Блог компании ST STM32L073VBT6 Сверхнизкопотребляющий 32-разрядный 32 МГц одноядерный микроконтроллер Arm Cortex-M0+

СТSTM32L073VBT6Ультранизкомощный 32-битный 32MHz одноядерный арм Кортекс-M0+ MCU

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. (далее - Шэньчжэнь Минджиада)как профессиональный поставщик электронных компонентов, предоставляет клиентам сверхнизкомощный микроконтроллер ST STM32L073VBT6. Этот 32-разрядный MCU, основанный на ядре Arm® Cortex®-M0+,широко популярен в таких областях, как Интернет вещей (IoT), носимых устройств и промышленного управления благодаря его выдающейся энергоэффективности и богатому набору функций.

Обзор продукта и основные характеристики

STM32L073VBT6 - это микроконтроллер с очень низкой мощностью, принадлежащий серии STM32L0, специально разработанный для применения с батареей и сбора энергии.Этот MCU имеет значительное присутствие в области встроенных систем из-за его выдающихся показателей потребления энергии и сбалансированной конфигурации производительности..

ВSTM32L073VBT6упакована в 100-конечный LQFP (14x14 мм) и работает в диапазоне температур промышленного класса от -40°C до 85°C, с диапазоном напряжения питания от 1,8V до 3,6V,что делает его подходящим для различных суровых экологических приложенийОсновная архитектура STM32L073VBT6 основана на 32-разрядном процессоре Arm Cortex-M0+, работающем на максимальной частоте 32 МГц, обеспечивающем эффективность производительности 0,95 DMIPS/MHz.Это позволяет ему удовлетворять требованиям к производительности большинства встроенных приложений при сохранении низкого потребления энергии.

STM32L073VBT6 имеет богатую конфигурацию памяти: он включает 128 КБ памяти флэш-программ (с защитой от чтения и записи), 20 КБ SRAM и 6 КБ памяти данных EEPROM,предоставление достаточного кода и пространства для хранения данных для разработчиковЭта комбинация памяти особенно подходит для приложений, требующих хранения параметров конфигурации, пользовательских данных или журналов событий.позволяет хранить нелеткие данные без необходимости внешнего чипа EEPROM.

С точки зрения периферийной интеграцииSTM32L073VBT6превосходит: он оснащен 16-канальным 12-битным ADC (с скоростью отбора образцов до 1 Msps) и 2-канальным 12-битным DAC, обеспечивающим аппаратную поддержку для обработки аналогового сигнала.Он поддерживает I2C, IrDA, LIN, SPI, UART/USART и полноскоростной USB 2.0 (без внешнего кристалла), охватывающий большинство требований к связи.STM32L073VBT6 включает в себя ЖК-контроллер (поддерживающий до 8x40 сегментов), аппаратное расчетное устройство CRC, генератор случайных чисел (RNG) и несколько генеральных таймеров / контроллеров PWM, что еще больше расширяет возможности применения.

Конструкция сверхнизкого энергопотребления и оптимизация энергоэффективности

Наиболее заметное преимущество STM32L073VBT6 заключается в его исключительной энергоэффективности, которая также является основной философией проектирования микроконтроллеров серии STM32L0.Устройство использует собственную технологию STMicroelectronics сверхнизкой мощности, достигая ведущих показателей энергопотребления в отрасли.

По потреблению энергии в рабочем режимеSTM32L073VBT6потребляет только 20μA/MHz (режим работы, все периферийные устройства отключены), что означает, что при работе на полной скорости 32MHz расход энергии в ядре составляет приблизительно 640μA.Эта высокая эффективность позволяет системе поддерживать высокую производительность при значительном увеличении срока службы батареиКогда процессор не должен работать на полной скорости, разработчики могут еще больше снизить расход энергии с помощью технологии динамического регулирования напряжения,гибкое регулирование рабочей частоты и напряжения в соответствии с фактическими требованиями обработки.

С точки зрения режимов малой мощности STM32L073VBT6 предлагает несколько вариантов для различных сценариев применения: в режиме остановки (сохранение оперативной памяти и содержимого реестра) расход энергии составляет всего 1.5μA; в режиме ожидания (сохранение только резервного домена), потребление энергии снижается до 300nA; и в режиме отключения (пробуждается только через кнопку NRST или I / O), потребление энергии снижается до 30nA.Эти состояния сверхнизкой мощности особенно подходят для приложений, требующих длительного времени ожидания и периодической работы, такие как беспроводные сенсорные узлы и устройства мониторинга окружающей среды.

ВSTM32L073VBT6Архитектура управления питанием очень гибкая: она поддерживает широкий диапазон напряжения от 1,8 до 3,6 В,и имеет интегрированный программируемый детектор напряжения (PVD) и низкомощную схему BOR (перезагрузка низкого напряжения), обеспечивающее стабильную работу системы в различных условиях питания. Устройство также обеспечивает независимый пин питания преобразователя A/D,позволяет аналоговым периферийным устройствам продолжать нормальное функционирование, пока цифровая секция находится в режиме низкой мощности, тем самым достигая точного мониторинга аналоговых сигналов.

Механизм быстрого пробуждения является еще одной особенностьюSTM32L073VBT6Проектирование с низкой мощностью: требуется всего 3,5 мкм, чтобы проснуться от режима остановки до режима запуска, что позволяет системе быстро реагировать на внешние события и немедленно вернуться в режим с низкой мощностью,минимизация потребления энергии;Эта особенность особенно важна для портативных устройств, работающих на батареях, значительно увеличивая время работы устройства.

Богатая функциональность периферийных устройств и интерфейсов

Микроконтроллер STM32L073VBT6 интегрирует различные периферийные модули, предоставляя разработчикам высокоинтегрированное решение, которое уменьшает количество внешних компонентов,снижает сложность системы, и снижает затраты на BOM.

С точки зрения коммуникационных интерфейсовSTM32L073VBT6поддерживает несколько протоколов отраслевого стандарта, включая до трех USART (поддерживающих ISO7816, LIN, IrDA и управление модемами), два интерфейса SPI (16 Mbit/s),два интерфейса I2C (поддерживающие SMBus/PMBus), и полноскоростной контроллер USB 2.0 OTG (без необходимости внешнего кристаллического осциллятора).беспроводные модулиВ частности, интерфейс USB поддерживает дизайн без кристаллов при сохранении низкого энергопотребления, дальнейшее упрощение дизайна цепей и снижение затрат на систему.

С точки зрения ресурсов таймера, STM32L073VBT6 оснащен несколькими таймерами общего назначения: в том числе 1 16-разрядный таймер продвинутого управления (для управления двигателем PWM), 1 16-разрядный таймер общего назначения,и 2 базовых таймера, а также независимый таймер малой мощности (LPTIM) и часы в реальном времени (RTC). Эти таймеры поддерживают различные функции, такие как захват ввода, сравнение вывода и генерация PWM,отвечает широкому спектру требований от простого управления временем до сложных приложений двигателяТаймер низкой мощности продолжает работать в режиме глубокого сна, позволяя системе просыпаться или поддерживать базовую временную ссылку.

Аналоговые периферийные устройства являются еще одной сильной сторонойSTM32L073VBT6: его 16-канальный 12-битный ADC поддерживает аппаратную функцию перевыборки, которая может повысить эффективное разрешение до 16 бит,при этом также оснащены интегрированным датчиком температуры и внутренним каналом отсчета напряженияДвухканальный 12-битный DAC может генерировать точные аналоговые сигналы для таких приложений, как обработка звука и управление замкнутым циклом.сделать изделие особенно подходящим для таких применений, как портативные медицинские изделия и приборы мониторинга окружающей среды;.

С точки зрения функций безопасности, STM32L073VBT6 предлагает множество механизмов защиты аппаратного обеспечения, включая защиту от чтения/записи флэш, проверку паритета аппаратного обеспечения RAM, расчетную единицу CRC,и уникальный 96-битный идентификатор устройстваЭти функции помогают защитить интеллектуальную собственность, предотвратить подделку данных и повысить надежность системы.что делает их особенно важными для приложений, требующих сертификации безопасности или конструкции, устойчивой к подделкам.

Широкий спектр применений

STM32L073VBT6, с его сверхнизким расходом энергии, богатыми периферийными ресурсами и сбалансированной производительностью, нашел применение в многочисленных областях.

В области Интернета вещей (IoT)STM32L073VBT6является идеальным выбором для сенсорных узлов и устройств шлюза.В то время как его богатые коммуникационные интерфейсы (включая USB, UART, SPI и т. д.) облегчают подключение к различным беспроводным модулям, таким как LoRa, BLE или Wi-Fi.Встроенный аппаратный ускоритель шифрования и уникальный идентификатор устройства повышают безопасность устройств IoT6KB EEPROM может использоваться для хранения конфигураций устройств, сетевых параметров и журналов событий,обеспечение того, чтобы критические данные не терялись даже в случае отключения электроэнергии.

Переносные медицинские и медицинские устройства являются еще одной ключевой областью применения для STM32L073VBT6.и многочисленные энергосберегающие режимы делают его очень подходящим для медицинских электронных устройств, таких как мониторы сердечного ритма12-битный ADC и DAC обеспечивают достаточную точность для обработки биоэлектрических сигналов,в то время как интерфейс USB облегчает загрузку данных между устройством и ПК или смартфономSTM32L073VBT6 прошел соответствующие испытания EMC для медицинских применений, обеспечивая надежную работу в чувствительной медицинской среде.

В области промышленной автоматизации и управленияSTM32L073VBT6Промышленный диапазон температур (от -40°C до 85°C) и высокая устойчивость к помехам позволяют выполнять различные задачи управления в производственных условиях.PWM таймеры и периферийные устройства управления двигателями могут использоваться для управления небольшими двигателями, в то время как богатые коммуникационные интерфейсы облегчают подключение к промышленным автобусам, таким как Modbus, CAN или PROFIBUS (через внешние передатчики).Встроенный таймер и схема контроля напряжения повышают надежность системы, предотвращая непредвиденные сбои систем в промышленной среде.

Умный дом и автоматизация зданий - еще один ключевой рынок для STM32L073VBT6.что делает его подходящим для пользовательских интерфейсов в таких устройствах, как термостаты и умные дверные замкиУльтранизкое потребление энергии позволяет беспроводным датчикам, работающим на батареях (например, магнитам для дверей и окон и датчикам температуры и влажности), работать в течение длительного времени.в то время как многочисленные GPIO (до 84 I / O пин) могут подключать различные приводы и датчики. Интерфейс USB также поддерживает реализацию устройств интерфейса человека-машины (HID), таких как клавиатуры, мыши или другие устройства ввода.

В секторе потребительской электроникиSTM32L073VBT6широко используется в умных часах, фитнес-трекерах, пультах дистанционного управления и других устройствах.в то время как характеристики низкой мощности значительно продлевают срок службы батареиВстроенные функции RTC и календаря могут использоваться для приложений, связанных с временем, а EEPROM 6KB может хранить предпочтения и настройки пользователя.сенсорные периферийные устройства (внедряемые через библиотеки программного обеспечения) обеспечивают современный метод ввода без необходимости механических кнопок.