意法半导体

资源丰富的工具包为基于STM32微控制器的物联网设备网络提供了有力的保护

横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体 (STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)发布了STM32Trust,指导设计人员利用行业最佳实践,为新的物联网设备构建强大的网络安全保护系统。

STM32Trust整合知识、设计工具和意法半导体独创的即用型软件,帮助设计人员利用STM32 *微控制器内置的安全功能,在设备之间建立互信,防止非法访问,防御边信道攻击,避免数据窃取和代码修改。

 “智能传感器和远程执行器等连接设备是基础设施和服务的固有组件,因此,确保这些设备具有有效的安全性变得至关重要,”意法半导体微控制器事业部总经理Ricardo De Sa Earp解释道。 “新发布的强制性安全规定是当今通用微控制器市场的一个新的重大挑战,STM32Trust让开发人员更容易理解和接受新强制性安全规则。”

STM32Trust集成了STM32系列可用的全部网络保护资源,充分利用以安全为中心的芯片功能和软件包,帮助设计人员实现一个强大的多层安全保护策略。

STM32系列是全球领先的Arm®Cortex®CPU架构系统芯片产品组合,全系共有近1000款产品,用于智能设备、远程传感器、可穿戴设备、电子医疗设备、物联网网关、访问权限控制型存储器、支付终端等物联网设备。根据不同的型号,硬件网络保护功能包括定制安全引导、防止黑客观察信号模式的随机数生成器、专用加密协处理器,以及密钥安全存储单元等功能。意法半导体还在芯片上构建了篡改检测、防火墙代码隔离机制,并实现了ArmTorrentZone®安全技术,为最易受攻击的代码提供额外保护。

STM32Trust为产品开发人员使用这些硬件功能,有效保护物联网设备数据安全,提供了所需的全部资源,包括参考资料和免费软件。

在参考软件包中,X-CUBE-SBSFU演示了在应用代码传输到引导存储器或现场更新两种最易受攻击的情况下,如何保护的应用代码的安全。X-CUBE-SBSFU参考包适用STM32F4F7H7L0L1L4G0G4和WB。意法半导体安全单元STSAFE的参考设计可最大限度提升最终应用的安全级别。

此外,STM32L4和STM32H7微控制器的安全固件安装解决方案可在首次烧写代码时保护设备的安全。该解决方案提供了一个完整的应用安全安装工具包,使用Trusted Package Creator软件OEM二进制文件加密通过STM32CUBE烧写器将代码安全地装入STM32闪存使用STM32HSM模块将OEM数字证书交给负责代码安装的合作厂商

STM32Trust资源包括工具审过的参考资料和源代码,可以从www.st.com/stm32trust免费下载。

点击https://blog.st.com/stm32trust/查阅相关博文。

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意法半导体VIPer26K发布高压功率转换器,集成一个1050V耐雪崩N沟道功率MOSFET,使离线电源兼备宽压输入与设计简单的优点。

VIPer26K MOSFET具有极高的额定电压,无需传统垂直堆叠FET和相关无源元件,即可实现类似的电压处理能力,可采用尺寸更小的外部缓冲器元件。转换器内置漏极限流保护功能,MOSFET包含一个用于过温保护的senseFET引脚。

单片集成高压启动电路、内部误差放大器和电流式PWM控制器,VIPER26K支持所有常见开关式电源拓扑,包括原边或副边稳压隔离反激式转换器、电阻反馈非隔离反激式转换器、降压转换器和降压 - 升压转换器。

市场上最高的MOSFET击穿电压,结合片上集成的一整套功能,需要极少的外部电路,这些特性使设计人员能够节省物料清单成本和电路板空间,同时提高电源的可靠性,例如,单相和三相智能电表、三相工业系统、空调和LED照明的电源。

新产品还有很多其它优点,例如,内部固定开关频率60kHz,抖动±4kHz,配合MOSFET开通和关断期间栅极电流控制功能,可以最大限度地降低开关噪声辐射。高转换效率和低于30mW的空载功耗,有助于应用达到高能效等级和严格的生态设计要求。

VIPer26K现已投产,采用SO-16N封装。

详情访问 www.st.com/viper26k-pr

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意法半导体的新调试探头STLINK-V3MINI兼备STLINK-V3SET的强化功能和独立模块的简便性,可加快代码上传速度,提高接口的易用性,而且价格更实惠。

体积袖珍,携带方便,新探头可随时随地上传和调试STM32 *微控制器应用软件,利用意法半导体的14引脚STDC14调试电缆连接微控制器,支持虚拟COM端口(VCP)等强化功能。VCP调试代码更省事、更灵活,例如,可以在PC上轻松观察运行时数据,调试操作变得更快、更明确。

支持大容量存储是STLINK-V3MINI的另一个功能,通过简单的鼠标拖放操作,可直接通过探头上传文件,快速验证新的创意点子,或运行各种演示程序,把开发工作变得更轻松。

此外,STLINK-V3MINI还配备用于3D打印的参考文件,让用户能够设计个性化的探头外壳。

STLINK-V3MINI与STM32CubeProgrammer配合完美,主流的商用IDE开发环境,包括Keil®MDK-ARM、IAR™EWARM,以及基于GCC的IDE,例如:意法半导体STM32CubeIDE免费开发环境,都直接支持STLINK-V3MINI探头。此外,用户可免费使用意法半导体提供的探头底层API接口,方便在定制测试平台上集成STLINK-V3MINI。

STLINK-V3MINI实现了意法半导体第三代探头的强大功能,现可通过意法半导体官网www.st.com/stlink-v3mini或当地代理商购买新探头。

详情访问 www.st.com/stlink-v3mini

访问 https://blog.st.com/stlink-v3set-in-circuit-debugger-programmer/ 阅读相关博文。

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意法半导体的 STDRIVE601 三相栅极驱动器用于驱动600V N沟道功率MOSFET和IGBT管,稳健性居目前业内最先进水平,可耐受低至-100V的负尖峰电压,逻辑输入响应速度在85ns以内,处于同级产品一流水平。

STDRIVE601内置智能关断电路,可提高保护功能的启动速度,在检测到过载或短路后,立即关闭栅极驱动器输出。用外部电容和电阻设定断态持续时间,必要时,设计人员可以用较大的C-R值设置所需时间,而不会影响关断反应时间。STDRIVE601具有低电平有效故障指示器引脚。

STDRIVE601可以替代三个半桥驱动器,简化PCB电路板布局设计,优化三相电机驱动器的性能,可以驱动家电、工业缝纫机、工业驱动器和风扇等设备。

所有输出均可灌入350mA电流,源出200mA电流,栅极驱动电压范围为9V-20V,可驱动N沟道功率MOSFET或IGBT管。低边和高边之间的延迟匹配功能消除了周期失真现象,并允许高频开关操作,而互锁和死区插入特性可防止交叉导通。

STDRIVE601采用意法半导体的BCD6S离线功率开关制造工艺,驱动电源是高达21V的逻辑电源电压和高达600V的高边自举电压。驱动器集成自举二极管,节省物料清单成本,并且低边和高边驱动电路都有欠压锁定(UVLO)功能,可防止电源开关在低能效或危险条件下运行。

EVALSTDRIVE601评估板现已上市,可以帮助用户探索STDRIVE601驱动器的功能,快速创建并运行首个原型系统。

STDRIVE601 芯片现已投入生产,采用SO28封装。

详情访问 www.st.com/stdrive601-pr

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  •   ST合作伙伴计划成员可提交支持STM32开发的产品给意法半导体评估
  •   评审通过后,授权合作伙伴的产品将获得MadeForSTM32标志,代表意法半导体认可产品的性能、客户支持和产品维护
  •   产品标志给生态系统产品开发者带来推广机会,并促进STM32开发者对生态建设的参与度

横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体 (STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)将发布MadeForSTM32** 质量标志,从而进一步提高STM32*微控制器产品家族的市场号召力。经评审合格后,ST开发生态系统合作伙伴的产品可获得此标志。

微控制器是各种智能产品的微型电子“大脑”,微控制器应用工程师依赖开发生态系统提供配置和开发工具、即用型软件示例、软件库以及电路板,帮助他们完成应用的原型开发和最终产品投产。

对于许多设计人员而言,为当前和未来项目选择合作的微控制器厂商,开发生态系统的质量和实效是一个重要考虑因素。意法半导体STM32产品家族已经建起一个资源丰富的生态系统,为在STM32上开发应用的工程师提供重要的软件产品和评估板。为了实现帮助客户找到最佳设计方案的长期目标,意法半导体将推出MadeForSTM32质量保证计划,对STM32生态系统合作伙伴的产品实行评测认证机制,确保生态系统中的所有产品始终保持上乘品质。

意法半导体微控制器事业部市场总监Daniel Colonna表示:“我们新推出的MadeForSTM32标志表明我们十分重视对第三方生态系统的产品质量和性能以及客户支持的评估审批,既能为产品设计人员提供可靠的质量保证,也将给我们的生态系统合作伙伴带来附加价值,例如,在获批产品和资料上使用MadeForSTM32标志,提高品牌影响力;增加产品推广机会;了解我们的技术评测结果,以助于不断改进产品质量。工程师和合作伙伴同样从这个计划受益,共同促进STM32生态系统快速增长,同时确保高质量的产品供应。”

SEGGER embOS和RoweBots UNISON RTOS实时操作系统现已通过测试审批,成为第一批获得MadeForSTM32认证的嵌入式软件。其它产品目前还在评测审批中。

SEGGER合作伙伴市场经理Dirk Akemann表示:“在加入ST合作伙伴计划后,SEGGER得以积极参与MadeForSTM32评审流程,我们的实时操作系统embOS是效率和易用性的典范。embOS获得MadeForSTM32标志表明,embOS实时操作系统就是管用,能够轻松无缝地集成到人气颇高的STM32Cube环境中。”

RoweBots首席执行官兼创始人Kim Rowe表示:“RoweBots长期以来一直在用STM32产品。我们的UNISON RTOS是一整套可以满足客户需求的软件工具,虽然ST的STM32Cube开发者资源是免费使用的,可以提高项目开发速度和精准性,但是与UNISON Software Expansion配合使用,可以实现优势互补。”

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意法半导体发布的AIS2DW12汽车加速度计可让汽车被动无钥匙进入(Passive Keyless Entry,简称PKE)系统密钥卡变得坚固结实,在钥匙生命周期内发生的不可避免的摔落和刮蹭事件后平安无事。加速度计还具有超低功耗特性,在携带便利性和出色的运动感知防盗功能的基础上,又为PKE钥匙卡增加一个实用性。

普通PKE密钥卡能连续监听车辆,等待在拉车门把手时发射的“开锁”请求,然后发送车辆开锁命令。盗贼可以使用中间发射器转发开锁请求,强制超出通信距离的密钥卡(放在车主家中的饭桌上)发送开锁命令,获得开门权限,盗窃车辆。

有了加速度计加持后,在没有运动且超出通信范围时,密钥卡可以关闭射频接收器,对恶意的中继传输不予理会。只有当车主走近车辆,在近距离检测到运动时,密钥卡才会唤醒接收器。此外,在空闲期间关闭接收器还有助于延长电池寿命。

与其它一些定位于PKE的加速度计不同,意法半导体的AIS2DW12通过了严格的汽车行业撞击测试。因此,车主可以享受更高的安全性,而无需额外费心保护脆弱的密钥卡,更长的电池寿命则是附加好处。

利用专用的内部引擎进行运动和方向检测,能效出色,在1.6Hz时,工作电流仅380nA,不到竞品的一半,进一步节省了电池电量。AIS2DW12采用1.8V DC电源,可以用一个锂电池供电,数字输出,满量程高达4g。

AIS2DW12通过AEC-Q100认证,符合汽车生产件批准程序(PPAP)3级标准,现已上市,采用2mm x 2mm x 1mm 12触点栅格阵列(LGA)封装。

详情访问 www.st.com/ais2dw12-pr

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意法半导体 A7987 汽车开关稳压器宽输入电压,适用于卡车和大型客车,输出电压可调,灵活多用,性能稳定,可为车身信息娱乐和远程信息服务等汽车应用中的多种电压轨供电。

A7987的最大输入电压为61V,电源可以使用传统或混动/电动车辆中的24V汽车电池,即使出现甩负荷等干扰的情况也能保持稳压输出。输出电压调节范围0.8V至输入电压,低压差,可为从逻辑控制到照明的各种负载提供高达3A的输出电流。

通过外部下拉电阻设置电流限值和开关频率(最高1.5MHz),设计人员可以创建尺寸紧凑的电源模块,优化输出电感尺寸。采用逐脉冲电流检测和数字频率折折返方法,最大限度降低短路对功率元件的应力,提高稳压器的可靠性。内置热保护功能,能够过热关断并自动恢复,可最大限度降低对外部干预的依赖。

A7987内置一个低电阻N沟道功率MOSFET管,在低负载时,以脉冲跨周期调制方式控制开关保持稳压输出,偏置电压输入引脚集成电源切换功能,可使用外部电源为模拟电路供电,实现最佳的能效。

同步引脚支持多达五个稳压器以异相开关方式共存,避免噪声影响,并降低输入电容中的RMS电流;利用使能引脚和可调延迟的电源就绪指示器可以控制上电顺序;还有一个用于限制浪涌电流的可调节的软启动功能。

A7987开关稳压器已通过AEC-Q100认证,现已投入生产。

为加快基于A7987的新项目开发,意法半导体还发布了STEVAL-ISA207V1评估板,现在可从 www.st.com 或代理商处购买。

有关详细信息,请访问 www.st.com/a7987-pr

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意法半导体发布全新微控制器STM32H7*。该新产品是业界性能最高的Arm® Cortex®-M通用MCU,集强劲的双核处理器和节能型功能以及强化的网络安保功能于一身。

新产品采用Arm Cortex-M系列中性能最高的480MHz Cortex-M7内核,并增加一颗240MHz Cortex-M4内核。借助意法半导体的智能架构、高效的L1缓存和ART Accelerator™自适应实时加速技术,当执行嵌入式闪存中的代码时,新MCU创下了1327 DMIPS和3224 CoreMark™性能新记录。意法半导体的Chrom-ART™加速器™进一步提升了图形处理性能。为了最大限度地提高能效,每个内核都有独立的电源域,在不需要时可以单独关闭。

通过灵活使用两个内核,开发人员可以轻松升级现有应用,增加更先进复杂的图形用户界面,以电机控制为例,将以前在单核Cortex-M4 MCU上的旧代码迁移到STM32H7 Cortex-M4上,同时在Cortex-M7上运行新GUI。另一个例子是通过降低主处理器的密集型工作负荷,例如,神经网络、校验和、DSP过滤或音频编解码,提高应用性能。

双核架构还有助于简化代码开发,并缩短项目开发周期,将用户界面代码与实时控制或通信功能的开发分开进行。

STM32H7 MCU配备预安装密钥和原生安全服务,包括安全固件安装(SFI)。SFI允许客户在世界任何地方订购标准产品,并将加密固件交付给外部编程公司,避免未加密的代码泄密。此外,内置安全启动和安全固件更新(SB-SFU)支持功能,保护空中下载(OTA)升级和补丁的安全。

与无闪存处理器相比,STM32H7 MCU不仅性能出色,还在片上额外提供高达2MB闪存和1MB SRAM,更好地解决了存储空间限制问题,并简化了具有实时性能或AI处理要求的工业、消费和医疗智能产品设计。此外,Cortex-M7的1级高速缓存以及并行和串行存储器接口可以无限制地快速访问外部存储器。

其它高级功能包括支持所有闪存和RAM存储器的错误代码校正(ECC)技术,提高系统可靠性和安全性;多个先进的16位模数转换器(ADC);外部工作环境温度高达125°C,适用于恶劣的工作环境;具有通信网关功能的以太网控制器和多个FD-CAN控制器;以及ST最新的波形精确的高分辨率定时器。

意法半导体已经在STM32Cube生态系统内增加了STM32CubeH7 固件模块和应用程序源代码,包括基于TouchGFX和STemWin图形堆栈库的图形解决方案。新增硬件工具包括评估板、发现套件和Nucleo开发板。开发人员可以使用STM32Cube开发环境的所有标准组件,包括ST-MC-SUITE电机控制工具包、STM32Cube.AI机器学习工具包、STM32CubeMX、STM32CubeProgrammer,以及取得相关认证的合作伙伴的STM32解决方案。

STM32H7双核微控制器即将投产,样片现已上市,有多种封装可选,包括WLCSP。STM32H7单核微控制器(包括超值系列)同时上市。

了解更多信息,请访问www.st.com/stm32h7

阅读STM32H7双核微控制器的博文请访问https://blog.st.com/dual-core-stm32h7

关于意法半导体

意法半导体(STMicroelectronics; ST)是全球领先的半导体公司,提供与日常生活息息相关的智能的、高能效的产品及解决方案。意法半导体的产品无处不在,致力于与客户共同努力实现智能驾驶、智能工厂、智慧城市和智能家居,以及下一代移动和物联网产品。享受科技、享受生活,意法半导体主张科技引领智能生活(life.augmented)的理念。意法半导体2018年净收入96.6亿美元,在全球拥有10万余客户。详情请浏览意法半导体公司网站:www.st.com

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  • 新数学加速器提高运算速度,节省电能
  • 先进模拟外设允许设备集成更多的传感器和用户功能
  • 更强的保护功能,提升数据安全性

2019年5月29日 – 新一代智能电子产品呈现出一些新的应用趋势:例如增加更多的传感器驱动功能,采用碳化硅、氮化镓等能效更高的功率技术来节省电能等。针对这些趋势,横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)推出了下一代微控制器。

针对先进的数字电源应用以及消费电子和工业设备, STM32G4*新系列微控制器引入两个新的硬件数学加速器来提高应用的处理速度,利用Cordic算法和滤波函数等各种技术来提升性能和能效。数学加速器专门用于加快计算速度,例如,家电或空调的节能电机控制算法中的三角方法计算,以及信号调谐或数字电源控制算法中的滤波算法,运算速度比通用主处理器更快,效率更高。此外,这种减负方法还可以让内核释放更多的资源,用于接收更多的传感数据和控制其它用户功能。

STM32G4还有其它新功能,例如,高分辨率电源转换定时器内置各种功能,能够释放CPU资源并简化开发过程;模拟外设和转换器的性能显著提升;高速连接技术使外部事件响应速度更快;支持最新的Power Delivery USB-C接口,最大输出功率100W,能够为设备快速或方便地充电。

意法半导体微控制器事业部总经理Ricardo De-Sa-Earp表示:“利用STM32G4系列的创新技术,尖端消费电子和工业设备可以用更少的资源,办更多的事情。集成丰富的增强型外设接口和行业标准Arm®内核的STM32F3系列发布时在微控制器市场上已是前所未有。如今,我们最新的微控制器STM32G4延续STM32F3的基因,进一步扩大了应用范围,并可以简化设计,降低功耗,同时提高性能。”

具有更快的计算速度,更高的精度,更高的功能集成度,STM32G4 MCU支持设备提高功能性和能效,目标应用包括智能生活、智能工厂和智能能源,例如,电动自行车等电动交通工具、数字电源、先进电机控制、照明、楼宇自动化等。

此外,可扩展的安全存储区域用于存放密钥等敏感信息;保护固件安全实时升级;编程后调试访问禁用功能可以降低威胁隐患;其它安全机制包括最先进的AES-256加密引擎、唯一设备ID码和硬件随机数生成器(TRNG)。这些安全功能使开发人员能够应对最新的网络安全挑战。

意法半导体将该系列计划的152款产品分为三大产品线,目前已有100多款产品在售:包括32引脚封装的入门级产品线,高性能产品线,以及多达107个快速输入/输出引脚的高分辨率产品线。STM32G431K6U6采用32引脚QFN32封装,片上闪存容量32KB。

更多技术信息:

MCU架构

STM32G4系列基于ST现有的高性能和高能效创新技术,例如,ART Accelerator™和CCM-SRAM Routine Booster分别提升了存储器-高速缓存的动态和静态访存性能,确保应用整体性能和实时性能俱佳,同时功耗在能效预算范围内。

ST的新硬件数学加速器再次提升芯片的运算性能,引入Filter-Math Accelerator(FMAC)滤波算法加速器和CORDIC专用引擎。新硬件加速器可以加快一些算法的运算速度,例如,电机控制应用中的旋转和矢量三角法,以及一般的对数、双曲线和指数函数、信号调理IIR / FIR滤波算法或数字电源3p / 3z控制器,以及卷积和相关函数等矢量函数。STM32G4系列基于一颗170MHz的Arm®Cortex®-M4高速内核,具有浮点单元和DSP扩展指令集支持功能,性能测试取得213DMIPS和550 CoreMark®[1]的优异成绩。

从先进的工艺技术和系统架构功能,到先进的外设睡眠/唤醒管理功能,节能创新技术无处不在。 其它重要的新功能包括:

  • 一个高分辨率定时器,有12个独立通道,每个通道分辨率为184ps,有温漂和电压漂移自补偿功能
  • 多达25个先进模拟外设:
  • 多达5个400万次/秒12位模数转换器(ADC),有硬件过采样功能,可实现16位分辨率
  • 多达6个高速、高增益带宽运算放大器,内部1%增益设定
  • 多达7个1500万次/秒12位数模转换器(DAC)
  • 多达7个比较器,传播延迟为16.7ns
  • CAN-FD工业通信技术,有效载荷比特率是标准CAN的8倍
  • 运行模式功耗低于165μA/ MHz,延长电池续航时间
  • 容量更大的片上RAM,高达128KB,有奇偶校验功能
  • 闪存容量高达512KB,有错误校验功能(ECC)
  • 增加DMA和外部中断的灵活可变性
  • 为优化数字或模拟功能,分为三大产品系列:基本系列、增强系列和高分辨率系列

因此,新G4系列完善了现有的STM32F3系列。G4的性能是F3的三倍,最高工作温度达到125°C,双区存储器支持实时固件升级,增加LQFP80和LQFP128等新封装。STM32G4稳健性很强,抗电气干扰,特别是快速瞬态脉冲(FTB)耐受能力最高达到5级,这意味着G4实际上可耐受设备上出现的4kV以上的瞬变电压(IEC 61000-4-4)。

扩展生态系统

为了辅助应用开发,STM32开发生态系统新增了高性价比的支持STM32G4 MCU的Nucleo开发板(NUCLEO-G474RE 和 NUCLEO-G431RB)和功能齐全的评估板(STM32G474E-EVAL 和板载加密加速器的STM32G484E-EVAL),以及STM32CubeG4软件包。此外还有一套Nucleo电机控制专用开发板(P-NUCLEO-IHM03)和软件开发套件(X-CUBE-MCSDK v5.4)。在线电机控制工具ST-MC-SUITE帮助用户浏览生态系统,发现和组织项目开发所需资源。

新G4探索套件将于2019年第三季度上市,该套件将充分发挥STM32 G4系列的数字电源和电机控制的技术优势。

欢迎阅读STM32G4的博客文章https://blog.st.com/stm23g4-mixed-signal-mcu/

[1] CoreMark: EEMBC嵌入式CPU内核行业标准基准测试。

关于意法半导体

意法半导体(STMicroelectronics; ST)是全球领先的半导体公司,提供与日常生活息息相关的智能的、高能效的产品及解决方案。意法半导体的产品无处不在,致力于与客户共同努力实现智能驾驶、智能工厂、智慧城市和智能家居,以及下一代移动和物联网产品。享受科技、享受生活,意法半导体主张科技引领智能生活(life.augmented)的理念。意法半导体2018年净收入96.6亿美元,在全球拥有10万余客户。详情请浏览意法半导体公司网站:www.st.com

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