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【经验分享】新一代超低功耗STM32U5,到底有啥亮点?

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-3 10:00
在今年年初(2021年2月25日),ST官方宣布推出了全新超低功耗系列STM32U5,内核采用Arm Cortex-M33,动态功耗低至:19μA/MHz,采用 40nm 工艺制程。/ @; j, \% ^1 w# c# y2 f* m! T
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从STM32Lx到STM32U5

" M/ |; ~" w/ v; Y' k' C; ]
7 {9 l3 W+ G  Z; Q& @0 a/ |1 [) ?STM32Lx系列为STM32早期的超低功耗系列MCU,最早的一款STM32L系列为STM32L1,于2009年发布。2 }) Q$ a. {3 x) q2 J2 i

$ C! K7 M9 z7 d( rSTM32Lx系列前后推出了STM32L1、 STM32L0、 STM32L4、 STM32L4+、 STM32L5等几个系列,多种型号的低功耗MCU。* }5 g+ |3 f3 N- p" ^" m. f
- }  c# ]2 x' P3 @3 @  e2 g' U5 b
1.STM32L1
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2 W3 ~. S3 a" tSTM32L1于2009年推出,采用 Cortex-M3 内核,最高主频32MHz,超低功耗模式低至:280nA,动态功耗低至:177μA/MHz。6 D. {: R' X  ~- N* t, ^# O
1 m$ t  k; t& c* P8 m" `! Y* @/ r
STM32L1进一步分为:STM32L100(低价)、 STM32L151、 STM32L152(支持LCD)、 STM32L162(支持LCD和AES-128)等四个系列:: H6 e1 H: P, t6 T1 c9 n
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8 z* r; T% ^, ^, \* T7 X; L' ?参考地址:4 U0 |* ]) c$ R5 x+ J9 h) V1 h
9 y8 A+ J: D3 K% P5 B+ Q3 @
https://www.st.com/en/microcontr ... stm32l1-series.html
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; ]) |0 ^* s  Y% w1 n2.STM32L0
- o6 P  i% I9 i, w
' Q1 c0 r, M) Q7 o* d  w" MSTM32L0于2014年推出,采用 Cortex-M0+ 内核,最高主频32MHz,超低功耗模式低至:230nA,动态功耗低至:49μA/MHz。
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STM32L0进一步分为:STM32L0x0、 STM32L0x1、 STM32L0x2、 STM32L0x3等四个系列:# d8 d( l3 o3 q+ y; }1 r2 F$ [9 w

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参考地址:1 I+ h- ~# ]# I3 B

+ R0 g  |: W+ q5 X3 }9 ^6 ]https://www.st.com/en/microcontr ... stm32l0-series.html
2 o  {8 S4 t- W2 i- U: U! P; I
  c! R% ?/ x" t4 x$ w, q3.STM32L4$ I- g2 t9 E5 b' U4 A

+ t/ Q! m' S( T& uSTM32L4于2015年推出,采用 Cortex-M4 内核,最高主频80MHz,超低功耗模式低至:8nA,动态功耗低至:28μA/MHz。. i( O: H6 Z3 C4 ~" J. D' J
* t: W4 K% H: z! ?" y
STM32L4进一步分为:STM32L4x1、 STM32L4x2、 STM32L4x3、 STM32L4x4、 STM32L4x5、 STM32L4x6等六个系列:
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参考地址:
6 ?1 V( w. Y% A: S
$ b1 q. `5 N+ U8 x# }https://www.st.com/en/microcontr ... stm32l4-series.html
& Y9 b/ ~' ]& D8 Z% _% g8 N, r! B! ?" a* Q
4.STM32L4+
# R: W5 `5 Z. ~
* @5 b- b' R$ C/ u- O
STM32L4+于2017年推出,采用 Cortex-M4 内核,最高主频120MHz,超低功耗模式低至:20nA,动态功耗低至:41μA/MHz。1 a( O( k. D0 E

+ Y6 H- v% W* U; F" R3 {+ k. ?STM32L4+进一步分为:STM32L4P5/Q5、 STM32L4R5/S5、 STM32L4R7/S7、 STM32LR9/S9等四个系列:
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4 K7 ?# M! K, D& p2 E4 w! P/ ]0 c! l
1 v& E: o% C5 g
参考地址:
* |) N, q# v* K0 L& g: }5 I  F
. @' n$ _3 V. f7 D9 Mhttps://www.st.com/en/microcontr ... l4-plus-series.html
% ^& \; D6 u0 ^- [! N: R. O
, m$ ^8 g& ^: }' H; t5.STM32L5
# m1 y, w8 R3 ^/ K/ a  Z2 L# G* M( }$ _) ~, y" H
STM32L5于2019年推出,采用 Cortex-M33 内核,最高主频110MHz,超低功耗模式低至:17nA,动态功耗低至:62μA/MHz。# v' x( q9 x( L8 j) k

- Z, s( F& R0 u9 }" tSTM32L5进一步分为:STM32L552、 STM32L562等两个系列:2 O4 w1 u! ^0 l0 ]

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6.STM32U5
. V" C: f) x* E. a; u; T, H. {) P. X
STM32U5于2021年推出,采用 Cortex-M33 内核,最高主频160MHz,超低功耗模式低至:110nA,动态功耗低至:19μA/MHz。
3 ^- V: h: V; X! Z4 s
1 a+ S" s* U+ i3 eSTM32U5进一步分为:STM32U575、 STM32U585等两个系列:
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参考地址:
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2 \9 Z" M$ E9 v- K7 Ohttps://www.st.com/en/microcontr ... stm32U5-series.html
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STM32U5亮点

2 t4 H4 z" i% N/ j- K$ s+ ?
8 ]7 N" d" K* J4 N+ y9 V! G/ f( PSTM32U5相对前面传统的STM32Lx系列低功耗MCU具有很多差异的地方。
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亮点一:40nm工艺制程
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7 u* g1 b" W( g" E2 l3 G) i0 K以前的STM32采用90nm工艺制程,此次STM32U5采用40nm工艺。: u" h+ q6 A! g5 \& J2 P
- [+ M. S# e# ?" @+ t& }
越先进的工艺代表着功耗性能越好,这也是为什么STM32U5动态功耗可以低至 19μA/MHz 的原因。! \; U0 @6 |; W

: G. K/ L4 n3 w& J. |$ k+ }- ^亮点二:主频160MHz
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- _' O; D. s$ x8 w1 Z以前STM32Lx系列低功耗MCU主频相对较低,STM32Lx系列中STM32L4+最高主频才120MHz。# ^0 o& S9 q3 b0 s6 w

3 W; }5 ^# H" g0 BSTM32U5拥有240个DMIPS和651个CoreMark得分的高性能。
% x0 t; S! N6 h, d9 L' J# c5 x! [( w* [6 C, w6 B
在产品功能越来越多、越来越丰富的今天,需要处理更多的事件,因此主频越高,代表其性能越高。  f% a+ b+ N! J4 Q, K7 C) |* L; o
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亮点三:更强的Flash
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STM32U5采用更高密度的晶体管,同时,采用更先进技术,使Flash寿命更长。6 j% C0 d' Q: e: R" h
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换句话说,同样单位面积Flash容量更大,STM32U5将支持高达4M Flash容量。
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, `2 N3 L, l2 ?& X! A) ]亮点四:TrustZone技术
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STM32U5采用 Cortex-M33 内核,自身带有 TrustZone 技术。9 X( m3 n" ~; v) T. ?. h

. q1 o5 W! ?2 J; sTrustZone是一种基于ARMv8内核实现的一种安全技术,依靠TrustZone,可以使MCU启动、固件更新更安全。同时,结合STM32Trust、Microvisor等一些技术,MCU将适合更多安全较高的场合。
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( m1 ?. b7 X$ }% Z9 l( T, W3 k虽然ARMv9架构已发布,具有更多功能,但目前ARMv7、v8才是主流。# T$ g' S, ]% u: H

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* P  s8 ^# X8 \: x: F+ D这里可以通过文章《认识ARM、Cortex-M内核,以及ARMv8-M架构》进一步了解ARM内核和架构。
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亮点五:更强模拟、数字技术
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STM32U5支持14位高速ADC,同时,支持数学加速器(FMAC和CORDIC),用于提升改善电机控制和数字电源的应用。/ `7 H* _. j( Z7 [0 \* ^
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亮点六:更多亮点" a5 M3 y: c( v8 Y, U# X5 H: k
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STM32U5对以前STM32Lx低功耗芯片做了全面升级,采用更新技术,功能更强。7 ~# |1 ^) \  ?' u9 u. D$ [

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