工业“芯”选择——意法半导体最新超低功耗STM32L0 MCU发布
(信息来源:中国工控网2014年7月14日)
互联网深入发展的今天,已经跨越了消费类互联网的适应期,而进入了互联网的新阶段——“工业互联网”,即一个真正开放的、全球化的网络,能将人、数据和机器连接起来互联网。为了让工业领域的各类机器设备接入互联网,则所有工业机器设备都将面临着升级改造的命运,而改造的重点是应该赋予每个工业机器设备一个更面向未来、更强健的“芯”。
作为全球领先的半导体解决方案供应商——意法半导体(STMicroelectronics;ST)近日专门在北京隆重发布了面向工业应用的最新STM32宽温超低功耗微控制器。新系列STM32微控制器让客户能够取得前所未有的低功耗,整合高能效的ARM® Cortex®-M0+内核、优化架构、电源管理模式、超低功耗外设、支持节能型USB功能、独有的超低功耗制造工艺。
中国自动化网(ca800.com)作为中国工业控制及自动化领域的领先媒体,也应邀出席了此次极其重要的新品推介会。
意法半导体中国区微控制器市场部高级经理曹锦东
超低功耗
STM32L0将运行模式功耗降至87µA/MHz,当保留RAM全部数据时,停止模式功耗为440nA,并集成低功耗定时器,快速唤醒时间达到3.5µs,让应用设计人员能够充分利用不同的低功耗模式。设计人员使用STM32L0系列产品可开发出电池续航能力一流且外观设计纤薄的计算机外设、健康监视器/跟踪器、工业传感器和智能家居产品。其它品牌产品的功耗随着温度升高而快速增加,而意法半导体独有制造工艺在很宽的温度范围内保持稳定的低功耗,使该系列产品在125°C时创下世界最小的功耗记录。
意法半导体STM32超低功耗系列微控制器市场经理Hakim Jaafar表示:“STM32L0系列基于Cortex M0+的,产品低功耗特性是宽电压工作范围的低功耗,而该产品最大的特点是在所有的电压范围之内我们都可以运行在32MHz,因为过去某些产品线当低于一定电压之后主频是要降低的,意味着电压低性能会受限制,但在今天我们的设计里这个限制消除了,从1.71多3.6V我们可以全速运行;而且,在标准运行模式下,可实现32MHz下,典型功耗139µA/MHz,优化模式最低功耗87µA/MHz运行。”
意法半导体
而STM32L0系列另外一个重要的特点是停止模式中低功耗的设计,这是现在众多应用中的关键点。Hakim Jaafar表示:“很多产品为了实现停止模式中的低功耗运行需要进入睡眠状况,但睡眠状况比较麻烦的是,当你醒来的时候又希望RAM数据还能够保存。但RAM本身耗电很大,多数产品进入低功耗状态,RAM不会供电,RAM数据会丢失。因此,我们在STM32L0设计里考虑到这个因素,使得在睡眠状态中功耗保持在400nA、0.4微安状态,从而保存了RAM中的数据。这对一些应用来讲是非常重要的关键点。而且,STM32L0从睡眠到苏醒3.5微秒便可实现全速运行,这个数据也很关键。”
面向工业应用
为了更好的面向工业应用,STM32L0系列产品专门将温度应用范围调宽至-40°C~ +125°C。Hakim Jaafar表示:“比如在灯光控制领域,现在越来越多的是LED的控制,过去LED的控制主要是控制板放在墙里,今天LED控制板放在灯泡里,它的灯泡控制到一段时间以后温度会超过105度,意味着你要提供125度的产品;另外,还有工业传感器,为了实现机器直接的互联,现在可能需要连一百或一千个传感器,而,设备高速运转时温度常会非常高,并要求系统功耗不能超过一定的水平,当所有的数据通过数据线进来的,这时候它需要有低功耗以及高温度的工作能力。”

STM32L0系列还集成了世界功耗最低的模数转换器(ADC)。在每秒100k次采样率下,片上集成的12位模数转换器的功耗仅为48µA,内置硬件过采样功能将模数转换器分辨率提高到16位。而且,随着今天物联网、无线通讯的普及,数据要随时进行上传,上传的时候要能够显示这个数据是什么时候采集的,所以需要一个RTC在里面,STM32L0的RTC精度可以达到0.95ppm,并是内置的RTC,比传统的RTC有更高的精度。意法半导体大中华与亚太区微控制器市场及应用总监JAMES WIART表示:“我们并不是从设计角度出发,而是更多的基于实际应用需求来定义和规划STM32L0系列产品线的。”
意法半导体大中华与亚太区微控制器市场及应用总监
同时,为了迎合工业领域快速发展,机器设备不断升级的需求,STM32L0系列产品专门设计了双区内存,并具有RWW功能。Hakim Jaafar表示:“当用户进行程序更新的时候,我们Flash有两个物理区,第一个物理区进行正常的程序运行,另外一个物理区进行程序的更新,运行完之后能取代过去的程序。”
更易上手
STM32L0系列共有30余款基本型入门级产品,除入门级配置外,还提供带USB接口和可选LCD控制器(最大8x28)的型号。全速USB模块支持无外部晶振运行、USB充电检测(BCD)和链路层功耗管理(LPM)。增强型STM32CubeMX设计工具新增功耗计算器,支持STM32L0系列产品,帮助新产品用户达到超低功耗目标。STM32CubeMX可加快启动代码生成,简化应用设计在不同STM32产品之间移植。预计今年意法半导体还将推出一款新的STM32L0 Nucleo电路板,提供Morpho和Arduino兼容接口,完全支持mbed.org标准。
为了帮助用户加快新品的上手速度,意法半导体进一步扩展了STM32L0开放生态系统,推出一个电路板上安装一个ePaper显示器以及线性电容触摸传感器和自检测量系统的探索套件,让用户能够测量实时功耗。STM32L0探索套件预计也将于2014年上市。STM32L0 Nucleo电路板和探索套件都将集成一个ST-Link/V2硬件调试器。同时,意法半导体还将提供运行在Nucleo评估板和探索套件上的优化的STM32L0微控制器专用例程代码,进一步帮助设计人员实现最低功耗的目标。



