении Coremark-теста из Flash-памяти при отключённой периферии. Это возможно благодаря 90-нанометровой технологии, позволяющей работать ядру CPU при напряжении питания 1,2 В, а также благодаря использованию фирменного ART-акселератора памяти, который уменьшает количество обращений к Flash памяти и масштабированию напряжения для оптимизации производительности/мощности потребления.
____Результаты сравнительных тестов на потребление малопотребляющих микроконтроллеров и STM32F4xx показали, что первые имеют небольшое преимущество только если они 90% своего рабочего времени находятся в режиме ожидания и фактически ничего не делают. Чем больше загружен микроконтроллер, тем больше преимущество STM32F4xx по сравнению с конкурентами (рисунок 5).

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... 31479791
Рис. 5. Потребление STM32F4xx в сравнении с другими малопотребляющими микроконтроллерами.


Коммуникационные интерфейсы.

____I2C-интерфейс (Inter-Integrated Circuit). Микроконтроллер содержит три модуля I2C. Каждый модуль может работать в режиме «Ведущий» (Master) или «Ведомый» (Slave). Поддерживается режим «Мultimaster». Доступны стандартные (Standard) скорости передачи данных до 100 кГц и быстрая (Fast) передача данных на частотах до 400 кГц. Возможна 7- и 10-битная адресация. Присутствует аппаратный блок проверки пакетных ошибок PEC (Packet Error Checking). I2C-модули поддерживают два расширенных протокола: SMBus 2.0 (System management bus) и PMBus (Рower management bus).
____SPI-интерфейс (Serial Peripheral Interface). Микроконтроллер содержит три модуля SPI. Каждый модуль может работать в режиме «Мaster» (c поддержкой режима «Мultimaster») или «Slave» и поддерживать полнодуплексную, полудуплексную и симплексную передачу данных. Модуль SPI1 поддерживает скорости до 37,5 Mбит/с. Остальные модули — до 21 Мбит/с. Данные предаются 8/16-битными словами старшим или младшим битом вперёд. Полярность и фаза тактового сигнала может быть программно изменена.
____Встроена аппаратная поддержка вычисления циклически избыточного кода CRC для обеспечения надёжной связи: значения CRC могут быть переданы в качестве последнего байта в режиме Tx, автоматическая проверка ошибок CRC для последнего полученного байта.
____I2S-интерфейс (Inter-Integrated Sound). STM32F4хх имеет на борту два модуля I2S. Оба модуля мультиплексированы с SPI-интерфейсом. Данный интерфейс предназначен для работы с цифровыми звуковыми данными. В схеме тактирования теперь имеется выделенный модуль PLL (PLLI2S), который позволяет генерировать частоты сэмплирования аудиосигнала от 8 кГц до 192 кГц с точностью порядка 0,01%. Модули работают в режиме «Мaster» или «Slave» и поддерживают полнодуплексную и симплексную передачу данных. Данные предаются по 16, 24 или 32 бита. Поддержка протоколов: стандарт I2S Phillips, стандарт PCM, MSB и LSB выравнивание данных.
____USART-интерфейс (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter). STM32F4xxx содержит четыре модуля USART и два модуля UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Модули USART1 и USART6 могут работать на скоростях до 10,5 Mбит/с. Остальные — до 5,25 Mбит/с.
____Данные предаются 8/9-битными словами с одним или двумя стоповыми битами и контролем чётности. Поддерживается NRZ (Non Return to Zero) стандарт передачи данных.
____Модули USART могут быть использованы для подключения к шине LIN, часто используемой в автомобильных приложениях, работать как кодер/декодер инфракрасного сигнала IrDA. Для работы с модемами имеются дополнительные линии управления RTS и СTS. Возможно подключение смарт-кард в соответствии со стандартом ISO 7618-3.
____В дополнение ко всем вышеописанным функция USART может работать в SPI-режиме. В этом режиме модуль USART работает как ведущее SPI-устройство.
____CAN-интерфейс (Controller Area Network). STM32F4 содержит два контроллера CAN. Контроллеры CAN поддерживают стандарты 2.0А и 2.0В, активную и пассивную передачу данных на скоростях до 1 Мбит/с. Работают со стандартными (11-битными) и расширенными (29-битными) кадрами. Каждый CAN-контроллер имеет три буфера сообщений на передачу, FIFO с тремя каскадами и 28 распределённых масштабируемых банков фильтров.
____SDIO-интерфейс (Secure Digital Input/Output). SDIO позволяет микроконтроллеру обмениваться информацией с SD/SDIO/MMC-картами памяти и CE-ATA-совместимыми устройствами. STM32F4хх поддерживает следующие спецификации: MultiMediaCard System-спецификация версии 4.2 и более ранних версий (поддержка трёх режимов: 1/4/8 бит), SD Memory Card-спецификация версии 2.0, SD I/O Card-спецификация версии 2.0 (поддержка двух режимов: 1/4 бит), CE-ATA цифровой протокол версии 1.1.
____Скорость передачи данных до 48 МГц в 8-битном режиме.
____USB-интерфейс (Universal Serial Bus). Микроконтроллер содержит два USB-модуля. Первый — USB OTG full-speed. Поддерживает режимы «Device», «Host» и «OTG». Физический уровень выполнен на кристалле. USB OTG FS и совместим со спецификациями USB 2.0 и OTG 1.0. Поддерживает SRP (Session request protocol)- и HNP (Host negotiation protocol)-протоколы.
____Второй — USB OTG high-speed. Поддерживает режимы «Device», «Host» и «OTG» на скоростях до 480 Мбит/с. Физический уровень для скорости 12 Mбит/с (full speed) выполнен на кристалле. Для реализации скорости в 480 Мбит/с (high-speed) необходим внешний высокоскоростной трансивер, подключаемый через интерфейс ULPI.
____Ethernet-интерфейс. Модуль Ethernet представлен не во всех микроконтроллерах линейки STM32F4, а только в сериях STM32F407xx и STM32F417xx. Ethernet-модуль соответствует стандарту IEEE802.3 и обеспечивает передачу данных на скоростях 10 и 100 Мбит/с. Для синхронизации часов на аппаратном уровне выполнена поддержка протокола IEEE1588 v2.
____Для подключения к физической линии (медь, оптика) необходимо использовать внешний трансивер физического уровня (PHY). PHY подключается через порт MII (17 сигналов) или RMII (9 сигналов).
____DCMI-интерфейс (Digital Camera Interface). Представлен только в сериях STM32F407xx и STM32F417xx. DCMI позволяет соединить микроконтроллер с камерами и CMOS-сенсорами через параллельный 8/10/12/14-битный интерфейс. Доступны внутренняя и внешняя синхронизация кадров и строк, работа в непрерывном или покадровом режиме и функция обрезки изображения. Поддержка форматов: 8/10/12/14-битное прогрессивное видео, YCbCr 4:2:2 и RGB 565, сжатые данные JPEG.
____FSMC-контроллер (Flexible Static Memory Controller). Модуль FSMC представлен только в микроконтроллерах с корпусом, содержащим 100, 144 или 176 ножек. FSMC даёт возможность подключения к микроконтроллеру графических LCD-дисплеев и внешней статической памяти.
____FSMC способен поддерживать связь с внешней синхронной/асинхронной памятью и 16-битными PC-Card устройствами. Основное назначение FSMC — перевод данных внутри микроконтроллера в доступный для соответствующих внешних устройств протокол и обеспечение временных параметров связи этого протокола.
____Все внешние устройства получают свои адреса в адресном пространстве, сигналы данных и управления. Доступ к каждому внешнему устройству осуществляется посредством индивидуального сигнала выбора микросхемы. Одновременное обращение к двум различным микросхемам внешней памяти невозможно.
____Поддерживаются следующие типы памяти: PC Card/Compact Flash, SRAM, PSRAM, NOR Flash и NAND Flash.
____Параллельный LCD-интерфейс поддерживает два режима работы с LCD контроллерами — Intel 8080 и Motorola 6800, но является довольно гибким для адаптации к другим LCD-интерфейсам.


Аналоговая периферия (АЦП и ЦАП).

____Микроконтроллер содержит три аналогово-цифровых преобразователя (АЦП) и два одноканальных цифро-аналоговых преобразователя (ЦАП).
____АЦП обладает разрешающей способностью 12 бит и очень высокой скоростью преобразования в 2,4 мегасемпла в одиночном режиме и 7,2 мегасемплов — в тройном режиме. Максимальное количество входных аналоговых каналов — 24. Есть встроенный источник опорного напряжения.
____Гибкая система настроек встроенного аналогового мультиплексора позволяет задавать любые последовательности преобразования аналоговых каналов (за исключением одновременного преобразования одного канала на нескольких АЦП). Настройки АЦП позволяют производить однократные и циклические измерения.
____Для проведения преобразования на максимальных скоростях необходимо соблюдать диапазон напряжения питания 2,4…3,6 В. При снижении напряжения до 1,8 (1,7) В скорость преобразования снижается до 1,2 мегасемплов.
____Для контроля внутренней температуры микроконтроллера встроен температурный датчик. На его выходе формируется напряжение в зависимости от окружающей температуры. Выход датчика через мультиплексор подключается к АЦП. Используя температурный датчик, можно измерять температуру от -40 до +125°C с точностью ±1,5°C.
____ЦАП обладает разрешающей способностью 12 бит, преобразование возможно в 8/12-битовом формате с выравниванием этого результата по левому или правому краям. Так как ЦАП содержит два канала, то есть возможность формирования стереосигнала. Доступна функция автоматической генерации шумового сигнала с меняющейся амплитудой или треугольного сигнала.


Таймеры.

____Микроконтроллеры новой линейки могут содержать до 17 таймеров: два 16-битных таймера с расширенными функциями, два 32-битных таймера общего назначения, восемь 16-битных таймеров общего назначения, два 16-битных базовых таймера, два сторожевых таймера (независимый и оконного типа) и 24-битный системный таймер. Часть таймеров могут конфигурироваться на работу в мультирежимном формате, позволяющем строить системы из таймеров. Например, можно повысить разрядность счетчика до 48, сконфигурировав последовательно три таймера, или синхронно запускать сразу несколько таймеров.
____Таймеры с расширенными функциями имеют очень широкий функционал — комплементарные выводы для поддержки трехфазных двигателей, поддержка режимов счёта в прямом и обратном направлениях, генерация ШИМ, каналы захвата/сравнения сигнала, режим одиночного импульса, поддержка DMA, дополнительные функции безопасности в случае сбоев, поддержка интерфейса энкодера и датчика Холла.
____Таймеры общего назначения аналогичны таймерам с расширенными функциями, за исключением функций, связанных с управлением двигателями. Отличия между таймерами общего назначения заключаются в различном количестве каналов захвата/сравнения, поддержкой направления счёта и поддержкой DMA или её отсутствием.
____Базовые таймеры имеют наименьший функционал — отсутствие каналов захвата/сравнения, поддержки функций управления двигателями, и, как правило, предназначены для использования в качестве обычных счётчиков.


Область резервного питания, часы реального времени.

____В микроконтроллерах STM32F4x реализована область резервного питания, позволяющая изделию работать при пропадании основного питания в режиме частичной функциональности. Область резервного питания состоит из трёх составляющих:

  • Часы реального времени (RTC);

  • 4 кбайт памяти резервной SRAM;

  • 20 байт резервных регистров (80байт).

____Часы реального времени выполнены в качестве 32-разрядного счётчика с полной аппаратной поддержкой 0,5 секунды, секунд, минут, часов (12- или 24-часовой формат), день (день недели), дату (день месяца), месяц и год, представленные в двоично-десятичном формате (BCD). Работа с 28-, 29- (високосный год) 30- и 31-дневными месяцами происходит в автоматическом режиме. Поддерживается переход на летнее/зимнее время. Функция цифровой калибровки позволяет компенсировать неточность кварцевого резонатора. Часы реального времени реализуют дополнительные функции — два конфигурируемых будильника, защита от несанкционированного доступа с сохранением времени взлома и очисткой резервных регистров. Часы могут оставаться активными во всех режимах работы микроконтроллера и выводить его из различных режимов сна.
____4 кбайт резервной памяти доступны только для CPU, сохраняют свой контекст в низкопотребляющих режимах и при пропадании основного питания микроконтроллера. (Только при условии, что на выделенную ножку Vbat подключено батарейное питание, которое при доступности основного питания не потребляется).
____В линейке STM32F4x потребление часов реального времени и 4 кбайт резервной памяти значительно снижены, каждый из них потребляет менее 1 мкА, а вместе — соответственно, менее 2 мкА.


Модуль шифрования и хеширования.

____Модуль шифрования (сryptographic accelerator) представлен только в сериях STM32F415 и STM32F417. Он позволяет аппаратно реализовывать различные алгоритмы шифрования с очень высокой скоростью «на лету», необходимые для обеспечения конфиденциальности информации в широком круге задач.
____Реализованы следующие алгоритмы шифрования:

  • DES (Data Encryption Standard)- симметричный шифр;

  • Triple DES (TDES, 64/128/192- бит ключи) — симметричный блочный шифр;

  • AES (Advanced Encryption Standard, 128/192/256- бит ключи)- симметричный блочный шифр.

____Поддержка хеширования:

  • SHA-1 (Secure Hash Algorithm-1)- алгоритм криптографического хеширования;

  • MD5 (Message Digest 5)- 128-битный алгоритм хеширования;

  • HMAC (Hash-based message authentication code) — хеш-код идентификации сообщений.


Порты ввода-вывода общего назначения.

____Микроконтроллеры оснащены большим количеством портов ввода-вывода общего назначения GPIO (General-purpose Input Output). Их количество достигает 140, из них 138 могут иметь толерантность к пятивольтовым сигналам. Все ножки GPIO поддерживают генерацию прерываний. Каждый порт может быть программно сконфигурирован как выход, вход или настроен на альтернативную аналоговую или цифровую функцию.


Отладка.

____Для подключения микроконтроллера к отладочным средствам используется четырехпроходный JTAG-интерфейс или двухпроводный SWD (Serial Wire Debug). Выходы SWD-интерфейса мультиплексированы с выходами JTAG. Разработчику даётся возможность в выборе интерфейса отладки/программирования.
____Интегрированная макроячейка трассировки (Embedded Trace Macrocell) значительно расширяет функции отладки, позволяя наблюдать за потоком инструкций и данных внутри ядра CPU в реальном времени. Данные выводятся через небольшое количество ETM-ножек на внешний TDA-анализатор.
____По сообщениям специалистов компании MathWorks, хорошо известной по инструментарию Matlab, в 2012 году должен появиться специальный пакет в Matlab для генерирования и создания кода алгоритмов цифровой обработки сигналов для ядра Cortex-M4. Это заметно облегчит применение ЦОС в микроконтроллерах на ядре Cortex-M4.
____При выпуске на рынок новой линейки микроконтроллеров на ядре Cortex-M4 STMicroelectronics следует своим традициям и предлагает разработчикам недорогую отладочную плату STM32F4DISCOVERY из серии плат «Discovery», уже хорошо известных разработчикам на рынке. За невысокую цену, менее 900 рублей, разработчик получает полноценную отладочную плату с программатором-отладчиком и может начинать осваивать STM32 без дополнительных затрат. На этот раз в плате помимо встроенного программатора-отладчика присутствуют такие опции как МЭМС-датчики (акселерометр и микрофон), USB и аудиокодек с разъёмом для подключения наушников или колонок. Новые компоненты на отладочной плате вкупе с ядром Cortex-M4 и периферией STM32F4x открывают разработчику новые возможности.


Заключение.

____Новая линейка микроконтроллеров STM32F4 на базе ядра Cortex-M4 вобрала в себя всё лучшее от своих предшественников на ядре Cortex-M3 — серий STM32F1 и STM32F2. Основное преимущество новой серии — значительно возросшая производительность: скорость работы ядра выросла до 168 МГц, усовершенствованный ускоритель памяти (ART Accelerator) позволяет работать с Flash памятью на этой частоте без задержек, поддержка DSP-инструкций и операций с плавающей точкой. Рост производительности ядра сопроводился увеличением скорости работы периферии.
____Все новые микроконтроллеры на базе ядра Cortex-M4 программно совместимы с существующими сериями STM32F1xx и STM32F2xx. Совместимость по ножкам между STM32F2x и STM32F4x полная, т. е. разработчику доступна максимальная гибкость при переходе между ядрами Cortex-M3 и Cortex-M4. К сожалению, полной совместимости по выводам между STM32F1x и STM32F2x/STM32F4x нет, могут не совпадать от двух до трёх ножек (питания и земли), но вся периферия сохранила своё положение. Все рекомендации по созданию универсальной платы для использования STM32F1x и STM32F2x/STM32F4x приведены в даташитах.
____Невысокая цена, низкое потребление и новые возможности STM32F4xx по цифровой обработке сигналов, несомненно, сделают эти новые микроконтроллеры лидерами в своём сегменте рынка.

***


.

_________________
"ЛП & ТИ"
Viktor2312
Viktor2312
Гуру+

Сообщения : 12512
Дата регистрации : 2012-08-10
Возраст : 41
Откуда : Пятигорск

Вернуться к началу Перейти вниз

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Empty .

Сообщение  Viktor2312 в Вт Сен 01 2020, 14:44

3
.
Низкоуровневые драйверы периферии (LL Drivers) для STM32.

19 декабря 2017

____Компания STMicroelectronics уже много лет известна широкой линейкой микроконтроллеров и отличной поддержкой разработчиков, как с точки зрения отладочных средств, так и со стороны программных продуктов. Можно выделить широко известный графический генератор кода CubeMX, наличие библиотек с драйверами периферии HAL для каждого из семейств микроконтроллеров с множеством примеров использования.
____В настоящее время компания STMicroelectronics развивает библиотеку низкоуровневых драйверов Low Layer (LL) для своих микроконтроллеров STM32.
____Библиотека LL более требовательная к минимизации потребления памяти, производительности, ближе к периферии по сравнению с HAL и ориентирована на профессиональных разработчиков. В отличие от HAL, LL API недоступны для периферии, где оптимизированный доступ не является ключевой особенностью, или для периферии требующей сложных программных стеков, например, USB.
____LL драйверы имеют более высокую оптимизацию, но хуже портируемы, требуют глубокого знания микроконтроллера и периферии.


Особенности драйверов LL.

  • группа функций для инициализации основных возможностей периферии согласно параметрам в структурах на языке С;

  • группа функций для заполнения структур данных значениями по умолчанию;

  • группа inline функций для прямого и атомарного доступа к регистрам;

  • полная независимость от HAL: LL драйверы могут использоваться как отдельно от HAL, так и совместно;

  • полное покрытие использования возможностей периферии.

____В генераторе кода CubeMX была добавлена возможность создания кода с использованием либо HAL, либо LL.

Подробная документация (eng.)
UM1725 User Manual
Description of STM32F4 HAL and LL drivers
Скачать

***


.

_________________
"ЛП & ТИ"
Viktor2312
Viktor2312
Гуру+

Сообщения : 12512
Дата регистрации : 2012-08-10
Возраст : 41
Откуда : Пятигорск

Вернуться к началу Перейти вниз

STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное... Empty Re: STM32F4. Статьи, заметки, очерки, разное...

Сообщение  Спонсируемый контент

4

Спонсируемый контент


Вернуться к началу Перейти вниз

Вернуться к началу


 
Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения