STM32U599/U5A9：提高物联网和嵌入式应用性能和能效

STM32单片机 2023-03-15 18:00

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随着智能工作和智能生活方式在全世界的不断发展，深度嵌入式设备在这些领域的部署量已达数十亿。这些设备包括环境传感器、工业执行器、楼宇自动化、智能家电、可穿戴设备、电动汽车控制等，尤其是安装在远端、难于检修位置的设备。

许多应用都需要更多的功能、更丰富的图显和更快的性能，同时要求续航时间更长、电池更小，有能量收集功能，这给作为系统控制中心的MCU产品带来了新挑战。

STM32U599/U5A9 微控制器为深度嵌入式应用赋能

为满足市场的需求，意法半导体STM32 微控制器(MCU)产品家族再扩阵容，推出新款STM32U5芯片，在降低功耗的同时提高了性能，并延长了续航时间，提升了能效。STM32U5系列新品STM32U599/U5A9 微控制器已获得NIST嵌入式随机数熵源认证，是业界首款获此认证的通用MCU。凭借增强的功能，STM32U599/U5A9 微控制器能够有效为深度嵌入式应用赋能，通过提升这些应用的性能、能效和网络安全性，加快推进深度嵌入式设备的部署。

STM32U5系列采用Arm最新一代嵌入式处理器内核Cortex-M33，该内核采用了可提升性能、能效、网络和硬件攻击防御能力的先进技术。意法半导体围绕这个处理器核将ST的超低功耗 MCU 专业技术整合进来，并利用Arm现有方法实现了一个网络安全性极高的架构。该系列中的部分产品还提供 2.5D 图形加速器。因此，这一新系列产品极具开创性，全系产品都引脚对引脚兼容，软件兼容，可以直接用于设计下一代应用。

强大的图形处理功能

STM32U5系列打破了超低功耗 MCU图形处理性能的常规限制。意法半导体的先进微控制器集成NeoChrom图形处理单元(GPU)，可以运行以前只有昂贵的基于微处理器的系统才能实现的复杂的图形用户界面(GUI)。现在，即使微型嵌入式处理器也能实现媲美智能手机的图显体验，开发者可以利用ST的TouchGFX框架开发GUI，该框架现在支持 SVG并具有丰富的图形资产。

STM32U599/U5A9是首批嵌入ST先进的NeoChrom图形处理单元(GPU)的STM32系列产品，由NeoChrom GPU承担图形处理类计算，可增加每秒帧数，使得在MCU上能够运行复杂的UI。这个2.5D图形加速器可以帮助开发人员轻松增强GUI中的功能：简单和复杂的绘图、2D文本复制、alpha混合、颜色格式转换、缩放、旋转、透视正确的纹理映射(将2D纹理映射到3D表面)、图像格式压缩等。

增强的网络安全特性

STM32U5 系列还增强了网络安全性，采用带有内存保护单元的 Cortex-M33 和具有硬件隔离功能的 Arm TrustZone® 架构。该系列微控制器还集成了运行高级 AES 算法的加密加速器(AES, PKA和OTFDEC)、公钥架构 (PKA) 支持，以及物理攻击防御功能。此外，闪存和 SRAM 支持纠错码 (ECC)，可防止数据损坏，增强网络保护和数据安全性。

更大的存储容量

这款STM32U5 系列将代码和数据存储容量扩展到128Kbyte闪存，适合成本敏感型应用，同时还针对复杂应用和类似智能手机的复杂用户界面增加了高容量版。集成4Mbyte闪存和2.5Mbyte SRAM的 STM32U59x/5Ax是迄今为止STM32 MCU全系产品中片上存储器容量最大的产品。

超低功耗实现更优能效

STM32U5系列的专有节能特性包括自主外设和意法半导体的低功耗后台自主模式(LPBAM)。LPBAM模式可以让应用程序的关键功能保持正常运行的同时，关闭处理器内核和其他未用模块，进入 MCU中的任何一个灵活省电的低功耗模式。MCU可以把内核从低功耗状态快速唤醒，高效处理批量数据，然后再切回到低功耗模式。

低成本、小尺寸

STM32U5 MCU 提供高达 4MB 的代码闪存和数据闪存，以及高达 2.5MB 的 SRAM，用于处理复杂的应用需求。大容量片上存储器可以在应用设计中省去额外的外部存储器，降低功耗、物料成本 (BOM) 成本和 PCB 尺寸。

此外，STM32U5 MCU通过多种100-216引脚封装(LQFP 100, LQFP 144, BGA144等)满足小型应用需求。采用经济的LQFP100封装，可以安装在层数不多的结构简单的PCB上，而支持这些复杂功能的处理器通常都需要更昂贵的封装。

强大的生态系统支持

全系STM32 MCU都基于行业标准的Arm® Cortex®-M 嵌入式处理器内核，并配备功能强大易用的 STM32Cube和STM32Cube.AI开发生态系统。该生态系统整合软硬件开发工具，从项目开始到结束全程支持客户开发工作，包括将提前训练好的神经网络转换为优化的代码，以创建前沿的 AI/ML 解决方案。

STM32丰富的资源可以帮助开发人员加快项目开发，包括STM32CubeU5软件包、新的开发板 NUCLEO-U545RE和 NUCLEO-U5A5ZJ，以及于图形界面的STM32U5A9J-DK 探索套件。除此之外，STM32U5是第一批获得NIST(美国国家标准与技术研究院)嵌入式随机数熵源认证的通用MCU。客户可以重复使用该证书，因此可简化并加速终端应用的SP800-90B认证过程。典型的应用场景包括：工业领域的先进人机界面、销售点(POS)、网关；智能家居领域如家用电器、白色家电、智能恒温器；个人电子产品如小型电动车、可穿戴设备、智能扬声器和电动自行车。

STM32U599/U5A9 新品得到新品试用客户的积极反馈，在下一代高级无线安全和智能家居解决方案的开发中，STM32U5 系列显著降低了功耗，同时保持了原有的处理性能，可媲美其他内置DSP和浮点协处理器MCU；其现有代码的90%都可以二次使用；片上集成大容量SRAM是第二大优势，足以处理双帧缓冲需求，实现快速流畅的图显性能；大容量闪存还可以用于保存资源。

新STM32U5系列计划于 2023 年第二季度开始量产，客户可从意法半导体的eStore和代理商处购买。详情请点击阅读原文访问ST官网。