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STMicroelectronics

Extrem stromsparende Mikrocontroller für Gesundheitsanwendungen

18. Februar 2014, 14:14 Uhr | Ralf Higgelke

Von der Serie STM32L0 werden drei Reihen angeboten: die »Access Line«, die »USB Line« und die »USB/LCD Line«.

Mit der Serie »STM32L0« hat STMicroelectronics 32-Bit-Mikrocontroller mit sehr geringe Leistungsaufnahme basierend auf dem Prozessorkern »ARM Cortex-M0+« vorgestellt. Sie eignen sich z.B. für Fitness-Tracker oder Blutzuckermessgeräte.

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Etwa zwei Jahre soll ein mit einer nicht wieder aufladbaren Knopfzelle bestückter Fitness-Tracker auf Basis des STM32L0 funktionsfähig bleiben, bis die Batterie gewechselt werden muss. Möglich macht dies laut Hersteller STMicroelectronics zum einen der energieeffiziente Prozessorkern vom Typ »ARM Cortex-M0+« (z.B. 139 µA/MHz bei 32 MHz, 87 µA/MHz in einem optimierten Modus sowie 400 nA im Stopp-Modus mit vollem RAM-Erhalt und einer Aufweckzeit von 3,5 µs), zum anderen die extrem sparsamen Peripheriefunktionen, wobei der 12-Bit-A/D-Wandler gerade einmal 40 µA bei einer Umwandlungsrate von 100 KSample/s aufnimmt, maximal 200 µA bei 1,14 MSample/s.

Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass die Hersteller ihre Geräte häufig mit kleineren Batterien bestücken können. Dies kann dazu beitragen, die Größe und den Preis von Produkten – darunter Blutzuckermessgeräte oder portable Gesundheits- und Fitnessgeräte – zu reduzieren. Hinzu kommt, dass die neuen Bausteine mit der proprietären CMOS-Technologie von ST hergestellt werden, die eingebetteten EEPROM-Speicher bietet und eine recht niedrige Schwankung der Leistungsaufnahme im Temperaturbereich von +25 °C bis +125 °C aufweist, was bei höheren Temperaturen zu niedrigen Verlustleistungswerten führt. Die STM32L0-Mikrocontroller sind hierdurch besonders für (verteilte) industrielle Sensoranwendungen geeignet, die aus Batterien oder per Energy Harvesting versorgt werden.

Von der Serie STM32L0 werden drei Reihen angeboten: die »Access Line«, die »USB Line« und die »USB/LCD Line«. Die Serie bietet bis zu 64 KByte Flash-Speicher, bis zu 8 KByte SRAM und 2 KByte eingebettetes echtes EEPROM. Eine eingebaute hardwaremäßige Oversampling-Funktion ermöglicht außerdem eine ADC-Auflösung von 16 Bit. STM32L0-Bausteine mit integriertem USB -2.0-Schnittstelle unterstützen die Erkennung von Ladegeräten und das Link-Power-Management. Der eingebaute 48-MHz-Oszillator lässt einen quarzlosen Betrieb der USB-Funktion zu. Für alle Leitungen steht optional eine eingebaute hardwaremäßige AES-Verschlüsselungsfunktion zur Verfügung.

Die neuen Bausteine werden in den Gehäusen UQFN32 (5 mm x 5 mm), LQFP32 (7 mm x 7 mm), LQFP48 (7 mm x 7 mm), LQFP64 (10 mm x 10 mm) und BGA64 (5 mm x 5 mm) angeboten. Sie werden derzeit bemustert und kosten ab -,85 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Die Massenfertigung soll im zweiten Quartal 2014 beginnen.