ST представляет микроконтроллеры на базе ядра ARM Cortex-M7

STMicroelectronics (ST) представляет серию микроконтроллеров STM32 F7 с новым ядром Cortex-M7, недавно анонсированным компанией ARM и позиционируемым как самое мощное решение семейства Cortex-M. Новый микроконтроллер перепрыгивает планку, достигнутую чипами STM32 F4 с 32-битными процессорами Cortex-M. Вычислительная производительность и возможности цифровой обработки сигналов удвоились при сохранении совместимости, а значит простого способа модернизации существующих решений.

Серия микроконтроллеров STM32 F7 работает на частоте до 200 МГц и использует 6-каскадный суперскалярный конвейер, а также блок вычислений с плавающей запятой, что даёт производительность до 1000 CoreMark. В решении применены архитектурные новшества, позволившие нарастить производительность и упростить работу. Производитель реализовал два независимых механизма для достижения состояния «0-wait-state» при доступе как к внешней, так и к внутренней памяти. Для выполнения кода и доступа к данным на флэш-памяти и в кэше L1 используется адаптивный акселератор (ART Accelerator) реального времени.

Серия чипов STM32 F7, выполненная по доказавшему свою эффективность 90-нм техпроцессу CMOS, отражает стремление ST ускорить вывод инновационных решений на рынок. Передовая архитектура с заделом на будущее оставляет пространство для достижения гораздо большей производительности по мере перехода на более мелкую геометрию техпроцесса. Основные клиенты компании уже получают образцы микроконтроллера STM32F756NG.

Что удивительно, высокая производительность микроконтроллеров STM32 F7 не сказалась на энергопотреблении. Несмотря на более богатую функциональность, режимы энергосбережения (STOP, Standby и VBAT) по потреблению находятся на том же уровне, что и в микроконтроллерах STM32 F4: 7 CoreMark/МГц в активном режиме, до 120 мкА в режиме STOP с сохранением контекста работы в SRAM и до 1,7 мкА в режиме STANDBY, а также до 0,1 мкА – в режиме VBAT.

Помимо ускорителя ART Accelerator и 4-КБ кэшей инструкций/данных в чипах STM32 F7 реализована интеллектуальная и гибкая системная архитектура: матрицы AXI и Multi-AHB со сдвоенными DMA-контроллерами общего назначения и выделенными DMA-контроллерами для работы с Ethernet, USB OTG HS. Помимо этого, реализовано аппаратное ускорение графики посредством акселератора Chrom-ART. Доступны версии микроконтроллеров с 512 КБ и 1 МБ встроенной флэш-памят; 320 КБ SRAM, из которых 256 КБ – на шинной матрице для разделяемых данных, 64 КБ жёстко-привязанной памяти для критически-важных данных, 16 КБ памяти под набор команд критически-важного кода, 4 КБ – резервной области для хранения данных в глубоких режимах сна.

Периферия микроконтроллеров STM32 F7 также имеет независимый диапазон изменения тактовой частоты без негативного влияния на процессы обмена данными. Чипы оборудованы гибким контроллером внешней памяти с разрядностью данных до 32 бит и поддержкой: SRAM, PSRAM, SDRAM/LPSDR, SDRAM, NOR/NAND. Предусмотрен интерфейс Dual Quad SPI для возможности использования памяти в корпусах с малым числом выводов. Набор команд основан на том же, что и в микроконтроллерах серии STM32 F4. Поддерживаются 1-цикловые команды умножения с накоплением (MAC), SIMD-инструкции (одна инструкция-множество данных), а также 8-битные и 16-битные инструкции, реализованные в 32-битном виде.