Die STM32 Mikrocontroller-Serie F3 füllt die Lücke zwischen F1 und F4.

Die STM32 Mikrocontroller-Serie F3 füllt die Lücke zwischen F1 und F4.STMicroelectronics

Ausgestattet mit vielseitigen analogen Schaltungen und dem ARM Cortex-M4 mit FPU, wartet die F3-Serie von STMicroelectronics auf einem wettbewerbsfähigen Preisniveau mit einer Speicherbestückung auf, die den unteren bis mittleren Kapazitätsbereich abdeckt. Der Cortex-M4-Core mit FPU ergänzt die bewährte CPU des Typs Cortex-M3 durch zusätzliche DSP-Funktionen, optimierte Single-Cycle-Befehle, „saturating” Arithmetik-Instruktionen sowie eine Gleitkomma-Einheit. Die F3-Mikrocontroller mitgerechnet, besteht die STM32-Familie inzwischen aus über 350 Varianten und deckt ein Anwendungsspektrum ab, das von einfachen, auf niedrige Kosten ausgerichteten Designs bis zu Applikationen reicht, bei denen es auf hohe Performance und reichhaltige On-Chip-Features ankommt.

Blockschaltung für die F30x-Serie mit Zugang zu CCM-SRAM.

Blockschaltung für die F30x-Serie mit Zugang zu CCM-SRAM.STMicroelectronics

Die F3-Serie gliedert sich in vier Produktlinien, die sich durch die Kapazität ihres On-Chip-Speichers und die integrierte Peripherie unterscheiden. Eingebaut ist zum Beispiel ein 12 Bit A/D-Wandler mit einer Umwandlungsrate von 5 MS/s. Die Bausteine der Reihe F30x besitzen sieben schnelle Komparatoren mit einer Ansprechzeit von 50 ns, vier Programmable Gain Amplifier mit verschiedenen Verstärkungsstufen und 1 % Toleranz sowie zwei 12 Bit D/A-Wandler. Vorhanden sind außerdem vier 12 Bit ADCs mit 5 MS/s. Im Interleaved-Modus werden sogar bis zu 18 MS/s erreicht. In die Bausteine integriert sind des Weiteren zwei hochentwickelte, mit bis zu 144 MHz arbeitende Motor-Control-Timer. Die F30x-Bausteine verfügen über 8 KByte SRAM, der als Core Coupled Memory (CCM-SRAM) dem Befehlsbus zugeordnet ist. Kritische Routinen, die in der Start-up-Phase in den 8 KByte großen CCM geladen werden, lassen sich mit voller Geschwindigkeit und ohne Wait-States verarbeiten. Dabei wird bei 72 MHz eine Performance von 94 Dhrystone-MIPS erzielt, während es aus dem Flash‑ oder SRAM-Speicher nur 62 DMIPS wären. Darüber hinaus bietet die Reihe bis zu 40 KByte SRAM, der dem Datenbus zugeordnet ist. Das 8 KByte große CCM-SRAM kann ohne Performance-Einbußen auch als Datenspeicher genutzt werden. Die Bausteine sind pinkompatibel zur Serie F1 und nutzen das gleiche API, was die Migration zu leistungsfähigeren Bausteinen erleichtert.

Eine andere Ausstattung mit Peripheriefunktionen kennzeichnet die Bausteine der Serie  F37x. Bis zu drei 16 Bit Delta-Sigma-ADCs sind hier in den Chip integriert. Sie arbeiten mit einer separaten analogen Versorgungsspannung zwischen 2,2 V und 3,6 V, haben bis zu 21 massebezogene oder 11 differenzielle Kanäle und bieten die Wahl zwischen sieben programmierbaren Verstärkungsfaktoren je Kanal. Zu den weiteren analogen Peripheriefunktionen der Reihe gehören zwei schnelle Komparatoren, drei 12-Bit-DACs und ein 12-Bit-ADC mit 1 MS/s.