Vælg dit land eller din region.

EnglishFrançaispolskiSlovenija한국의SvenskaSlovenskáMagyarországItaliaहिंदीрусскийtiếng ViệtSuomiespañolKongeriketPortuguêsภาษาไทยБългарски езикromânescčeštinaGaeilgeעִבְרִיתالعربيةPilipinoDanskMelayuIndonesiaHrvatskaفارسیNederlandTaiwanTürk diliΕλλάδαDeutsch

Omfavn heterogenitet, og tilslut Linux MCU for at omdanne til MPU

Fra den første STM32F103 i 2007 har den tolv år lange udvikling gjort STM32-familien til den mest succesrige MCU-serie i det nye århundrede. Med introduktionen af ​​multi-core og udvidede perifere enheder er STM32's selvopgradering ikke stoppet. Nu er introduktionen af ​​heterogene kerner ved at blive en anden vigtig knude i historien om STM32-udvikling, og den nye MPU vil bryde ud på basis af MCU.

Introduktion af heterogen kerne

Det nyeste medlem af STM32-familien er mikroprocessorfamilien STM32MP1, der kombinerer Cortex-A og Cortex-M-kernerne.

Cortex-M er en dedikeret MCU-kerne i ARM-processorer, Cortex-A er en applikationsprocessorkern, og nu er Apple A-serien, Qualcomm Snapdragon, Huawei Kirin-processor i mobiltelefoner baseret på Cortex-A-arkitektur. Introduktion af Cortex-A i MCU, det vil sige introducere heterogen computing i MCU.

”MPU er faktisk meget kompliceret. Efter en lang periode med tænkning og verifikation vil det tage hele fem år at modne og markedsføre. ”Sylvain RAYNAUD, STM32 Mikroprocessor Produktmarkedsføringschef, STMicroelectronics Microcontroller Division Dette er indikeret.

STM32MP1-familien af ​​mikroprocessorer integrerer to 650 MHz Arm Cortex-A7 applikationsprocessorkerner og en højtydende Arm Cortex-M4 mikrokontroller-kerne, der kører ved 209 MHz. Samtidig er STM32MP1 også integreret i GPU'en til understøttelse af skærmgrænsefladen mellem mennesker og maskiner.

Tre-kernedivisionen er klar, A7-kernen kører Linux, GPU er ansvarlig for displayfunktioner, og M4-kernen udfører traditionelle kontrolfunktioner. De tre kerner kommunikerer gennem en unik IPCC-mekanisme og er udstyret med krypteringsforanstaltninger. "De kommunikerer i en postkasse, og derefter gemmes kommunikationsdataene i SRAM." Sylvain RAYNAUD forklarede.

For at forhindre ydelse af flaskehalse og problemer med båndbredde i MPU-systemet understøtter STM32MP1 overkommelig DDR SDRAM-hukommelse, herunder DDR3, DDR3L, LPDDR2, 533MHz 32/16-bit LPDDR3. Derudover understøtter STM32MP1 en række flashhukommelsesprodukter: eMMC, SD-kort, SLC NAND, SPI NAND og Quad-SPI NOR-flash.

Arkitektonisk er STM32MP1 både fleksibel og energieffektiv. I fuldhastighedsdrift er dual-core Cortex-A7 + 3D GPU fuldt åben med en processorhastighed på 2470DMIPS og en Cortex-M4-del med en behandlingshastighed på 260DMIPS. I laveffekttilstand går Cortex-A7 i standbytilstand, og kun Cortex-M4 kører, idet den forbruger 1/4 af den normale tilstand. Hvis du vil gå i fuld standbytilstand, er strømforbruget kun 1/2500 af den foregående tilstand.

Fra standbytilstand til fuld hastighed fungerer STM32MP1 meget godt. Det tager kun 1 sekund at vende tilbage til Linux-grænsefladen, og 3'ere kan vende tilbage til 3D-grafikapplikationsinterfacet.

Det er også kritisk, at de rige perifere enheder udstyret med STM32MP1 kan tildeles A7 eller M4 online. Disse perifere enheder inkluderer USB 2.0, Gigabit Ethernet GMAC, CAN FD og flere standard I2C, UART og SPI-grænseflader samt en række analoge perifere enheder.

På grund af den øgede kompleksitet designede ST også en dedikeret strømstyrings IC (PMIC) STPMIC1 til STM32MP1. Den integrerer fire DC / DC buck-konvertere, seks LDO-regulatorer, en DC / DC boost-omformer og USB VBUS og universal strømafbrydere til at levere STM32MP1 og andre komponenter på tavlen. Den krævede spændingsskinne.

Introduktion af en ny kerne og udvidelse af applikationsområdet til STM32. Sylvain RAYNAUD konkluderer: "For kunder, der tidligere har brugt mikroprocessor + MCU-applikationer, kan STM32MP1 gøre dette med en enkelt chip; mens kunder tidligere har brugt MPU, kan STM32MP1 bruges til MCU-applikationer."

Arbejde med Linux, understøttet af moden økologi

Introduktionen af ​​Cortex-A7-kernen har også introduceret Linux til udviklere. For at fremskynde projektudviklingen frigav ST en mainstream open source Linux-distribution OpenSTLinux Distribution. OpenSTLinux er godkendt af Linux-samfundet såsom Linux Foundation, Yoctoproject® og Linaro. Denne udgave indeholder alle de grundlæggende komponenter, der kræves for at køre softwaren på applikationsprocessorens kerne.

"Når vi understøtter hele Linux-udviklingskilden, er vi fuldt ud kompatible med open source-softwarestandarder, herunder Linux Foundation og Yocto-projektet." Sylvain RAYNAUD sagde, "Fordi Linux har en masse open source-kode, har kunder et dårligt valg. Til dette formål bygger ST Yocto et projekt, der giver kunderne mulighed for at bruge udviklingssættet på en stabil og nem måde."

Samtidig leveres STM32MP1 også forudinstalleret med sikkerhedsoperativsystemet OP-TEE. ”Hvis kunder skal betale for deres egne sikkerhedsapplikationer, har ST allerede løst dette problem for kunderne at bruge det gratis krypterede operativsystem.” Sylvain RAYNAUD forklarede årsagen.

På Cortex-A7-siden kan OpenSTLinux bruges. På Cortex-M4-siden kan det forrige STM32Cube-værktøj bruges. I henhold til Sylvain RAYNAUD er der mange referencekoder og drivere i STM32Cube, der understøtter kunder, herunder mange API'er til perifert adgang og forskellige mellemvare. Alle disse er softwareudviklingssæt med ST-kvalitetssikring med meget venlige forretningsbetingelser, hvilket gør det nemt for kunderne at bruge.

Med hensyn til hardwareudviklingsværktøjer tilbyder ST tre udviklingsborde: et fuldt udstyret tavle, et opdagelsesbord (kun grundlæggende perifere enheder) og en tredjepart prototype / produktionskort. Disse tre tavler er tilgængelige i STM32 Tmall flagskibsbutik.

For at understøtte brugerudvikling har ST også implementeret en super tredjepartsplatform på global skala, hovedsageligt understøttet GUI, kryptering og træning. Derudover har ST oprettet et dedikeret wiki-sted til støtte for STM32MP1-kunder til Linux-relateret udvikling.

Selvom fødselstiden for STM32MP1 ikke er lang, har den dannet en komplet produktserie. På nuværende tidspunkt har STM32MP1 tre produktlinjer: 157, 153, 151. Blandt dem er 151 udstyret med Cortex-A7 + Cortex M4; 153 tilføjer CAN FD og dual-core Cortex A7; 157 er den højeste ydelse i den aktuelle serie med dual-core Arm Cortex-A7 + Cortex-M4 + 3D GPU, Support til DSI og CAN FD.

Vedtagelsen af ​​en heterogen arkitektur er et initiativ fra STM32 til at imødekomme det øgede behov for interaktion mellem mennesker og computere. For fremtidig produktplanlægning sagde Sylvain RAYNAUD: "Seriens fremtid vil udvikle sig i to retninger: høj ydelse, sikkerhed, funktionalitet og omkostningseffektoptimering. Potentielle applikationer som industri, forbrugerelektronik, sundhedsvæsen og intelligens Hjem, STM32MP1 kan være perfekt understøttet."