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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。( B  P- m1 n0 \2 G: g
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嵌入式专栏; v& i' h. ~; d& }( O( y8 H; s( G/ m; i

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从STM32Lx到STM32U5
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+ l) _5 ?& \" G9 g8 B. GSTM32Lx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。+ `0 M  ~  p: g9 [
3 r/ N9 ~; j( f& h! G. b9 U
STM32Lx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。$ s% j6 U# O9 X" ~

. b& ^6 j% Q) Z) u4 l, {; d) U1.STM32L1
( M/ n9 L$ F, K& K( `( {# v! n. ~# H! X5 \9 K7 n; a! K
STM32L1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。, c  C7 l; S1 ~) w! G* f. E" b3 ^
" X. D% N  k% C. Q
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:
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( {0 D8 l+ R, J5 ^  C0 U参考地址:9 u$ {3 {# e5 x; C0 g

- G8 w1 k1 G. S# Rhttps://www.st.com/en/microcontr ... stm32l1-series.html
& H6 T* K: B, C7 S! d$ G, N; G! s$ K3 v% {# `, l, i
2.STM32L09 M6 g  L/ s5 q5 {5 D# ?
0 n# a$ C8 A- p
STM32L0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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" B% w! ]4 h9 C4 MSTM32L0进一步分为:STM32L0x0、 STM32L0x1、 STM32L0x2、 STM32L0x3等四个系列:' f( a4 a( p+ Z& f0 \

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https://www.st.com/en/microcontr ... stm32l0-series.html8 {2 y- L; j  i* M' ^# q9 s3 k
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3.STM32L4
+ G1 G  L" c1 |- o$ a2 e- e
: H0 G: N* U! |, \STM32L4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。
+ L. t8 N6 n- `+ R9 }% C) P# X
1 F7 z1 P8 `+ c5 ^3 e, YSTM32L4进一步分为:STM32L4x1、 STM32L4x2、 STM32L4x3、 STM32L4x4、 STM32L4x5、 STM32L4x6等六个系列:/ W' z& c3 c" e2 d, ^) ?6 r* a' }% v
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/ W# a; i2 A9 z' M+ b9 [# b
参考地址:
9 `! x) d; ?3 V
& h' H' `8 a# T4 |  mhttps://www.st.com/en/microcontr ... stm32l4-series.html' U! L& m9 p- E7 s# M: T
4 g8 d. n% G& |8 u) Z9 k: l1 B
4.STM32L4+

5 F8 A. G+ m0 b* t+ r* j1 d% G( y" `# M9 l0 X
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。5 x0 |6 X' B( {8 O5 V0 p

6 H( s& a; l1 T# NSTM32L4+进一步分为:STM32L4P5/Q5、 STM32L4R5/S5、 STM32L4R7/S7、 STM32LR9/S9等四个系列:, b5 m3 D0 D: J
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2 G: d, o6 G: T, Q! K2 w. j4 y

1 c5 r8 Q; r7 L参考地址:
$ p5 a* Z/ c0 k9 I; Z
1 o) E: r: n9 Q& N, X6 N/ qhttps://www.st.com/en/microcontr ... l4-plus-series.html
3 J8 V; T6 K' g& Z& ~/ G
. p3 G" Q; d: Q4 y& F3 `5.STM32L5
, `' l8 ~9 C+ m$ K/ O  \6 `1 d* h1 K
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。$ g1 G$ m+ U* p/ N# n6 M, e

9 }4 O4 k  @: D7 ?- aSTM32L5进一步分为:STM32L552、 STM32L562等两个系列:8 A' |" ~, T! M* m( ^- u% `& F/ |

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8 H# S% E' G8 }# A, S参考地址:
4 L$ o, G. X1 ]4 A) ?# e. P) S1 C3 J  _6 P" `2 ~
https://www.st.com/en/microcontr ... stm32l5-series.html
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" ]$ b7 S6 P4 m. h6.STM32U5* {$ b0 H4 b' `8 T3 ]& v  P

" w1 t5 p+ }- }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。
& d9 F2 n' s* G: `3 G; f/ Q( P
3 \: T+ U  {7 A3 m( i! W8 lSTM32U5进一步分为:STM32U575、 STM32U585等两个系列:) h; J, B7 b7 H7 v, \% B: O! T" P
7 k1 z& u! C; i. F0 a
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: g9 @% n9 I, @. o  R
参考地址:
- k8 Z, H9 E8 S6 z
4 j  Y8 e2 e( l! N, x7 U" Ahttps://www.st.com/en/microcontr ... stm32U5-series.html
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嵌入式专栏
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- U/ l4 a# p1 y4 Y& a5 q) U3 G1 C$ d
STM32U5亮点
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STM32U5相对前面传统的STM32Lx系列低功耗MCU具有很多差异的地方。& m1 v( O& n/ n
4 `% H0 [( r( x% E
亮点一:40nm工艺制程6 [4 a6 }% y$ z$ U
6 r) m8 m5 ]  X+ u. H
以前的STM32采用90nm工艺制程,此次STM32U5采用40nm工艺。
' \6 Z# o) W8 Y- o
0 u' L( m' y, s. [7 s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。5 b' r* }; P! C7 C( k( n; B
4 `9 O3 i  l; ?1 \$ N5 Q
亮点二:主频160MHz
& Q6 r/ }. ]$ R) Z. B

' j/ J/ t- a1 k2 d; O4 X) _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。) Z! O' m  K% m2 K! F2 T

1 E8 ^: a$ Q, r" M8 iSTM32U5拥有240个DMIPS和651个CoreMark得分的高性能。
2 j4 n. T# \* W4 K0 S+ E; ?
( {) f7 @# d" {( x5 s. i1 u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。3 m& |  K2 {' Q- _6 d% z- B% _+ P

6 \, J% E, y" q& G$ u亮点三:更强的Flash

5 e' r0 m3 ^1 g6 F, F/ |, k  @6 e6 |  j  w1 O4 f' T
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。' I. Z1 R$ E7 @: j

; c/ H& D/ `9 `. I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。# u8 r  K4 w8 S& W: E7 x
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: W* p. ~1 v* f
' u( C  H3 W( C
亮点四:TrustZone技术  X, O- {& ^  A6 M

( K' W) e, x+ d; a% vSTM32U5采用 Cortex-M33 内核,自身带有 TrustZone 技术。
' k5 z, R& \  F8 s% u# ~  P, `$ j8 c
3 E+ ^( [: I- J4 iTrustZone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。
) d, e: P4 X9 c! G6 L* V/ t& C/ L' {9 G5 |0 X4 t2 F
虽然ARMv9架构已发布,具有更多功能,但目前ARMv7、v8才是主流。4 M4 I8 O3 v( R+ H3 d

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1 v# i4 W+ w5 p, ?
) N9 C. I7 x  G5 W; O; H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。* \0 O+ k# n6 G

& L7 Z1 x; B% e+ g7 `" H' F. M亮点五:更强模拟、数字技术
0 {; c0 ^% O9 {1 h) `* v

/ L2 W7 S% ]$ b# N1 X( t  _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。
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亮点六:更多亮点3 ^, c( _7 F! I" a

3 e+ z6 I1 F5 o- p5 bSTM32U5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。
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