ST基于ARM9的內(nèi)置閃存通用微控制器催生新一代聯(lián)網(wǎng)嵌入式應用-新品速遞

精品文檔-下載后可編輯ST基于ARM9的內(nèi)置閃存通用微控制器催生新一代聯(lián)網(wǎng)嵌入式應用-新品速遞意法半導體率先在通用閃存微控制器系列產(chǎn)品內(nèi)集成以太網(wǎng)接口、ARM9E處理器和大容量嵌入式SRAM和閃存。新的STR910F系列為基于ARM的閃存微控制器確立了新的性價比和網(wǎng)絡接入標準，為系統(tǒng)設計人員將功能強大的嵌入式控制應用轉(zhuǎn)化成低成本的局域網(wǎng)(LAN)或互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點帶來了許多新的機遇。STR910F系列的設計目的是滿足市場對高性能嵌入式控制應用的日益增長的需求和實現(xiàn)以太網(wǎng)接入功能。這些芯片是ST的STR7XX系列ARM7TDMI微控制器的自然擴展。收款機終端及外設、售貨機、工控機及工廠自動化、串行協(xié)議網(wǎng)關、樓宇自動化、安全監(jiān)控和手持儀表等應用日益需要更高的性能和聯(lián)網(wǎng)功能，此外，這些應用設備還需要容量更大的程序/數(shù)據(jù)閃存，特別是SRAM存儲器。

STR910F產(chǎn)品采用了比ARM7TDMI更先進的ARM966E-STM。RM966E-STMCPU分別使用兩條內(nèi)部總線來存取指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，從而能夠同步進行代碼和數(shù)據(jù)的存取操作。每個內(nèi)存都通過一個高度優(yōu)化的緊耦合接口(TCM)連接CPU，存取速度非?？?。STR910F充分利用這種架構(gòu)的優(yōu)勢，在指令TCM接口上連接一個高速脈沖串式閃存，在數(shù)據(jù)TCM接口連接一個零延時SRAM存儲器。這樣設計的結(jié)果是，在96MHz(通用閃存ARM式微控制器的性能)下，代碼執(zhí)行速度高達96MIPS，數(shù)據(jù)在CPU和SRAM之間的傳遞效率非常高。相比之下，ARM7TDMICPU用一條總線存取指令內(nèi)存和數(shù)據(jù)內(nèi)存，因此同時存取這兩個存儲器是不可能的。此外，ARM966E-STM支持單循環(huán)數(shù)字信號處理(DSP)指令，使STR910F能夠同時滿足控制和信號處理兩種要求，其優(yōu)勢明顯高于DSP和控制處理器分立的傳統(tǒng)解決方案。ARM966E-STM的所有優(yōu)勢使STR910F系列產(chǎn)品處于內(nèi)置閃存的32位微控制器的高端市場。

ARM9E傳統(tǒng)上被用于設計無ROM的微處理器，這類處理器的存儲器管理單元(MMU)非常復雜，需要內(nèi)部高速緩存和外部同步RAM與之配合，所有代碼需要在啟動階段從一個外接閃存載入內(nèi)存。然而，STR910F無需傳統(tǒng)的高速緩存和外部存儲器就可引入ARM9E的很多優(yōu)勢，實現(xiàn)一個尺寸緊湊的單片閃存微控制器。STR910F利用一個高速緩存代替MMU，其支持的單存儲器模型非常適合實時操作系統(tǒng)(RTSO)。它采用一個含有預取隊列和分支緩存系統(tǒng)的創(chuàng)新的存儲器加速器，以便在從脈沖串閃存開始的非順序代碼執(zhí)行的期間提高系統(tǒng)性能，同時實時控制特性優(yōu)于傳統(tǒng)的高速緩存。

STR910F被嵌入大容量的存儲器，以支持RTOS和TCP/IP協(xié)議棧，以及復雜的控制應用。的SRAM容量高達96KB，是目前內(nèi)置閃存的ARM通用微控制器市場上容量的SRAM，這個容量非常適合速度更快的串行通信的大數(shù)據(jù)包緩存應用。與眾不同的是，新IC通過一個電池或與電池輸入引腳相連的超大電容保護SRAM的安全；或者根據(jù)STR910F篡改檢測輸入引腳發(fā)送的信號，安全應用可以自動刪除SRAM的內(nèi)容。閃存容量高達544KB，可設置成雙存儲庫的讀寫同步存儲器，以支持遠程更新固件所需的“在應用編程”以及EEPROM仿真。SRAM和閃存都可用于指令或數(shù)據(jù)存儲器。.

STR910F配有多條高速信道，共有9條全功能直接存儲器存取(DMA)通道支持這些信道，使外設與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸對于CPU幾乎是透明的，將CPU從沉重的傳輸負荷中解放出來，使之去執(zhí)行綜合性的實時控制任務。這些DMA控制器能夠讓SRAM以為先進高性能總線(AHB)和先進外設總線(APB)上的外設是一個主控制器，通過一個為簡化數(shù)據(jù)流專門設計的仲裁器，這兩條總線上的所有外設與CPU共享對SRAM的存取權(quán)限。例如：在MAC(媒體訪問控制器)和SRAM之間，以太網(wǎng)DMA控制器支持91Mbps的原始以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀傳輸速率，而CPU負荷僅為10%。

除以太網(wǎng)MAC外，STR910F微控制器還支持一整套外設。這些外設接口包括USB全速、CAN、3個UART/IrDA、2個SPI、2個I2C、8路10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、4個16位定時器、1個三相AC電機控制單元、含有低壓重置和欠壓檢測功能的電源監(jiān)控器、1個全功能實時時鐘、1個外存接口、1個ETM9調(diào)試跟蹤接口和多達80個5V額定電壓的輸入輸出引腳。

“STR910F融合了ST很多獨有的優(yōu)勢，其中包括我們長期在通用和專用微控制器內(nèi)集成ARM的技術(shù)驗。”ST微控制器產(chǎn)品部ARM9產(chǎn)品市場經(jīng)理MarkRootz表示,“ARM966E-S與業(yè)內(nèi)容量的內(nèi)存，結(jié)合內(nèi)置的以太網(wǎng)、USB和CAN接口，使新系列的微控制器適合所有的嵌入式控制應用。”

憑借該公司在功率管理技術(shù)的優(yōu)勢，STR910F系列還表現(xiàn)出優(yōu)異的節(jié)能和電壓監(jiān)控性能。功耗可以動態(tài)調(diào)整，使CPU能夠隨時選通和縮放系統(tǒng)及外設的時鐘信號，以平衡性能要求和功耗水平，包括功耗僅為55μA典型值的睡眠模式。當設備的主電源斷電或因為電源故障而掉電時，STR910F將自動切換到電池電源引腳，以保證實時時鐘處于活動狀態(tài)。內(nèi)置的實時時鐘具有通常只有在外接實時時鐘上才能見到的功能。該RTC具有標準的日歷和報警功能，通過篡改檢測輸入引腳給事件加時間戳，在-40oC到+85oC的溫度范圍內(nèi)，電池耗電不到1μA。這些特性使STR910F成為電池供電的便攜安全應用的理想選擇。

STR910F用戶將能享受到ST和第三方公司提供的全程支持服務，Hi-Tex、IAR、Keil和Raisonance將提供199美元起價的入門級工具套件。開發(fā)工具套件包括編譯器及調(diào)試器(限制代碼大小)、一條JTAG調(diào)試及編程電纜、代碼實例和開始一項設計所需的全部硬件。ST提供一款定價為249美元的評估板STR910-EVAL，以便用戶能夠反復演練，對STR910F的所有接口和輸入輸出引腳進行硬件仿真。ST提供基于通用硬件抽象層(HAL)函數(shù)庫的以太網(wǎng)、USB、CAN和其它的所有主要芯片功能的演示代碼。為便于配置STR910F的靈活的輸入/輸出矩陣和時鐘函數(shù)，ST提供一套配置及編程軟件CAPS，這套軟件工具可以通過圖形來選擇引腳功能和時鐘分配。CAPS自動生成一個能夠反映所有引腳和時鐘選擇的C頭文件，這種方法既節(jié)省時間又防止發(fā)生錯誤。CMX、Micrium、Segger、Keil和NexGen軟件公司將從五月中旬開始提供對RTOS和TCP/IP的支持工具，隨后還將增加更多的軟件工具。.

ST現(xiàn)推出6款產(chǎn)品，均采用無鉛封裝。這些封裝是LQFP80、LQFP128和LQFP128，其中LQFP128版IC提供以太