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STMicroelectronics STM32U3 Extrem stromsparende 32-Bit-Mikrocontroller

Die Ultra-Low-Power-Mikrocontroller STM32U3 mit Arm® Cortex®-M33 32-Bit-Prozessor, TrustZone® und einer Gleitkommaeinheit (FPU) von STMicroelectronics arbeiten mit einer Taktfrequenz von bis zu 96 MHz. Die Single-Precision-FPU unterstützt alle Arm Single-Precision-Datenverarbeitungsbefehle und -Datentypen. Darüber hinaus implementiert der Cortex-M33 Core einen vollständigen Satz von digitalen Signalverarbeitungsbefehlen (DSP) und eine Speicherschutzeinheit (MPU), die die Applikationssicherheit erhöht. Die STM32U3 Bauteile basieren auf der Near-Threshold-Voltage-Technologie und reduzieren den aktiven Verbrauch bis hinunter auf 10 µA/MHz, was die Batterielaufzeit für jede Applikation deutlich verlängert.

Die Bauteile enthalten Speicher mit hoher Geschwindigkeit (1-MByte Flash-Speicher und 256-Kbytes SRAM), einer Schnittstelle mit Octo/Quad-SPI- Flash-Speicher, erweiterte E/As, Peripherie verbunden mit drei APB-Bussen, zwei AHB-Bussen und einer 32-Bit Multi-AHB- Bus-Matrix. Die STM32U3-MCUs verfügen über Schutzmechanismen für eingebetteten Flash-Speicher und SRAM. Diese Bauteile bieten außerdem zwei 12-Bit-ADCs (2,5 Ms/s), zwei Komparatoren zwei Operationsverstärker zwei DAC-Kanäle, ein internes Spannungsreferenzbuffer, ein stromsparendes RTC, drei universelle 32-Bit-Timer, ein 16-Bit- PWM-Timer speziell für Motorsteuerung, drei universelle 16-Bit-Timer, zwei grundlegende 16-Bit-Timer und bis zu vier stromsparende 16-Bit-Timer.

Die STM32U3-Bauteile verfügen über einen integrierten energiesparenden Digitalfilter für Audiosignale (ADF), wobei ein Filter die Erkennung von Geräuschen unterstützt. Zu den weiteren Funktionen gehören bis zu 21 kapazitive Sensorkanäle, standardmäßige/erweiterte Kommunikationsschnittstellen und mehrere Peripheriegeräte. STM32U3-MCUs von STMicroelectronics bieten hohen Schutz vor transienten und anderen Angriffen.

Merkmale

  • Enthält patentierte Technologie von ST
  • Sehr niedriger Energieverbrauch
    • 1,71 V bis 3,6 V Stromversorgung
    • -40 °C bis +105 °C Temperaturbereich
    • VBAT-Modus: Versorgung für RTC, 32x 32-Bit-Backup-Register
    • 1,6 μA stoppt 3-Modi mit 8-kB SRAM
    • 2,2 μA stoppt 3-Modi mit vollem SRAM
    • 3,8 μA stoppt 2-Modi mit 8 kB SRAM
    • 4,5 μA stoppt 2-Modi mit vollem SRAM
    • 9,5 μA/MHz laufen Modus bei 3,3 V [While(1) SMPS Abwärtswandler-Modus]
    • 13 μA/MHz laufen Modus bei 3.3 V/48 MHz (CoreMark® SMPS Abwärtswandler-Modus)
    • 16 μA/MHz laufen Modus bei 3.3 V/96 MHz (CoreMark SMPS Abwärtswandler-Modus)
    • Brownout-Reset (BOR) in allen Modi außer Herunterfahren
  • ARM 32-Bit-Cortex-M33-CPU mit TrustZone und FPU
  • ART-Beschleuniger mit 8-Kbyte-Befehls-Cache ermöglicht 0-Wait-State-Ausführung aus Flash und externen Speichern – Frequenz bis zu 96 MHz, MPU, 144 DMIPS und DSP-Anweisungen
  • Leistungsmanagement – Embedded-Regler (LDO) und SMPS-Abwärtswandler, der Switch-on-the-Fly und Spannungsskalierung unterstützt
  • Benchmarks
    • 1,5 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)
    • 387 CoreMark (4,09 CoreMark/MHz)
    • 500 ULMark™-CP
    • 117 ULPMark-CM
    • 202000 SecureMark™-TLS
  • Speicher
    • Bis zu 1 Mbyte (STM32U375) oder 1 Mbyte (STM32U385) Flash-Speicher mit ECC, 2x Bänke während des Schreibens
    • 256 Kbytes SRAM, einschließlich 64 Kbytes mit Hardware-Paritätsprüfung
    • Externe OCTOSPI-Speicherschnittstelle unterstützt SRAM-, PSRAM-, NOR-, NAND- und FRAM-Speicher
  • Sicherheit
    • Arm TrustZone und sichere I/Os, Speicher und Peripherie
    • Flexibles Lebenszyklus-Schema mit RDP und passwortgeschütztem Debugging
    • Root-of-Trust aufgrund eines einzigartigen Boot-Entry und Secure Hide Protection Area (HDP)
    • Sichere Firmware-Installation (SFI) von Embedded Root Secure Services (Debian)
    • Sicheres Firmware-Upgrade
    • Unterstützung von Trusted FirmWare für Cortex M (TF-M)
    • Public-Key-Beschleuniger, ECDSA-Signaturverifizierung
    • hardware-schlüsselschutz
    • Bestätigungsschlüssel
    • HASH-Hardware-Beschleuniger
    • Echter Zufallsnummerngenerator, konform mit NIST SP800-90B
    • Eindeutige 96-Bit-ID
    • 512-Byte OTP (einmal programmierbar)
    • Manipulationsschutz
  • Taktmanagement
    • 4 MHz bis 50 MHz Quarzoszillator
    • 32,768 kHz Quarzoszillator für RTC (LSE)
    • Interner werksseitig getrimmter 16 MHz-RC (±1 %)
    • Interner stromsparender RC mit 32 kHz oder 250 Hz (±5 %) Frequenz
    • 2 x interne 3 MHz- bis 96 MHz-Mehrgeschwindigkeits-Oszillatoren
    • 48 MHz intern mit Taktrückgewinnung
    • Präzise MSI im PLL-Modus und bis zu 96 MHz mit 32,768 kHz, 16 MHz oder 32 MHz Quarzoszillator
  • Universal-Ein-/Ausgänge – bis zu 82x schnelle I/Os mit Interrupt-Fähigkeit, zumeist 5-V-tolerant und bis zu 14x I/Os mit unabhängiger Versorgung bis hinunter zu 1,08 V
  • Bis zu 15 x Timer und 2 x Watchdogs
    • 1 x erweiterte 16-Bit-Motorsteuerung, 3 x 32-Bit- und 3 x 16-Bit-Universal, 2 x 16-Bit-Basic, 4 x 16-Bit-Timer mit geringem Stromverbrauch (im Stop-Modus verfügbar), 2 x Watchdogs und 2 x SysTick-Timer
    • RTC mit Hardware-Kalender, Alarme und Kalibrierung
  • Bis zu 19x Kommunikationsperipherie
    • 1 x USB 2.0 Vollgeschwindigkeits-Controller
    • 1 x serielle Audioschnittstelle (SAI)
    • 3 x I2C FM + (1 MBit/s), SMBus/PmBus™
    • 2x I3C (SDR) mit Unterstützung von I2C FM+-Modus
    • 2x USARTs und 2x UARTs (SPI, ISO 7816, LIN, IrDA, Modem), 1x LPUART
    • 3 x SPIs (6 x SPIs, einschließlich 1 x mit OCTOSPI +2 x mit USART)
    • 1 x CAN-FD-controller
    • 1 x SDMMC-Schnittstelle
    • 1 x Audio-Digitalfilter mit Tonaktivitätserkennung
  • 12-Kanal-GPDMA-Controller, der im Sleep- und Stop-Modus (bis Stop 2) funktionsfähig ist
  • Bis zu 21 x kapazitive Sensorkanäle mit Unterstützung für Berührungstasten-, Linear- und Dreh-Berührungssensoren
  • Umfassende analoge Peripherie (unabhängige Versorgung)
    • 2 × 2,5 MS/s 12-Bit-ADC mit Hardware-Überabtastung
    • 12-Bit-DAC-Modul mit 2 x D/A-Wandlern, stromsparender Abtast- und Halteschaltung, autonom im Stop-1-Modus
    • 2 x Operationsverstärker mit integriertem PGA
    • 2 x Komparatoren für extrem niedrigem Stromverbrauch
  • CRC-Berechnungseinheit
  • Debug mit Entwicklungsunterstützung – Serial-Wire Debug (SWD), JTAG, Embedded Trace Macrocell™ (ETM)
  • ECOPACK2-konforme Gehäuseoptionen:
    • LQFP48 (7 mm × 7 mm), LQFP64 (10 mm × 10 mm) und LQFP100 (14 mm × 14 mm)
    • UFQFPN32 (5 mm x 5 mm) und UFQFPN48 (7 mm x 7 mm)
    • UFBGA64 (5 mm × 5 mm) und UFBGA100 (7 mm × 7 mm)
    • WLCSP52 und WLCSP68 (3,17 mm x 3,11 mm)
  • -40 °C bis +105 °C Temperaturbereich, +110 °C Sperrschicht

Applikationen

  • Batteriebetriebene Geräte
  • Automobil-Applikationen
  • Industrieautomatisierung
  • Unterhaltungselektronik
  • Gesundheitswesen und medizinische Geräte
  • Sicherheits- und Zugangskontrolle
  • Intelligente Stromnetze und Messgeräte
  • Smart-Landwirtschaft
  • Drahtlose Kommunikationsgeräte
  • Verbraucher- und Industrieroboter

Videos

Datenblätter

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Veröffentlichungsdatum: 2025-03-03 | Aktualisiert: 2025-11-04