STMicroelectronics STM32-MCUs mit Cortex-M0+ und USB Typ C

Neue Serie mit STM32-Mikrocontrollern von STMicroelectronics fungiert als Starthilfe für fortschrittliche Innovationen mit dem Ziel noch kleinerer, leistungsfähigerer und energieeffizienterer Smart Objects.
Neue Serie mit STM32-Mikrocontrollern von STMicroelectronics fungiert als Starthilfe für fortschrittliche Innovationen mit dem Ziel noch kleinerer, leistungsfähigerer und energieeffizienterer Smart Objects.

STMicroelectronics baut seine STM32-Familie mit neuen MCUs der Reihe STM32G0 aus. Die neue G0-Serie zielt auf einfache Anwendungen, die platzsparend sein müssen, eine hohe Energieeffizienz erfordern und auch bei der Funktionalität, Security und Nutzwert durchaus anspruchsvoll sind.

Die STM32G0-Serie von STMicroelectronics basiert auf dem Cortex-M0+. Die maximale CPU-Taktfrequenz von 64 MHz lässt verglichen mit typischen MCUs der Einstiegsklasse hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten zu. Andererseits gibt die äußerst flexible Taktkonfiguration den Anwendern die Möglichkeit, die Performance im Rahmen des verfügbaren Energiebudgets genau abzustimmen. Die bemerkenswert stabile interne Taktquelle ist mit High-End-Bausteinen vergleichbar, beträgt die Genauigkeit doch ±1 % zwischen 0 °C und +85 °C, während es im erweiterten Bereich von -40 °C bis +125 °C ±2 % sind. Auf diese Weise wird nicht nur Leiterplattenfläche gespart, sondern auch die Pins zum Anschluss eines externen Timing-Bausteins können entfallen und die Materialkosten sinken um 0,1 Dollar.

Mit einer Stromaufnahme von unter 100 µA/MHz im Run-Modus ist die Serie STM32G0 sehr energieeffizient. Mehrere Betriebsarten mit reduzierter Leistungsaufnahme sparen ebenfalls Energie und verlängern die Batterielaufzeiten. Die Bauelemente nehmen im Stop-Modus mit laufender Echtzeituhr (Real-Time Clock, RTC) nur 3 bis 8 µA auf, während es im Standby-Status mit RTC nur 500 nA sind (alles bei 3,0 V und 25 °C).

Die Gehäuseoptionen reichen von 8 Pins, um Entwicklern ein einfaches Aktualisieren in die Jahre gekommener 8-Bit-MCU-Designs zu ermöglichen, bis zu 100 Pins. Dazu kommen Flash-Kapazitäten von 16 KByte bis 512 KByte (letzteres auch bereits in 32-Pin-Gehäusen). Eine neue Stromverteilungs-Architektur reduziert die externen Stromversorgungs- und Masseanschlüsse auf nur mehr zwei Pins. Dementsprechend können mehr Pins, die in vielen Embedded-Projekten eine wertvolle Ressource darstellen, für Konnektivitäts-Funktionen der Anwender genutzt werden. Die STM32G0-Serie verfügt über eine Vielzahl hardwarebasierter Sicherheits-Features - darunter ein Speicherschutz für abgesichertes Booten. Bei einigen Bausteinen der Serie werden diese Features durch einen hardwaremäßigen AES-256-Kryptografiebeschleuniger mit echtem Zufallszahlengenerator (True Random Number Generator, TRNG) ergänzt, der bei der Verschlüsselung hilft.

Ein weiteres Feature ist die Unterstützung der neuesten USB-Typ-C-Spezifikationen, die eine unkomplizierte und durchsatzstarke Konnektivität und das Laden des Akkus ermöglichen (einschließlich Power Delivery Version 3.0). Die Bausteine sind mit einem 12-Bit-ADC mit 2,5 MSPS ausgestattet, der durch Hardware-Oversampling auf eine Genauigkeit von 16 Bit kommt. Hinzu kommen ein zweikanaliger DAC, schnelle Komparatoren und hochpräzise Timer mit einer Auflösung von 7,8 ns. Das von ST patentierte interne Stromverteilungs-Konzept sorgt nicht nur dafür, dass für den Anwender mehr I/O-Leitungen verfügbar sind, sondern hilft auch beim Senken der Materialkosten, da weniger externe Entkopplungs-Bauelemente für die Stromversorgung benötigt werden. Eine verbesserte interne Vermeidung der Empfindlichkeit gegen elektromagnetische Störungen (Electromagnetic Susceptibility, EMS) ist ein weiteres Feature, das Leiterplattenfläche und Materialkosten spart. Der Schutz vor schnellen transienten Bursts von mehr als 4,5 kV gemäß IEC 61000-4-4 lockert die Anforderungen an die umgebenden Filterbausteine und macht das Leiterplatten-Layout einfacher. Für Produktentwicklungs-Teams erleichtert die Möglichkeit, auf einfache Weise ein gutes elektromagnetisches Verhalten zu gewährleisten, das Erlangen der EMV-Zertifizierungen mit dem Ziel einer kürzeren Markteinführungszeit.

ST plant mehrere STM32G0-Reihen wie die STM32G071 und die ähnliche STM32G081 mit hardwaremäßigen Kryptografie-Ergänzungen. Hinzu kommen die Bausteine der Value Line STM32G070 für Massen-Applikationen. Die Preise beginnen bei 0,69 Dollar für die Value Line MCU des Typs STM32G070CBT6 im 48-Pin-Gehäuse mit 128 KByte Flash (ab 10.000 Stück).