STM32G4

本应用笔记对这些闪存保护功能进行了说明,重点介绍了专利代码读取保护(PCROP),并提供了PCROP保护的基本示例。防火墙保护(在STM32L4和STM32L4 +系列上可用)在www.st.com上的“ STM32L0 / L4防火墙概述”(AN4729)中进行了介绍。

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《STM32L4、STM32L4+和STM32G4系列微控制器上的专利代码读取保护》

来源:STM32单片机

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围观 16

1、引言

客户使用 STM32G474 系列芯片,在烧录应用程序的同时要对 Option Bytes 中的 DBANK 进行修改,采用 STlink Utility 或是 CubeProgrammer 工具进行操作,并希望整个过程只用一次烧 录动作就完成,发现烧录的应用程序无法运行。

2、问题产生及原因分析

STM32G474 系列芯片具有双 Bank 功能,且默认情况下 Option Bytes 中的 DBANK =1,即双 Bank 使能。但客户实际的应用是单 Bank,所以需要将 DBANK 设置为 0,这样客户在使用 Utility 或是 CubeProgrammer 工具烧录应用程序时,同时设置 Option Bytes 中的DBANK 为 0。但是当烧录结束后,发现应用程序无法正常运行,需要再次烧录才能运行。

整个烧录的过程,在 Utility 中操作如下图所示,通过 Target ->Automatic Mode->Option bytes configuration 对 DBANK 进行修改,在 File 中选择应用程序文件,然后直接烧录。

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在 CubeProgrammer 中操作如下图所示,通过 Erasing & Programming->Automatic Mode->Option bytes commands,写入修改 DBANK 的命令行,在 File 中选择应用程序文件,然后直接烧录。

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整个操作流程是正确的,以 CubeProgrammer 为例,整个操作的日志如下,显示所有操作正常完成。

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但是仔细阅读日志,可以发现整个操作,首先烧录的是应用程序,然后再进行 Option Bytes 的修改,也就是说,在烧录应用程序的时候,MCU 依旧是工作在双 bank 模式下,待程序烧录完成,将双 Bank 修改为单 Bank,注意 DBANK 的修改将会改变 Flash 的取指方式,如下:

• Single bank mode DBANK=0: read access of 128 bits

• Dual bank mode DBANK=1: read access of 64 bits

可以通过单步操作的方式来查看 Flash 中内容的区别。在双 Bank 模式下烧录程序后,读出Flash 内容如下:

4.png

对比以上的内容,可以发现由于取指方式的改变,读取的 Flash 中内容发生了变化,后者出现了大片的空白空间,这也就是此前客户操作方式在完成烧录后程序无法运行的原因。

3、解决方案

通过以上的分析,要实现客户的要求,必须首先对 Option Bytes 进行修改,将 Flash 配置为单 Bank 模式后,才能进行应用程序的烧录,但是在 Utility 或是 CubeProgrammer 中无法修改其本身的操作时序,无法通过一次操作的方式完成,必须分成两步来完成,即:

• 修改 Option Bytes 中的 DBANK

• 烧录应用程序

那么客户最希望的只用一个步骤完成所有的操作是不是没法实现了?别急,ST 还提供了另一个工具,ST_LINK CLI, 它的操作完全通过命令行的方式来完成。其路径位于 ST_LINK Utility在安装目录下,如下:

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可以通过 cmd 窗口中直接调用该工具,举个例程如下:

D:\ST-LINK Utility>st-link_cli.exe -c SWD -OB DBANK=0 -Rst -ME -P d:\test.hex -V while_programming

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以上可以看到 Option Bytes 首先完成修改,然后让芯片进行 reset,保证新的 Option Bytes重新加载并生效,最后完成应用程序的烧录。

4、 小结

这里分析了客户使用烧录工具 ST Link Utility 和 STM32CubeProgrammer 同时烧录 Option Bytes 中的 DBANK 设置和应用程序后程序无法正常运行的问题,给出了采用 ST-LINK_CLI.exe 工具一次性操作完成 Option Bytes 与应用程序烧录的解决方案。

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围观 21

1、引言

在使用 STM32 的 Advanced Timer 用于工业控制,比如电机驱动,电源应用等诸多应用场合,除了 PWM 波互补输出功能外,break 功能,或者叫做刹车功能/断路功能基本都会涉及到,正确的使用这个功能是此类应用中必备的,本文将针对 break 功能做细致说明,方便PWM 驱动使用者更好去应用 break 功能。

2、Break基本功能说明

Break 功能主要用于快速硬件保护功能,功率驱动往往使用 Advanced Timer(如

TIM1,TIM8)的 PWM 波进行外部驱动,进行功率开关控制,当出现了过流,过压的使用情况下,需要快速关闭外部输出,达到保护功率电路的目的,如果不能快速关断,可能会导致功率管,如 MOSFET,IGBT 的损坏,典型应用电路如下图所示。

“STM32G4

Break 功能一般与比较器共同使用,比较器将模拟信号转换为数字信号,而 break 功能则接收数字信号进行 PWM 封波的操作,其作用在高级定时器的最终输出端。

2.1 Break输入源说明

STM32G4 的 Break 有两个 TIM_BKIN,TIM_BKIN2,分别对应于不同的输入源,相比较而言,BKIN 比 BKIN2 多一个系统输入源。

“STM32G4

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2.2 Break作用结果

•BDTR 的 MOE(主输出使能)位将清零

•Break 状态标志将置 1,并可产生中断请求。

• 每个输出通道将由在 OISx 位决定

“STM32G4

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3、Break功能的CubeMx配置

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当使用外部管脚作为 break 输入源时,可选择“Activate Break Input”或者“Activate Break Input2”,选择其一或者两个都选择。

“STM32G4

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4、Break功能的扩展-封波后输出功能

一般情况下,我们 break 使用时都是设定只有软件才能恢复 MOE 位,即当 break 发生后,不会自动恢复 PWM 输出,只有软件重新 MOE = 1 时才重新输出 PWM 波性;

但有时候我们需要 PWM 波形能封波后硬件自动恢复输出,那么我们需要设定

BDTR_AOE = 1,即自动输出使能,当 break 信号无效后,MOE 将在下一个 update event后置位,PWM 自动恢复输出,类似于 Cycle-By-Cycle 控制,但有所不同,这边只有update event 后波形封波后再次输出,可能延迟一个 PWM 周期才有输出。

“STM32G4

5、常见Break功能使用问题

•Break 功能为硬件功能,当配置好 Timer 后,无需软件参与,即可生效,达到最快保护硬件的功能,非软件参与功能。

•当硬件保护产生后,用户可以使能中断,可产生软件中断,用户可在中断中进行状态处理,比如查询 MOSFET 是否完好(BDTR_AOE = 0),完好的话可以再次开启 PWM 波输出,如果功率管损坏了,则产生系统报错,不能再次开启输出;

•如果用户不希望用中断,则可以软件读取 TIM_SR 中的 BIF 或者 B2IF 进行判断;

•当 BDTR_AOE = 0 时,当发生了 break 封波,需要软件置位 MOE,才能再次 PWM 输出

•Break 信号是电平中断,因此只要信号有效,中断中清除标志位后,还会再次进入中断。

•BKIN 高于 BKIN2,当两个同时发生时,BKIN 主导作用以及结果

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围观 248

STM32G4高性能微控制器是新一代数模混合微控制器,性能优异,适用于电机控制,工业设备,数字电源,高端控制应用等众多领域。

详阅请点击下载《STM32G4市场和特性篇》

来源:意法半导体STM
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围观 32
  • 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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