NE_6_2012.pdf

СОДЕРЖАНИЕ

БРЕНД НОМЕРА: STMicroelecTronicS

№6 (108), 2012 г.

Информационно-технический

журнал

В нашем портфолио контроллеров – более 400 изделий на ядрах Cortex-M!

Лоран Вера .........................................................................................................................3

Богатый набор для неординарных задач: возможности DSP в STM32F4

на ядре Cortex-M4

Александр Калачев ............................................................................................................5

Учредитель – ООО «КОмпэл»

Издается с 2005 г.

Криптография в отдельном блоке: криптографический сопроцессор семейства

STM32F4xx

Андрей Самоделов ..........................................................................................................12

Свидетельство о регистрации:

пИ № ФС77-43993

Разработка высококачественных аудиоприложений для потребительской

электроники

Пауль Бекманн, Драгос Давидеску, Джон Кнаб ........................................................27

Редактор:

Геннадий Каневский

vesti@compel.ru

Выпускающий редактор:

Анна Заславская

Для обработки аналоговых сигналов: новые микроконтроллеры STM32F3

Роман Попов, Роман Иванов .......................................................................................33

STM32F0 – новый стандарт для недорогих решений

Роман Иванов ..................................................................................................................38

Редакционная коллегия:

Андрей Агеноров

Евгений Звонарев

Сергей Кривандин

Александр маргелов

Николай паничкин

Борис Рудяк

Не судите по одежке: новая линейка микроконтроллеров STM8 “Value Line”

Роман Попов ....................................................................................................................44

Дизайн, графика, верстка:

Елена Георгадзе

Екатерина Беляева

Евгений Торочков

Распространение:

Геннадий Каневский

Электронная подписка:

www.compeljournal.ru

Отпечатано:

«Гран при»

г. Рыбинск

В СЛЕДУЮЩЕМ НОМЕРЕ: НЕ ТОЛькО ДАТчИкИ. ПРОДУкцИЯ Honeywell

Датчики и реле давления

Датчики перемещения и положения

Микропереключатели

Распространяется бесплатно

Тираж – 1500 экз.

Подписано в печать:

2 августа 2012 г.

Если вы хотите предложить интересную тему для статьи в следующий номер журнала –

пишите на адрес vesti@compel.ru c пометкой «Тема в номер» или в рубрику «Я – автор»

раздела «Разработчикам» сайта www.compel.ru.

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 6, 2012

ОТ РЕДАкТОРА

Уважаемые

читатели!

Англичане и американцы –

давние соперники в спорте.

И если в командных видах пер-

венство в последние годы скорее

принадлежит американцам, то

в индивидуальных (особенно в

легкой атлетике) англичане зача-

стую берут верх.

Бизнес во многом похож на

спорт. В электронике одна из

главных сфер, в которых идет

соревнование – производство

процессорных и контроллер-

ных ядер. И вот тут в послед-

нее время можно представить

себе спортивного комментато-

ра, с энтузиазмом восклицающе-

го: «На наших глазах молодая и

шустрая команда из Кембриджа

обходит многолетних чемпионов

из Санта-Клары!» Все, следящие

за соревнованиями, т.е. за раз-

витием отрасли, конечно, пой-

мут, что ARM Holdings обхо-

дит Intel Corporation. похоже,

гигантский, но малоповоротли-

вый Intel безнадежно опоздал на

скорый поезд, именуемый «мо-

бильные устройства», а ARM в

это время подписал контракт на

поставку ядер компании Apple,

и теперь новые iPad’ы выходят

с наклейкой “ARM on board”.

мало этого – ARM все больше

захватывает и рынок промыш-

ленных и графических серверов.

Как результат – рост числа про-

данных лицензий и рост прибы-

ли: четвертый квартал 2011 года,

по данным, опубликованным

EETimes, дал увеличение на 21%

по сравнению с аналогичным пе-

риодом 2010, и на 12,8% отно-

сительно предыдущего квартала.

это одни из самых впечатляю-

щих показателей в отрасли.

Главные «прорывные» разра-

ботки ARM в сфере промышлен-

ного применения – это 32-раз-

рядное ядро Cortex-M0, дающее

скачок производительности про-

стых приложений при сохране-

нии цены 8-разрядных решений,

и 32-разрядное ядро Cortex-M4,

чьи богатые вычислительные

возможности дают революцион-

ный выигрыш в приложениях,

где нужна быстрая обработка

входного аналогового сигнала с

широким динамическим диапа-

зоном (промышленное и лабо-

раторное оборудование, меди-

цинская электроника, обработка

изображения или звука), шиф-

рование информации и т.д.

Европейский электронный ги-

гант STMicroielectronics – один

из давних партнеров ARM. Ком-

пания последовательно разви-

вает линейку 32-разрядных ми-

кроконтроллеров на ARM-ядре,

добавляя к этому ядру разверну-

тую и тщательно продуманную

периферию. Во втором номере

нашего журнала за 2011 год мы

писали, что компания анонси-

рует выпуск в 2012 году широ-

кой линейки микроконтроллеров

STM32F4 на ядре Cortex-M4.

Теперь упомянутая линейка до-

ступна для заказа и продолжает

пополняться новыми изделиями:

например, в ближайшие месяцы

ожидается анонс новых F4 c пол-

ноценным TFT-контроллером,

flash объемом 2 мБ и 256 кБ

оперативной памяти. STM32F4

на глазах становится промыш-

ленным стандартом, и этот номер

журнала в значительной мере

посвящен практическому при-

менению различных возможно-

стей данного микроконтроллера:

шифрованию, аудиоприложени-

ям. Не умолчали мы и о линейке

STM32F0, чей девиз «32 разря-

да по цене 8 и 16», и о новинке,

которая вот-вот поступит на наш

склад – контроллере STM32F3

на том же ядре Cortex-M4, но

с еще более мощными возмож-

ностями по обработке аналого-

вого сигнала за счет встроенных

высокоскоростных АЦп и ОУ,

а также сигма-дельта АЦп для

точных преобразований. Среди

других ожидаемых новинок –

новые решения на базе STM32L

со встроенным в кристалл радио-

частотным приемопередатчиком.

Итак, вы – разработчик, и вам

нужен ARM-контроллер? Реше-

ния от STMicroelectronics плюс

средства программирования и

отладки со склада официально-

го российского дистрибьютора

STMicroelectronics, компании

КОмпэл – к вашим услугам!

С уважением,

Геннадий Каневский

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 6, 2012

КОМПАНИЯ

Лоран Вера (STMicroelectronics)

В нашем портфолио контроллероВ –

более 400 изделий на ядрах

Cortex-M!

семействе STM32. Мы работаем над не-

сколькими диапазонами – от субгига-

герцового до 2,4 ГГц. Буквально через

пару месяцев беспроводное направление

на базе STM32 будет значительно рас-

ширено, и семейство STM32 откроет для

наших клиентов новые возможности!

Г.К.: Как удалось установить при-

влекательные потребительские цены

на STM32, только ли за счет техноло-

гии производства? Планируется ли со-

вершенствование технологического про-

цесса с целью дальнейшего снижения

цены?

Л.В.: В полупроводниковой инду-

стрии все производители (и ST – не ис-

ключение) находятся под жестким цено-

вым давлением рынка. Мы постоянно

работаем над снижением цен за счет мно-

гих факторов – усовершенствования тех-

нологий производства, корпусирования,

работы с поставщиками, технологии те-

стирования продукции и т.д. Но цена не

является определяющим фактором в вы-

боре микроконтроллера, таких факторов

очень много. На сегодняшний день мало

иметь хорошую микросхему, на первый

план выходит техническая поддержка,

что ускоряет время выхода конечного

продукта на рынок. Что касается компа-

нии ST, мы прилагаем много усилий в не-

производственной области, которые сни-

жают добавочную стоимость и помогают

нам сохранять лидерство на рынке. Это

качественная техническая поддержка,

снабжение разработчика всем необходи-

мым для разработки - отладочными сред-

ствами, библиотеками, рекомендациями,

референс-мануалами. Мы и в дальней-

шем будем придерживаться такой страте-

гии, т.к. являемся самыми успешными на

рынке решений на ядрах Cortex-M.

Г.К.: Что бы Вы хотели сказать

читателям журнала – разработчикам

электроники, использующим продук-

цию STM?

Л.В.: Я хотел бы сказать им спаси-

бо за правильный выбор, т.к. на сегод-

няшний день STM32 – самая широкая

платформа на ядрах Cortex-M, и она

продолжает расширяться! Мы верим,

что STM32 будет существовать на рын-

ке очень долгое время и де-факто станет

стандартом в области 32-битных микро-

контроллеров общего назначения.

Чего удалось добиться компании STMicroelectronics за четыре года вы-

пуска ARM-контроллеров? Зачем нужен Cortex-M0 при наличии Cortex-M3?

Какие новинки, в том числе – с использованием беспроводных технологий,

появятся в серии? За счет чего удается удерживать низкие цены? На эти

вопросы редактору «Новостей электроники» Геннадию Каневскому отвеча-

ет Лоран Вера, директор по маркетингу в регионе Восточная Европа

компании STMicroelectronics.

Line”. Наши микроконтроллеры на

ядре Cortex-М0 предназначены для еще

более дешевых устройств с минималь-

ным энергопотреблением. Кристалл

STM32F0 сам по себе имеет меньшие

размеры, за счет этого будет еще более

снижена стоимость микроконтроллера.

Помимо этого, линейка STM32F0 пред-

назначена для устройств, требующих

минимального объема флэш-памяти: от

16 до 64К, в то время как STM32F100

больше

Геннадий Каневский: Компания ST

еще в 2007 году, одной из первых, вы-

шла на рынок ARM-контроллеров с се-

мейством STM32. Не могли бы Вы под-

вести краткий итог: чего удалось и чего

не удалось достигнуть за эти 4 года,

какие цели ставит перед собой на бу-

дущее ST по этой группе продукции.

Лоран Вера: На данный момент

ST – лидер рынка микроконтролле-

ров на ядрах Cortex-M. Компани-

ей лицензированы ядра Cortex-M0,

Cortex-M3, Cortex-M4, а общее коли-

чество устройств в портфолио составля-

ет порядка 400 изделий. В настоящий

момент STM32 является фокусным на-

правлением и будет дальше стремитель-

но развиваться. Улучшается технология

производства, характеристики потре-

бления – наши новые продукты, как

правило, являются более экономичны-

ми. Наряду с этим, разнообразие пери-

ферии на кристалле также возрастает,

что позволяет использовать одну плат-

форму в большом спектре приложений.

Буквально месяц назад мы презентова-

ли новую линейку STM32F3 c лидиру-

ющей в классе аналоговой периферией,

и теперь STM32 открыт вход на новые

рынки прецизионных устройств. В бли-

жайшем будущем мы порадуем наших

клиентов новыми решениями на плат-

форме STM32.

Г.К.: Компания ST анонсировала

выход новой линейки контроллеров

на ядре Cortex-M0. Для каких сегмен-

тов рынка предназначена эта линейка

и какова ее основная цель, ведь и так

самый дешевый STM32 на Cortex-M3

стоит около 1 доллара.

Л.В.: Линейка STM32F0 на ядре

Cortex-M0 прежде всего предназначе-

на для рынка 8- и 16-битных устройств.

Она будет лишь частично пересекать-

ся с бюджетной STM32F100 “Value

ориентирована

на

сегмент

64...512К.

Г.К.: Ядро Cortex-M уже исчерпало

себя? Или в будущем мы можем ожи-

дать пополнения?

Л.В.: Компания ST не вправе ком-

ментировать будущие разработки и усо-

вершенствования ядер ARM – это мо-

жет делать лишь сама компания ARM.

На данный момент существует довольно

широкий набор этих ядер, мы работа-

ем с большинством из них и, конечно

же, видим в них коммерческое будущее

и выгоду для наших клиентов. Они с

большим энтузиазмом используют ли-

нейку STM32F4, которая базируется на

ядре Cortex-M4 с модулем плавающей

точки и имеет наилучшие параметры

производительности на рынке на теку-

щий момент. Такое решение позволяет

экономить на цене конечного изделия в

сравнении с использованием отдельного

DSP-процессора и предлагать на рынке

более конкурентоспособное решение.

Г.К.: Сейчас популярна тема бес-

проводных решений, многие произво-

дители встраивают в свои контроллеры

беспроводные модули. У ST имеется в

ассортименте линейка STM32W, пла-

нируется ли новая или, возможно, рас-

ширение существующей?

Л.В.: Пока мы не можем раскрывать

наши коммерческие тайны в отношении

направления беспроводных решений на

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 6, 2012

ОБЗОРЫ

Александр Калачев (г. Барнаул)

Богатый наБор для неординарных

задач: возможности DSP в STM32F4

на ядре CorTex-M4

Cortex-A оптимизирована по быстро-

действию с целью достижения высокой

производительности, а Cortex-M – по

энергопотреблению, обеспечивая баланс

между энергоэффективностью и произ-

водительностью.

Требования приложений для встраи-

ваемых систем постоянно повышаются –

это и обеспечение пользовательского

интерфейса (сенсорный ввод, графи-

ческий интерфейс), высокие мульти-

медийные возможности (кодирование/

декодирование аудио/видеопотоков),

обработка данных (цифровая обработка

сигналов, интеллектуальный анализ), и

все это при ограниченных энергетиче-

ских ресурсах. По этой причине микро-

Перед вами стоит задача, требующая отработки решения на основе ши-

рокого динамического диапазона входных параметров? Необходима по-

вышенная точность вычислений? К вашим услугам – возможности вычис-

лительного процессора 32-разрядного микроконтроллера STM32F4 на

ядре Cortex-M4.

П роцессоры с ядрами ARM

граммного обеспечения, высокая энер-

гоэффективность. Одной из последних

версий архитектуры ARM является

ARM-Cortex-хх, предполагающая вари-

анты для процессоров общего назначе-

ния – Cortex-Aх, и для встраиваемых

приложений – Cortex-Mх. Функци-

онально архитектуры практически

идентичны, за исключением того, что

на данный момент широко

применяются в мобильных

устройствах и встраиваемых

системах различного применения. Ар-

хитектура обладает такими привлека-

тельными свойствами, как удобная и

эффективная система команд, мощ-

ная поддержка при разработке про-

Рис. 1. системы команд процессорных ядер архитектур Cortex-Mx

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 6, 2012

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: