微控制器技術與應用論壇專刊 下一代微控制器發展大趨勢：網通功能整合和超低功耗技術實現

ST產品行銷經理楊正廉。

自從STM32系列在2007年6月發佈，2年以來，微控制器市場已經處處可見到使用STM32的應用產品，它已經無所不在地滲入我們的日常生活中。

STM32網通型產品線

STM32產品家族重塑了微處理器的市場，它是第1顆排除所有障礙推廣32位元使用的MCU，也是第1顆由領導半導體廠商推出採用ARM Cortex-M3 CPU的MCU家族。同時，STM32家族也結合了最佳效能、即時反應、優異耗電功效、頭等周邊、極大整合能力和最佳工具及軟體生態系統，讓MCU展現了新的自由度。

STM32採用Cortex-M3 CPU，有4~64Kbyte SRAM、具備網通型產品線、效能型產品線、USB存取產品線和存取產品線，充分相容，且已經有70款型號量產出貨。

STM32平台正持續成長中，由原本3條產品線、60款型號，加上新推出的網通型產品線、10款新的型號，合計成為4條產品線、70款型號，而且是腳對腳(pin-to-pin)，並且功能相容。

新的STM32網通型產品線除了是STM32家族的一員，也附加一些連接的功能，包括乙太網路、MSB OTG、雙CAN介面及數位音效I2S介面。

進一步說明STM32連接周邊：乙太網路10/100 MAC，以特定DMA控制器支援IEEE 1588 HW、PHY(介質存取控制)介面上，各種封裝都可以支援MII和RMII。全速度(12Mbit/s)USB 2.0 OTG控制器，有特定的SRAM及內嵌式OTG PHY(物理)。

同時具備雙CAN 2.0B，有著特定SRAM，較使用單CAN模式有2倍的過濾能力。音訊I2S經由先進PLL方式，支援從8kHz高至96kHz的音訊採樣頻率，在I2S主要區塊，誤差低於0.5%。其他還有4.5Mbit/s USART、LIN主？僕、ISO 7816(智慧卡)、IrDA、數據機控制。以及18MHz SPI，支援SD/MMC、400kHz I2C，支援工業上常用的SMBus/PMBus。

STM32的其他特點還包括，開機載入程式(Bootloader)支援3種介面USART、CAN、USB DFU；已有2種封裝投入量產，即64pin LQFP (10 x 10 mm)、100pin LQFP (14 x 14 mm)。並且，多達80%的MCU針腳可用於通用I/O，每針腳都可容忍到5V，並具有20mA的供電和吸入電流能力。工作溫度在-40℃至+85℃，及-40℃至+105℃。

STM32網通型產品有2個子系列STM32F107和STM32F105，採用72NHz CPU，多達64K位元組SRAM，其他規格為上面提到的新功能USB 2.0 OTG全速、2個CAN 2.0B、2個數位音效I2S，F107並多支援了乙太網路IEEE1588。2個子系列則都包括多達256K位元組Flash、多個通訊週邊USART、SPI、I2C、雙DAC、主振盪器3-25MHz、即時時鐘(RTC)等。

STM32網通型產品應用領域廣泛，包括POS機或庫存管理設備、工業自動化設備、交通編隊管理或車輛資料記錄、醫療方面的病患監護或健身器械、大樓保全、消防、通風等應用、各種測試或測量儀器、家用音響、播放器、電子玩具、汽車GPS等消費性電子產品、串列協定橋接或辦公室電話等通訊設備。

軟體方案方面，STM32F105/107在網站上提供程式庫可以免費下載，DSP庫有PID、IIR、FFT、FIR (免費的授權協議)，ST的USB設備庫有ANSI-C原始程式碼，支援多種USB類(大型存放區、HID、DFU、CDC、音效)等，協助客戶在最短時間內完成產品開發。

STM8L家族

STM8L採用高性能STM8 8位內核，在16MHz作業頻率下，高達16MIPS，有26個週邊和軟體相容的型號，3個產品線，內置4KB到32KB Flash，多達2KB SRAM，作業模式功耗低至150µA/MHz，且在低功耗模式下，僅需350nA，SRAM和暫存器資料還可以保留。配置豐富的數位和類比週邊，並提供免費的觸控感應程式庫。

STM8L1xx產品線所有都包含16MHz STM8 CPU、USART與SPI及I2C、多通道16-bit計時器、16MHz和38kHz RC振盪器、WatchDog STM8L15x具有雙WatchDog，重置電路(上電復位，掉電復位)，2路比較器。

超低功耗採用130奈米製程技術，在全溫度範圍內超低漏電流，工作電壓低至1.8V，有著性能和功耗與工作完美的配合。低功耗設計有自動時鐘門控、帶有自動進入低功耗功能的快閃記憶體、DAC和ADC工作電壓低至1.8V、快閃記憶體程式設計電壓可低至1.65V，市面少有MCU可以支援到如此功能。低功耗模式包括多種：低功耗作業模式、低功耗等待模式、活躍暫停模式、暫停模式低至0.35µA；亦包括低功耗模式快速啟動，暫停模式啟動為4µs。低功耗時鐘其內部RC振盪器最佳化後在2MHz啟動，以降低功耗，且內部36.768KHz振盪器校正可達+/-0.2%，以減少外部振盪器的功耗。

最後做一個測試，將2片銅片插入馬鈴薯，這樣微弱的電流就可以驅動，不需要像一般使用到檸檬較強的電流，顯示STM8L耗電的確非常小。