双核型号的微控制器STM32H7

星星科技指导员 2022-05-15 10405

描述

　　ST的STM32H7微控制器，使该系列 MCU 更强大、更灵活、更易于使用。STM32H745 /STM32H755和STM32H747/STM32H757是 ST 首款双核型号，Cortex-M7 运行频率为 480 MHz，Cortex-M4 运行频率为 240 MHz，因此在 CoreMark 中达到 3220 分。另一方面，我们也正式发布了STM32H742和STM32H750，两者都在 480 MHz 下获得相同的 Cortex-M7，但提供具有成本效益的架构，使 H7 系列更加实惠。因此，这是一个具有高度象征意义的公告，因为它扩展了这一系列 MCU，使其与更多设计相关，并保证更多客户找到与其应用相关的性能、特性和价格点。

　　2016 年，STM32H7 成为市面上最强大的 Cortex-M7，并在 CoreMark 中突破了 2000 分的门槛。在接下来的几年里，我们的代工厂继续致力于优化他们的制造工艺，以提高性能并根据各种行业需求定制架构。例如，新的 STM32H742 移除了 TFT LCD 控制器和 JPEG 编解码器单元，同时还将 RAM 降至 692 kB，以确保不需要显示器的系统在其中找到更好的价值主张。同样，我们去年宣布创建 STM32H7 Value Line由于闪存少得多，因此需要外部 QuadSPI 来处理图形密集型应用程序的设计人员不必为他们永远不会使用的嵌入式存储付费。如今，STM32H750 是 STM32H7 系列中首款商用的超值系列 MCU。

　　STM32H7 系列最强大的新特性：额外的 Cortex-M4

　　最明显的性能提升来自添加了 Cortex-M4 内核，它将 CoreMark 分数提高了 800 分。然而，很容易忽略这样一个事实，即除了简单地添加一个处理单元之外，正是它在芯片中的实现使 STM32H745/STM32H755 和 STM32H747/STM32H757 真正与众不同。得益于精湛的设计，这种双核架构非常灵活。例如，系统可以在任一内核上启动，并且它们各自存在于独立的电源域中显着优化能源消耗。例如，当应用程序不需要 Cortex-M7 时，开发人员可以关闭其电源域，而不会对其他内核产生任何影响。因此，新的双核模型的动态功耗远优于 STM32F7。

　　灵活性也转化为更直接的开发阶段。利用多核似乎令人生畏，但已经为我们的 Cortex-M7 或 Cortex-M4 STM32 编写应用程序的公司可以重用他们的一些代码并在此基础上进行构建。例如，一家使用 STM32 Cortex-M4 控制工业泵的公司可以利用其现有应用程序，然后在 Cortex-M7 上运行新的显示器和图形用户界面，从而为其产品添加新功能，而无需重写所有内容。非常简单，工程师可以从两个 MCU 中获益，而不会因为在 PCB 上具有两个不同的组件而带来复杂性和设计挑战。

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

　　对光刻操作的改进还使我们能够首次在 STM32H7 中引入 MIPI 显示串行接口（MIPI-DSI）。STM23H7x7 中的该功能允许使用更高分辨率的显示器，并提供低电磁干扰，同时功耗低，这使其非常适合便携式视频游戏机或电器等。同样，新的 STM32H7x5 和 STM32Hx7 可以更灵活地使用芯片上的三个 16 位模数转换器（每秒高达 3.6 兆采样）。它的两个 FD-CAN 接口及其以太网控制器也为工业应用提供了卓越的优势。

　　全新 STM32H7 的新特性：双组闪存和根安全服务

　　对我们工艺的优化还产生了所有新 STM32H7 和现有 STM32H7x3 可用的新功能，这些新功能自 4 月以来使用不同的修订版。我们的数据表将其称为“Rev V”，其 Finish Good 编号以“7”结尾（即 32H743IIT6$Y7）。除其他外，新版本带来了双存储区闪存，但 STM32H750 除外，因为它依赖于 128 kB 的嵌入式闪存和外部闪存。Dual Bank Flash 将存储容量分为两部分，第一部分用于应用程序，但可以在第二部分加载新固件，然后执行热插拔以在后者上运行系统而不会中断，实现重大更新而无需停机。

　　另一个特性是根安全服务（RSS），存在于带有加密内核（即 STM32H75x）的 STM32H7 上，包括 STM32H753 Rev V。采用引导加载程序的形式，工程师可以使用它来安全地安装固件。由于 MCU 存储了加密密钥，公司可以将加密的固件运送到负责安装它的装配线，解密操作只会在 MCU 内进行，以保护 IP 并防止黑客入侵。此外，我们还提供“反保护”，这意味着开发人员可以定义将接收固件的 MCU 数量，如果系统达到上限，组件将停止其安装操作。它可以让工程师知道是否有人将他们的固件安装在不属于他们库存的组件上，从而防止泄漏到灰色市场。

　　所有 STM32H7 中的优化：更高的环境温度

　　改善代工厂的运营还使我们能够对当前的 STM32H7 架构进行必要的优化，例如最大功耗时的环境温度（T Jmax 125 ºC）。如果以前型号的上限阈值为 85 ºC，那么新的 STM32H7 现在可以安全地达到 105 ºC。此外，为确保 STM32H7 的所有变体都能从该版本中受益，STM32H7x3 Rev V MCU 也将能够在这个新的环境温度下运行。从 85 ºC 到 105 ºC 意味着能够在没有主动散热的情况下运行特定应用程序，从而受益于散热器的静音。它还向更广泛的环境开放产品。

　　此外，STM32H7 的双核版本包括一个开关模式电源（SMPS），与使用更传统 LDO 的微控制器相比，可显着提高 MCU 的电源效率。增益是如此之大，以至于如果工程师使用 SMPS，他们可以将最高结温提高到140 ºC，同时将频率上限限制在 300 MHz，这比有时宣传更高温度但需要低得多的频率。这也证明了与传统设计在添加更多处理内核时难以提高功效的传统设计不同，我们的新架构逆势而上，提供更好的功耗，即使在添加全新内核之后也是如此。

　　拿起一块板子，开始吧

　　开始试验我们的 STM32H7x7 双核 MCU 的最佳方式是获取STM32H747I-EVAL或STM32H747I-DISCO板。后者集成了一个 4 英寸 MIPI-DSI 触摸屏，以促进图形用户界面的开发，几个月后，这两款板将有一个替代版本搭载加密内核（即 STM32H757I-EVAL 和 STM32H757I-DISCO）。同样，对 STM32H750 Value Line 感兴趣的工程师可以购买 STM32H750B-DK Discovery 板，该板将配备 4.3 英寸 TFT 显示屏，并附带 TouchGFX 演示。他们还可能会获得将采用这些新组件之一的众多 Nucleo 板之一。

　　审核编辑：郭婷

打开APP阅读更多精彩内容