單祥茹

意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics，ST）自2007年發(fā)布了第一款STM32產(chǎn)品，在12年的時(shí)間里累計(jì)推出16條產(chǎn)品線，產(chǎn)品系列不斷完善。STM32G4是不久前ST最新推出的、專門用于提高下一代數(shù)字電源應(yīng)用性能和能效的新產(chǎn)品。從本質(zhì)上說，該產(chǎn)品并不是從零開始的全新產(chǎn)品線，而是2012年發(fā)布的第一款混合信號(hào)產(chǎn)品STM32F3產(chǎn)品線的延續(xù)版本，它繼承了STM32F3良好的理念和基因，帶來更強(qiáng)勁的性能和數(shù)模效果。

有效提升四大性能

STM32全線產(chǎn)品均基于ARM內(nèi)核，覆蓋了從Cortex M0、MO+、M3、M4、M33到M7，以及部分Cortex A系列內(nèi)核。ARM內(nèi)核具有的設(shè)計(jì)延承性，也為STM32產(chǎn)品線帶來更廣闊的產(chǎn)品布局。STM32F3是STM32系列中第一款混合信號(hào)產(chǎn)品，作為該產(chǎn)品的升級(jí)版，STM32G4依然選擇基于Cortex M4內(nèi)核，同時(shí)帶有DSP運(yùn)算性能和浮點(diǎn)運(yùn)算指令集?！霸赟TM32G4內(nèi)部還引入了兩個(gè)全新的硬件數(shù)學(xué)加速器，在處理速度、功能安全與信息安全、溫度特性以及數(shù)模組合方式上，相比前一代產(chǎn)品均有大幅提升。另外，STM32G4還增加了很多豐富且高端的模擬外設(shè)。”意法半導(dǎo)體微控制器事業(yè)部微控制器產(chǎn)品經(jīng)理、數(shù)字電源及電機(jī)控制市場(chǎng)經(jīng)理Jean-Marc Mathieu博士在STM32G4媒體溝通會(huì)上表示。

G4的性能是F3的三倍：性能是STM32G4產(chǎn)品最重要的參數(shù)，也是產(chǎn)品最重要的賣點(diǎn)之一。除了內(nèi)核達(dá)到170MHz高主頻之外，STM32G4還內(nèi)置了三個(gè)不同的硬件加速器，協(xié)助CPU提高運(yùn)算性能。其中，ART加速器（動(dòng)態(tài)緩存），可有效提升代碼綜合執(zhí)行效率，不過它相當(dāng)于是一個(gè)硬件堆棧，有可能會(huì)出現(xiàn)溢出現(xiàn)象;關(guān)鍵程序加ARoutine Booster CCM-SRAM（靜態(tài)緩存），主要解決了關(guān)鍵性代碼延時(shí)問題，用戶可以把最關(guān)鍵的代碼拷貝到CCM-SRAM中，并在該區(qū)域中執(zhí)行，以避免產(chǎn)生任何延時(shí);數(shù)學(xué)加速器是STM32G4特有的、具有革新意義的新功能，由三角函數(shù)（Trigo）和數(shù)字濾波加速器（Filter-Math Accelerator，F(xiàn)MAC）兩部分組成，它再次提升了芯片的運(yùn)算性能。引入的FMAC濾波算法加速器和CORDIC專用引擎，可以加快一些算法的運(yùn)算速度，例如，電機(jī)控制應(yīng)用中的旋轉(zhuǎn)和矢量三角法，以及一般的對(duì)數(shù)、雙曲線和指數(shù)函數(shù)、信號(hào)調(diào)理IIR/FIR濾波算法或數(shù)字電源3p/3z控制器，以及卷積和相關(guān)函數(shù)等矢量函數(shù)。這兩部分有助于用戶解決在控制領(lǐng)域中的矢量算法難題，包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、電源轉(zhuǎn)化類產(chǎn)品設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的數(shù)學(xué)公式，一方面減輕了CPU的負(fù)荷，同時(shí)運(yùn)算效率也將提升5倍左右。

豐富的內(nèi)置數(shù)模外設(shè)：STM32G4包括模擬運(yùn)放、DAC、比較器、12-bit支持4Msps以及硬件過采樣的ADC，同時(shí)產(chǎn)品還增加了CAN-FD接口，該接口的有效載荷比特率是標(biāo)準(zhǔn)CAN的8倍，在未來工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中將扮演重要角色。

功能安全與信息安全：STM32G4可利用雙區(qū)存儲(chǔ)器支持實(shí)時(shí)固件升級(jí)。產(chǎn)品采用的雙BankFlash機(jī)制，其中一個(gè)Bank可運(yùn)行已經(jīng)加載的應(yīng)用程序，而另一個(gè)Bank則用于在線加載新版本固件程序。當(dāng)升級(jí)加載完成后，只要設(shè)置一個(gè)寄存器就可以瞬間切換兩個(gè)Bank間的地址，實(shí)現(xiàn)在線固件升級(jí)。

在安全性尤其是信息安全方面，STM32G4帶來了較以往產(chǎn)品更新的設(shè)計(jì)理念，就是安全存儲(chǔ)區(qū)域。安全存儲(chǔ)區(qū)域僅在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)可以被執(zhí)行，用戶可以在這個(gè)過程中做一些敏感信息的存儲(chǔ)和校驗(yàn)算法，當(dāng)系統(tǒng)退出該區(qū)域進(jìn)入到用戶的應(yīng)用程序后，這一部分存儲(chǔ)器會(huì)被完全隔離并隱藏起來，在硬件上杜絕應(yīng)用程序去訪問安全存儲(chǔ)區(qū)中的內(nèi)容。STM32G4還支持256位密鑰的硬件加解密，方便用戶對(duì)固件遠(yuǎn)程升級(jí)時(shí)對(duì)傳輸層信息加密，保障了代碼的安全。除此之外，STM32G4還有很多提升安全設(shè)計(jì)的外設(shè)，可以滿足用戶尤其是IoT用戶應(yīng)用場(chǎng)景中，對(duì)信息安全多種角度的要求。

低動(dòng)態(tài)能效：在動(dòng)態(tài)能效上，STM32G4采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)，因此在運(yùn)行模式下的動(dòng)態(tài)能效只有160μA/MHz。除此之外，STM32G4還提供低功耗工作模式，雖然它不是一個(gè)超低功耗產(chǎn)品，但運(yùn)行功耗比傳統(tǒng)DSP產(chǎn)品有至少兩倍以上的優(yōu)化。比如，在數(shù)字電源應(yīng)用場(chǎng)景中，用戶目標(biāo)要達(dá)到95%甚至98%以上的轉(zhuǎn)換效率，此時(shí)數(shù)字器件上的能耗損失尤其關(guān)鍵，而160μA/MHz的動(dòng)態(tài)能效將成為STM32G4非常引入關(guān)注的特性。

除了四大性能方面的顯著提升，STM32F3有了更高的溫度特性，最高工作溫度達(dá)到125℃。

三條產(chǎn)品線滿足更廣泛的市場(chǎng)需求

STM32G4產(chǎn)品目錄分為三大產(chǎn)品系列：基本系列、增強(qiáng)系列和高分辨率系列，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品分別是STM32G4x4、STM32G4x3、STM32G4x1。STM32G4x4產(chǎn)品屬高精度PWM型，擁有高精度12通道定時(shí)器。S TM32G4x4和STM32G4x3產(chǎn)品間唯一的區(qū)別就是高精度定時(shí)器，STM32G4x1雖為入門級(jí)產(chǎn)品，但在性能上沒有任何讓步，只是在模擬外設(shè)方面相比前兩個(gè)產(chǎn)品系列精簡(jiǎn)一些。

為了擴(kuò)大應(yīng)用范圍，STM32G4產(chǎn)品目前覆蓋從32-pin到128-pin，32K flash一直到512Kflash，擁有一個(gè)完整的平臺(tái)，且眾多的型號(hào)選擇。其中LQFP80和LQFP128為全新的封裝，也是STM32此前的產(chǎn)品從未使用過的封裝形式。STM32G4鎖定數(shù)字電源市場(chǎng)

STM32產(chǎn)品的迭代與延續(xù)完全基于市場(chǎng)的需求，STM32G4主要面向控制類應(yīng)用，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、數(shù)字電源、儀器儀表和工業(yè)測(cè)量等應(yīng)用場(chǎng)景。其中，數(shù)字電源是非常重要的應(yīng)用領(lǐng)域。

數(shù)字電源中包括高頻數(shù)字開關(guān)電源、功率因數(shù)補(bǔ)償，在大功率數(shù)字能源轉(zhuǎn)換應(yīng)用場(chǎng)景下，這些都將是未來幾年具有廣闊前景的應(yīng)用領(lǐng)域。

在針對(duì)數(shù)字電源產(chǎn)品的布局上，STM32G4獨(dú)樹一幟。不同于市場(chǎng)上大多數(shù)選擇私有內(nèi)核的數(shù)字電源產(chǎn)品，STM32G4一如既往地選擇了基于Cortex M4內(nèi)核，借助～公司廣泛的生態(tài)系統(tǒng)資源，以及整個(gè)STM32平臺(tái)的生態(tài)系統(tǒng)，預(yù)計(jì)STM32G4產(chǎn)品將很快在電機(jī)控制、工業(yè)應(yīng)用以及數(shù)字電源市場(chǎng)獲得應(yīng)用。

針對(duì)數(shù)字電源市場(chǎng)ST有一個(gè)清晰的產(chǎn)品路線圖，較低端的為STM32F334，高端的有STM32H743產(chǎn)品，這兩個(gè)產(chǎn)品中都已配置ST第一代的高精度定時(shí)器。雖然S TM32H7中只放置了這個(gè)定時(shí)器的數(shù)字部分，但只能達(dá)到2納米的精度。STM32G4的出現(xiàn)正好填補(bǔ)了這兩個(gè)平臺(tái)間的空白，增強(qiáng)的HRTIMer高精度定時(shí)器現(xiàn)在已經(jīng)到了v2版本，達(dá)到184皮秒的精度。不過，Jean-Marc Mathieu博士表示，STM32G4#不是完整取代STM32F334的應(yīng)用場(chǎng)景，而是在STM32F334的基礎(chǔ)上做了提升，去覆蓋更復(fù)雜的一些數(shù)字電源應(yīng)用場(chǎng)景，而這些應(yīng)用場(chǎng)景通常是STM32F334力所不能及的。

為了輔助應(yīng)用開發(fā)，STM32開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)新增了高性價(jià)比的支持STM32G4 MCUMNucleo開發(fā)板、功能齊全的評(píng)估板和板載加密加速器，以及STM32CubeG4軟件包。此外還有一套Nucleo電機(jī)控制專用開發(fā)板和軟件開發(fā)套件。

WISA協(xié)會(huì)電視陣營(yíng)擴(kuò)展到6家領(lǐng)先的全球性電視制造商

由Summit Wireless Technologies發(fā)起創(chuàng)立、60多家領(lǐng)先消費(fèi)電子品牌組成的無線揚(yáng)聲器和音頻協(xié)會(huì)WiSA LLC日前宣布：WiSA協(xié)會(huì)再度擴(kuò)容，其電視品牌增加到6家全球頂級(jí)的電視機(jī)制造商。最新成員包括以東芝（Toshiba）品牌生產(chǎn)和銷售電視機(jī)的Compal，小米科技生態(tài)系統(tǒng)公司以及領(lǐng)先的激光投影電視制造商峰米科技（Fengmi），他們將與LG電子、富士康、TCL和Bang&Olufsen一起作為WiSA會(huì)員，為家庭娛樂帶來高解析度多聲道音頻體驗(yàn)。

“在6家領(lǐng)先的全球性電視品牌的支持下，再加上今年上市的數(shù)百萬套符合WiSA規(guī)范而獲得WiSA Ready標(biāo)識(shí)的系統(tǒng)，業(yè)界正在持續(xù)不斷地接受我們所倡導(dǎo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，”WiSA總裁Tony Ostrom表示?！按送猓覀冾A(yù)計(jì)8K電視將在今年晚些時(shí)候推出，它們將與WiSA成員們的多種WiSA USB TransmittersA送器和所有獲得WiSA Certified認(rèn)證的揚(yáng)聲器兼容。我們對(duì)目前的勢(shì)頭和即將在今年下半年到達(dá)的多個(gè)里程碑感到興奮?！?/p>

所有獲得WI.SA Certified認(rèn)證和具備WiSA Ready功能的組合子系統(tǒng)都可無縫地協(xié)作，提供無線的多聲道音頻和真實(shí)的家庭影院聲效，讓聽眾沉浸在電影和視頻、音樂、體育、游戲/電子競(jìng)技等的現(xiàn)場(chǎng)效果之中。因此，消費(fèi)者可以期待發(fā)燒級(jí)的體驗(yàn)，但不需像傳統(tǒng)音頻系統(tǒng)一樣大費(fèi)周章，因?yàn)槠湓O(shè)置很簡(jiǎn)單，即使是設(shè)置較大的5.1和7.1系統(tǒng)也只需幾分鐘。

建立無線揚(yáng)聲器和音頻（WiSA）協(xié)會(huì)的目的是定義用于多聲道無線音頻標(biāo)準(zhǔn)，意在使多個(gè)品牌的產(chǎn)品能夠完美地協(xié)同工作，并在家中創(chuàng)造出令人驚嘆的沉浸式音頻體驗(yàn)。WiSA與成員們密切合作，去創(chuàng)建認(rèn)證要求和測(cè)試程序，然后在產(chǎn)品開發(fā)路徑上提供支持，以確保所有獲得WiSA認(rèn)證的、包括AV功放、電視機(jī)、游戲系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等音頻發(fā)送器，以及經(jīng)WSA認(rèn)證的揚(yáng)聲器等接收器進(jìn)行通信并完美地在一起工作。