STM32MP1微控制器系列的主要規(guī)格

在其STM32 微控制器系列取得成功的基礎(chǔ)上， ST今年早些時(shí)候發(fā)布了該公司的第一個(gè)微處理器 （MPU） 系列：STM32MP1。這些通用多核微處理器將有助于促進(jìn)跨廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的高性能解決方案的開(kāi)發(fā)。在最近的 ST 開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，ST 的 Mike Hartmann 詳細(xì)介紹了STM32MP1及其系列的特性和功能。

STM32MP1 為家用電器、消費(fèi)和個(gè)人電子產(chǎn)品、醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)系統(tǒng)等應(yīng)用提供靈活的架構(gòu)。ST 的 STM32MP1 并非針對(duì)汽車應(yīng)用，因?yàn)樵摴緭碛幸粋€(gè)專門的汽車產(chǎn)品組，其中包含專門設(shè)計(jì)和合格的汽車 MCU。STM32MP1對(duì)面向長(zhǎng)壽命工業(yè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)人員特別感興趣，它具有滾動(dòng)的 10 年使用壽命承諾，它為設(shè)計(jì)人員、產(chǎn)品經(jīng)理和采購(gòu)團(tuán)隊(duì)提供了組件在其設(shè)計(jì)的整個(gè)生命周期中始終可用的保證。

具有豐富功能集的靈活架構(gòu)

STM32MP1 系列基于單或雙 Arm? Cortex?-A7 和 Cortex?-M4 內(nèi)核架構(gòu)。Cortex-A7 內(nèi)核提供對(duì)開(kāi)源操作系統(tǒng)（Linux/Android）的訪問(wèn)并提供高性能處理，而 Cortex-M4 內(nèi)核利用STM32 MCU 生態(tài)系統(tǒng)，專門用于實(shí)時(shí)處理和低功耗任務(wù)。

STM32MP1架構(gòu)概述

在 STM32MP1 中，Cortex-A7 內(nèi)核的時(shí)鐘頻率為 650MHz，并配有 32-Kbyte L1 指令高速緩存、32-Kbyte 一級(jí)數(shù)據(jù)高速緩存和 256-Kbyte 二級(jí)高速緩存。A7s 還配備了Arm Neon SIMD 架構(gòu)擴(kuò)展，用于加速多媒體和信號(hào)處理算法。

對(duì)于實(shí)時(shí)、低功耗處理，Cortex-M4 內(nèi)核運(yùn)行頻率為 209MHz，具有單精度浮點(diǎn)單元 （FPU）、全套數(shù)字信號(hào)處理器 （DSP） 指令和內(nèi)存保護(hù)單元 （MPU） ） 以增強(qiáng)應(yīng)用程序的安全性。

STM32MP1 還具有一個(gè)可選的兼容 OpenGL 的 3D GPU，用于以 533MHz 運(yùn)行的高級(jí) HMI 開(kāi)發(fā)。它提供時(shí)鐘頻率為 533MHz 的 DDR 和 LPDDR 接口，具有 256KB 的系統(tǒng) RAM、384KB 的 MCU RAM 和 64KB 的保留 RAM，這有助于 Cortex-M4 的實(shí)時(shí)處理和低功耗模式操作。

STM32MP1著眼于安全操作，提供強(qiáng)大的安全工具箱，包括 Arm 的 TrustZone 技術(shù)，該技術(shù)為受信任的軟件提供系統(tǒng)范圍的硬件隔離。STM32MP1 還具有硬件加密選項(xiàng)、安全 RAM 和 ROM、防篡改和安全實(shí)時(shí)時(shí)鐘。它還提供 16 位和 32 位控件和定時(shí)器，對(duì)于模擬輸入，兩個(gè)完整的 16 位 AD 轉(zhuǎn)換器具有多達(dá) 22 個(gè)通道。

STM32MP1 為各種相機(jī)、顯示器、以太網(wǎng)、USB、HDMI 和 UART提供了近 20 個(gè)連接接口。為了設(shè)計(jì)靈活性，大多數(shù)外設(shè)都可以分配給 Cortex-A7 或 Cortex-M4 內(nèi)核。

電源管理和效率

除處理器外，STM32MP1 還提供配套的電源管理 IC STMIC1，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并優(yōu)化功耗。在全功率下，以 650MHz 運(yùn)行的雙 Cortex-A7 為圖形和通信處理生成 2470 DMIPS。同樣在全功率下，209MHz 的 Cortex-M4 產(chǎn)生 260 DMIPS，用于電機(jī)控制、傳感器采集和低功耗操作。在兩個(gè)內(nèi)核全速運(yùn)行的情況下，STM32MP1 仍然提供非常好的能效，功耗僅為 353mW。

對(duì)于動(dòng)態(tài)電源效率，Cortex-A7 和 Cortex-M4內(nèi)核可以獨(dú)立運(yùn)行或停止，以針對(duì)每個(gè)處理和實(shí)時(shí)應(yīng)用要求實(shí)現(xiàn)最佳電源效率。作為片上系統(tǒng)，STM32MP1 提供多種低功耗模式，包括：

電機(jī)控制和傳感模式，Cortex-A7 關(guān)閉，但 Cortex-M4 在運(yùn)行以進(jìn)行傳感器采集和低功耗操作，功耗為 92mW。

待機(jī)模式，兩個(gè)內(nèi)核都關(guān)閉，但 RAM 處于自刷新?tīng)顟B(tài)，消耗 36μW。

V BAT模式，實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行，功耗為 4.5 μW，同時(shí)借助篡改檢測(cè)功能保持系統(tǒng)安全。

STM32MP1 可以在大約一秒鐘內(nèi)從待機(jī)模式進(jìn)入運(yùn)行兩個(gè)內(nèi)核。

軟件、工具和可用性

至于軟件，Cortex-A7 在 OpenSTLinux 發(fā)行版上運(yùn)行，這是一個(gè)完全符合開(kāi)源標(biāo)準(zhǔn)的 Cortex-A7 內(nèi)核的完全主流化的 Linux 發(fā)行版。Cortex-M4 受到 STM32 生態(tài)系統(tǒng)的支持，包括 STM32Cube，一個(gè)結(jié)合嵌入式軟件庫(kù)的綜合軟件解決方案，包括硬件抽象層外圍驅(qū)動(dòng)程序和其他組件，以及 STM32CubeMX，其用于配置嵌入式固件的圖形界面。ST 還發(fā)布了一系列發(fā)現(xiàn)和評(píng)估板，以加快使用 STM32MP1 的評(píng)估、原型設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)。

除此之外，STM32MP1 還得到廣泛的 ST 合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)的支持，以幫助開(kāi)發(fā)圖形用戶界面、安全和培訓(xùn)以及服務(wù)。

STM32MP1系列現(xiàn)在提供 3 種不同的引腳對(duì)引腳兼容的產(chǎn)品線：

STM32MP157：雙 Cortex-A7 內(nèi)核 @ 650 MHz、Cortex-M4 內(nèi)核 @ 209 MHz、3D GPU、DSI 顯示接口和 CAN FD

STM32MP153：雙 Cortex-A7 內(nèi)核 @ 650 MHz、Cortex-M4 內(nèi)核 @ 209 MHz 和 CAN FD

STM32MP151：?jiǎn)?Cortex-A7 內(nèi)核 @ 650 MHz，Cortex-M4 內(nèi)核 @ 209 MHz

審核編輯：郭婷