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    续写STM32传奇,ST首款支持Linux的多核微处理器STM32MP1出手不凡

    时间:2018-12-15 21:38来源:网络整理 作者:Linux先生 举报 点击:
    意法半导体(ST)作为Cortex-M32通用市场的领导,从2007年开始推出第一颗STM32F103芯片至今,经过12年的发展,在业界仅负盛名的STM32产品系列已经被打造成一

    意法半导体(ST)作为Cortex-M32通用市场的领导,从2007年开始推出第一颗STM32F103芯片至今,经过12年的发展,在业界仅负盛名的STM32产品系列已经被打造成一个MCU的超级平台。ST近日推出的STM32MP1多核微处理器,更将STM32的成功与承诺延续到微处理器领域,同时该产品还是STM32家族中一个支持Linux系统的产品。

        灵活架构+Linux,满足多种应用需求

    据意法半导体微控制器事业部STM32微处理器产品市场经理SylvainRAYNAUD介绍,STM32MP1定位于通用微处理器市场,是适合目前所有应用开发者的产品。之前使用MCU的客户,可以通过STM32MP1学习升级使用微处理应用;而之前使用微处理器+MCU应用的客户,STM32MP1一颗单芯片就可以实现全部功能;对于之前使用MPU的客户,也可以借助STM32MP1实现微处理应用。可以说,STM32MP1是一款支持多种潜在应用场景的多核微处理器,包括工业应用、消费电子、医疗保健、智能家居等。

     

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        图1意法半导体微控制器事业部STM32微处理器产品市场经理SylvainRAYNAUD介绍全新的STM32MP1产品

    STM32MP1系列微处理器集成了两颗主频650MHz的ArmCortex-A7应用处理器内核和一颗运行频率209MHz的高性能ArmCortex-M4微控制器内核。为防止MPU系统出现性能瓶颈和带宽问题,STM32MP1还支持经济实惠的DDRSDRAM存储器,包括DDR3、DDR3L、LPDDR2、533MHz的32/16位LPDDR3。此外,STM32MP1还支持各种闪存产品,如eMMC、SD卡、SLCNAND、SPINAND和Quad-SPINOR闪存。

    内置的3D图形处理单元(GPU)可实现基于OpenGLES2.0接口的高级HMI开发以及Linux和各种应用程序框架(包括AndroidQt)的本机支持。STM32MP1支持60fps、高达WXGA的24位并行RGB显示器接口和运行频率1Gbps的有2个数据通道的MIPIDSI接口。STM32MP1中的这款3D图形处理器有助于工业控制面板等设备提升用户使用体验。

    STM32MP1还是一个具有极高集成度的SoC产品,借用STM32MCU先进的IP模块,在单芯片上配备了37个通信接口,例如,3个USB2.0(包括2个高速)、1个千兆以太网GMAC、2个CANFD接口,以及多个标准I²C、UART和SPI接口;此外,还配备了一系列模拟外设,包括2个16位ADC、2个12位DAC和片上LDO稳压器。STM32MP1还支持29个定时器和3个看门狗。根据封装不同,较多支持176个GPIO引脚。

        

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    图2 STM32MP1的灵活架构满足多种应用需求

    为满足多种应用需求,STM32MP1提供了量身定做的不同封装。现在,STM32MP1共有三条产品线:157、153、151。其中,151配备了armCortex-A7和armCortexM4内核;153在151的基础上增加了CANFD和双核armCortexA7;157是目前STM32MP1产品系列中性能较高的产品,SylvainRAYNAUD表示,157的较大不同是增加了3DGPU和MIPI显示,同时包括两个armCortex-A7内核和一个armCortex-M4,以及3DGPU、DSI、CANFD。

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        图3 STM32MP1目前有24个型号供选择

    为了让客户相信代码是完全可信的并安心使用,STM32MP1嵌入了硬件安全加密功能,包括TrustZone、加密算法、哈希、安全启动、防篡改引脚和实时时钟。

    STM32MP1灵活架构的优势还体现在可实现能效较佳化上面。据SylvainRAYNAUD介绍,STM32MP1在全速运行模式时Cortex-A7达到650MB,2470DMIPS,同时双核Cortex-A7+3DGPU是打开的。Cortex-M4较高跑分达到209,MIPS部分可以达到260MIPS,将整体能效发挥到一定程度上,非常适合电机控制等应用。面向低功耗应用,STM32MP1中的Cortex-A7大部分时间处于待机模式,只有Cortex-M4在运行,功耗仅为正常模式的1/4。在实际应用中,STM32MP1有全功率、分批功耗优化和待机等多种工作模式,从待机模式回到全速运行模式,只需1秒的唤醒时间即可回到Linux界面,3秒回到3D图形应用界面。SylvainRAYNAUD表示,这个数值是业界迄今较短的唤醒时间。

        配套专用PMIC,实现功耗和成本较优

    STM32MP1相对以前的STM32产品来说属于比较复杂的系统。为此,ST专为该芯片组开发了一个配套电源管理芯片¬——STPMIC1。STPMIC1是STM32MP1的专用电源管理IC(PMIC),集成了四个DC/DC降压转换器、六个LDO稳压器、一个DC/DC升压转换器,以及USBVBUS和通用功率开关,极大地节省系统的空间和BOM成本。STPMIC1除了为STM32MP1提供电源,显示器、存储器及USB等更多的外设均可以使用STPMIC1进行供电。SylvainRAYNAUD表示此举有三个优点:一是优化客户系统功耗;二是节省成本;三是让系统设计更加精简。因不再需要一些外部的分立器件来配合电源系统工作,可以实现更小的PCB设计。

        依托STM32强大生态系统,简化Linux应用开发

    依托STM32成熟的生态系统,这一次ST提供了让客户加快成功应用的STM32MP1设计开发工具。该工具开发分为软件、硬件、客户支持三部分。在软件部分,ST提供了STM32的Cube、CubeMX、CubeProgrammer,这三部分供客户做硬件配置,同时生成一个初始化代码,CubeProgrammer支持客户安全程序烧录。在硬件部分,STM32MP1提供探索板和评估板两种板卡供选用,既有简单的STM32MP57A-DK1和STM32MP57C-DK2,也有带LCD屏和Wifi、蓝牙通信的全功能评估板。在全功能板卡上,STM32MP1的所有功能外设都可以做功能评估,客户可以直接使用这块板卡进行软件开发。在客户支持部分,ST拥有遍布全球人数众多的FAE,同时还通过ST社区实现在线支持。

    在STM32MP1的设计套件中,armCortex-A7部分有OpenSTLinux开发包,保证系统软件的稳定性。ArmCortex-M4可重复使用以前的STM32Cube应用,STM32MP1可以为客户提供一个完整的嵌入式软件发行版。SylvainRAYNAUD表示:“整套STM32MP1软件套件可以简化客户的开发流程,很重要的一点是,STM32MP1的Linux平台全面兼容主流的OpenLinux开发包。目前STM32MP1驱动程序已被Linux社区采用和认可。STM32MP1现在支持Linux4.19LTS,并会长期支持这种软件的发行版。”

        STM32MP1诞生后记:STM32遇见Linux擦出亮丽的火花

    STM32作为通用MCU,在市场上的应用不仅是消费类,更多的是工业控制和通信领域。这类客户在认可ST品质的同时,也感受到ST长期支持的信心。SylvainRAYNAUD举个一个例子,2007年量产的F1面世已经接近12年,公司在每一年年初都会去做产品更新以保证长期供货,每一次更新都是十年,这种长生命周期的支持对客户来说非常重要,尤其是对工业控制通信类的客户。正因为如此,有越来越多的客户相信ST,选择STM32。STM32MP1的推出,一方面是ST将STM32扩展至多核微处理器领域,另一方面也是兑现公司生命周期续期的承诺。

    SylvainRAYNAUD表示,STM32MP1是ST第一颗MPU产品,未来在拓展产品线时,将在两个方向上并行走,即性价比更高和功耗更优。

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