原创 STM32L超低功耗ARM Cortex?-M3微控制器系列

中国，2011年3月3日 —— 作为全球领先的服务于各种应用领域的半导体制造商、世界一流的微控制器厂商，意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码STM）宣布扩大 STM32L系列32位微控制器的产品范围，新增的微控制器存储容量分别为256KB和384KB，整个系列闪存容量覆盖32KB至384KB区间，为嵌入式应用工程师提供更加丰富的选择。该系列产品目前正在进入量产阶段，首款产品将配备64KB和128KB存储容量，预计2011年3月底前正式量产，32KB的STM32L微控制器将在2011年第二季度投产。

STM32L是业界首款由全球十大半导体公司之一提供的超低功耗的ARM? Cortex?-M3微控制器，在32MHz频率时最高处理性能达到33DMIPS。该系列属于意法半导体阵容强大的32位 STM32微控制器产品家族，目前该产品家族共有180余款产品，全系列产品共用大部分引脚、软件和外设，优异的兼容性为开发人员带来最大的设计灵活性。

为了提供领先业界的节能性能，STM32L系列产品采用意法半导体独有的两大节能技术：130nm专用低泄漏电流制程和优化的节能架构。STM32L系列产品也属于意法半导体的EnergyLite?超低功耗产品平台，让设计人员能够优化终端产品的性能、功能和电池使用寿命，达到与能效相关的标准，如环保型设计目标。此外，考虑到触控应用，意法半导体的第三代STMTouch?电容触控固件库支持STM32L，目前该软件库支持意法半导体的8位STM 8系列和32位STM32系列的200余款产品。

意法半导体还宣布STM32L的USB驱动软件将用于康体佳健康联盟⁽¹⁾认证产品。预计2011年第一季度末完成全部认证手续。USB接口在医疗设备的成功应用有助于一种叫做个人医疗设备类（PHDC）的USB专用设备类规范的标准化和开发。这个新的设备类接口规范使运动手表、血压监测表、温度计、体重秤、血糖仪等医疗保健设备能够连接一台主机，简化个人与健身教练或病人与医生之间的沟通。

意法半导体微控制器产品部总经理Michel Buffa表示：“超低功耗的STM32L系列产品为先进嵌入式应用开发人员提供最佳的功耗性能比。除拥有康体佳的证书外，该系列产品还扩大了存储容量范围，在医疗保健、消费电子及工业应市场，将进一步提升STM32L作为‘energy-lite’应用首选微控制器的资质。”

STM32L系列 – 技术细节
?  康体佳PHDC USB整体解决方案
    USB PHDC是康体佳健康联盟（Continua Health Alliance）批准并采用的有线通信传输层。康体佳健康联盟是由全球230多家企业（包括意法半导体）组成的开放性行业组织，成立宗旨是协调促进医疗保健市场健康发展。

意法半导体提供整套的PHDC USB解决方案，在STM32L微控制器上实现了医疗用USB协议栈，还提供整套的USB设备类接口规范，如大容量存储器、人机接口设备、音频设备和设备固件现场升级应用。 这个协议栈基于USB PHDC和IEEE-11073标准，使医疗保健设备能够按照康体佳健康联盟的标准与主机通信。STM32L集成的USB 2.0 Full Speed支持模块还可实现移动外设的支持。


?   安全防盗系统功能
    除了极高的能效以外，STM32L还有很多安全功能，可提高数据安全性，促进系统安全操作，这些安全功能包括欠压复位、支持错误校验码（ECC）的片上闪存、存储器保护单元（MPU）和JTAG熔断器。这些功能被推荐用于所有的需要安全产品特性和高度安全的代码及用户数据管理的应用。


? EnergyLite? 平台架构
    意法半导体的EnergyLite?超低功耗技术平台是STM32L取得业界领先的能效性能的关键。这个技术平台也被广泛用于意法半导体的8位微控制器STM8L系列产品。该平台基于意法半导体独有的130nm制程，为实现超低的泄漏电流特性，公司对该平台进行了深度优化。在工作和睡眠模式下，该平台可以最大限度提升能效。此外，该平台的内嵌闪存采用意法半导体独有的低功耗闪存技术。该平台还集成直接访存支持功能（DMA），在应用系统运行过程中关闭闪存和CPU，外设仍然保持工作状态，从而可为开发人员节省大量的宝贵时间。此外，STM32L内置的LCD驱动器可轻松实现更实惠和更小的应用设计。


? 超低功耗模式
除最突出的与制程有关的节能特色外，STM32L还提供更多的其它功能，让开发人员优化应用设计的功耗特性。六个超低功耗模式让该系列产品在任何设定时间以最低的能耗完成任务。

工作模式（1.8V和3V电源电压，25°C）：
o  低功耗运行模式：在 32kHz和1.8V/3V时，9uA
o  低功耗睡眠模式：当一个定时器工作时，在1.8V/3V电压下，4.9uA
o  停止模式：实时时钟（RTC）运行，保存上下文，保留RAM内容，在1.8V 下，1.3uA；在3V下，1.6uA，
o  停止模式：无实时时钟运行，保存上下文，保留RAM内容，在1.8V 下0.45uA；在3V下0.5uA
o  待机模式：实时时钟运行，保存后备寄存器，在1.8V 下1.0uA；在3V下1.3uA
o  待机模式：无实时时钟运行，保存后备寄存器，1.8V/3V，0.3uA

STM32L系列新增低功耗运行和低功耗睡眠两个低功耗模式，通过利用一个超低功耗的稳压器和振荡器，可大幅度降低微控制器在低频下的工作功耗。稳压器不依赖电源电压即可满足电流需求。


?  能效
    STM32L还具有高效的动态电压调整功能，准许在系统运行时动态改变频率和电压，从而在不影响性能的前提下提高能效，这对中低工作频率特别有效。在正常运行模式下，闪存的最低电流消耗为222uA/MHz，STM32L的功耗/性能比最低180 uA/DMIPS。

此外，STM32L电路的设计目标是以低电压提供高性能，让电池供电设备的充电间隔更长。芯片集成的模拟功能的最低工作电源电压为1.8V。数字功能的工作电源电压为1.65V，在电池电压降低时，可以延长电池供电设备的工作时间。


?   256KB和384KB微控制器的特性
    新的256KB和384KB STM32L微控制器提供双区闪存，实现真正的读写同步；还提供1个外部存储器接口、附加通信外设、SDIO接口、3个低偏压运算放大器、1个32位定时器以及1个40通道模数转换器（39个触控通道）。


?   STMTouch? 固件库
    意法半导体的第三代 STMTouch? 电容触控固件库支持高灵敏度和稳健性的电荷转移式触摸检测。此外，传感器通道同步采集功能可降低CPU使用率，帮助设计人员优化应用功能和功耗。新固件库还改进了滚轮和滑块控制功能，控制分辨率达到256级，传感器通道只占用微控制器的3个输入/输出引脚。

采用STMTouch固件库实现的触控功能对STM32L的存储器和外设的占用非常低，让开发人员能够把用户界面和应用任务整合到一个设备内。此外，意法半导体STM Studio计算机软件与触控固件库配合使用，提供直观易用图形用户界面，以图形描述传感器的响应特性，让开发人员能够优调触控传感器的参数。