Спец-ЭлектронКомплект

С начала выпуска микроконтроллеров STM32F3 прошло 8 лет. Изменились как технологии, так и потребности рынка. Понимая это, компания STMicroelectronics разработала новое семейство микроконтроллеров STM32G4 для систем со смешанными сигналами. Эти микроконтроллеры превосходят своих предшественников из семейства STM32F3 по уровню быстродействия, богатству периферии и при этом обеспечивают более низкий уровень потребления.

STM32G4 и STM32F3

Производительность

Сравнительная оценка вычислительных возможностей STM32G4 и STM32F3 наглядно представлена в Таблице 1.

Таблица 1. Сравнение вычислительных возможностей STM32G4 и STM32F3

CCM SRAM

Во всех семействах STM32 для размещения критичных с точки зрения времени выполнения приложений предлагается использовать не Flash, а более быструю RAM-память. По сравнению с STM32F3, в STM32G4 объем CCM SRAM был увеличен с 16 до 32 кбайт.

Математический ускоритель CORDIC

В соответствии cо спецификацией ARM, процессорное ядро Cortex-M4 может иметь опциональный блок вычислений с плавающей точкой FPU. Такой блок есть в составе как STM32F3, так и STM32G4. Благодаря FPU, эти микроконтроллеры могут эффективно вычислять различные математические функции: синус, косинус и так далее. Расчет этих функций выполняется при непосредственном участии процессорного ядра. Для дополнительного ускорения вычислений в STM32G4 был добавлен математический сопроцессор CORDIC, который позволяет рассчитывать наиболее популярные функции.

Таблица 2. Функции, реализованные в CORDIC

Ускоритель FMAC

FMAC (Filter Math Accelerator) – еще один ускоритель, который отсутствовал в STM32F3 и появился в STM32G4. FMAC позволяет реализовать цифровые фильтры ЧИХ и БИХ, выполнять операции свертки и корреляции. FMAC дополнительно разгружает процессор от выполнения рутинных операций.

В составе FMAC присутствует аппаратный умножитель 16х16, 24-битный аккумулятор, выполняющий сложение и вычитание, собственная память 256х16 бит. В памяти могут быть определены буферы входных и выходных данных.

Мультиплексор DMA (DMAMUX)

Семейство STM32G4 унаследовало несколько удачных архитектурных элементов от поздних семейств STM32. В частности, мультиплексор DMA (DMAMUX).

Матрица межсоединений периферийных блоков (Peripheral interconnect matrix)

Матрица межсоединений в том или ином виде присутствует во всех микроконтроллерах STM32. По сути это набор сигнальных линий, которые напрямую связывают периферийные блоки между собой. В качестве самого простого примера использования таких связей можно привести совместную работу таймера и АЦП. Таймер отсчитывает время и периодически запускает АЦП. Причем все это может быть выполнено без участия процессора.

Новое семейство микроконтроллеров STM32G4 существенно превосходит семейство STM32F3 по производительности, надежности, разнообразию и качеству периферии, а также отличается меньшим потреблением (таблица 3). Все это делает микроконтроллеры STM32G4 отличной заменой для STM32F3. Вместе с тем производители, использующие STM32F3, могут не опасаться прекращения выпуска этих микросхем, так как длительность их жизненного цикла была продлена на 10 лет.

Сравнение STM32G4 и STM32F3

В настоящий момент линейка поставок STM32G4 еще не сформирована окончательно. По заявлениям компании ST, уже в ближайшее время на рынке появятся новые модели этого семейства.

Таблица 3. Сравнение STM32G4 и STM32F3

Источник