意法半導體（ST）新款STM32L4微控制器突破超低功耗應用的性能極限

　　橫跨多重電子應用領域、全球領先的半導體供應商意法半導體(STMicroelectronics，簡稱ST)整合其超低功耗微控制器技術與在ARM® Cortex®-M4內核領域積累的多年豐富經驗，成功創(chuàng)造出適用于下一代節(jié)能型消費電子產品、工業(yè)、醫(yī)學和計量產品的STM32L4系列微控制器。

　　兩款新系列產品STM32L476和STM32L486基于運算頻率80MHz的ARM Cortex-M4處理器內核，內置浮點運算單元(FPU, floating-point unit)可支持DSP指令。意法半導體的自適應實時加速器(ART Accelerator™, Adaptive Real-Time Accelerator)是新系列微控制器的另一個附加優(yōu)勢，使微控制器能夠在無等待狀態(tài)下執(zhí)行閃存內的代碼，處理性能高達100 DMIPS，而功耗僅為100µA/MHz。高達1MB的雙區(qū)(dual-bank)閃存可支持復雜應用和讀寫同步功能，并提供一個128KB的靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM, Static Random-Access Memory)。

　　STM32L4微控制器充分利用意法半導體豐富的低功耗技術，包括根據不同處理需求調整功耗的動態(tài)電壓調整、內置FlexPowerControl的智能架構和有7個子模式選項的電源管理模式，其中包括停機、待機和最低功耗30nA的關機模式。意法半導體的批量采集模式(BAM, Batch Acquisition Mode)能使處理器在低功耗模式下仍可與通信外設高效交換數(shù)據。

　　在嵌入式微處理器基準評測協(xié)會(EEMBC, Embedded Microprocessor Benchmark Consortium)發(fā)布的標準化ULPBench®超低功耗微控制器能效對比評測中，STM32L4系列微控制器獲得123分的業(yè)內最高成績。意法半導體微控制器產品部總經理Michel Buffa表示：“STM32L4獲得123分ULPBench測試成績是今天業(yè)內最好的測試成績，這說明現(xiàn)在的設計人員無需以犧牲功耗為代價，便可以得到更高的性能和更大的存儲容量。”

　　低總體功耗，Cortex-M4的高性能表現(xiàn)和DSP功能，智能模擬功能，以及豐富的數(shù)字接口功能，這些特性使STM32L4系列非常適用于智能聯(lián)網(smart connected)和物聯(lián)網(IoT)產品應用，以及各種工業(yè)、醫(yī)療和消費性電子產品。

　　STM32L4現(xiàn)已接受大客戶訂購樣品，預計于2015年第二季度量產。STM32L476采用LQFP64封裝。

　　技術細節(jié)：

　　能夠實現(xiàn)能效和性能最大化，并同時確保低功耗，除整合低功耗的制造技術外，STM32L4還受益于智能架構與通信外設。數(shù)字外設包括一個帶有專用電源的USB全速(OTG, On-The-Go)控制器，即使系統(tǒng)電源只有1.8V，客戶仍可通過USB保持通信。另一個數(shù)字外設是Sigma-Delta調制器數(shù)字濾波器(DFSDM, Digital Filter for Sigma-Delta Modulator)，可用于連接外部Sigma-Delta調制器或脈寬密度調制(PDM, Pulse Density Modulation)麥克風。

　　模擬外設包括三個12位/5MSps的模數(shù)轉換器，內部智能操作功能可支持兩種不同的采樣速率：低速采樣功耗僅為數(shù)十微安(μA)，能夠限制最大電流;高速采樣可使處理器快速返回超低功耗模式。這些模數(shù)轉換器提供最高16位的分辨率和硬件過采樣功能。參考電壓緩沖器通過VREF+引腳為模數(shù)轉換器、數(shù)模轉換器或外部元器件提供基準電壓信號。此外，當微控制器進入深度睡眠的節(jié)能模式，總體電流降至數(shù)百個微安時，兩個具有采樣和保持功能的12位數(shù)模轉換器仍會照常工作。其它模擬外設包括兩個功耗僅為300nA的超低功耗電壓比較器以及兩個運算放大器，運算放大器具有內外部反饋路由(feedback routing)和可編程增益放大器(PGA, Programmable-Gain Amplifier)功能。

　　STM32L4智能架構使微控制器能夠在內核、DMA控制器、存儲器和外設之間并行傳送數(shù)據和指令，進一步提升性能和能效。FlexPowerControl是智能架構的另一個優(yōu)勢，有助于實現(xiàn)節(jié)能省電設計，當微控制器處于低功耗模式時只保留I/O電平，使SRAM保持待機狀態(tài)，管理特定外設與I/O端口的獨立電源。

　　STM32L486集成了一個符合高級數(shù)據加密標準(AES, Advanced Encryption Standard)的256位硬件加密協(xié)處理器，結合STM32L4的其它功能，例如獨立電池備用域及防篡改輸入功能，該加密處理器為智能電表等安全型應用提供一個強大的產品平臺。

　　為解決散熱性能對某些應用的挑戰(zhàn)(例如在封閉或高溫環(huán)境中使用微控制器)，意法半導體還推出了工作溫度高達125°C的微控制器產品。