高性价比MCU的传奇 —— STM32H7系列

自2007年,作为主流供应商推出世界第一款Cortex-M MCU,到2020年新推出的H7系列高性能大内存产品,十几年来,ST在MCU市场上不断加大创新力度,STM32持续出新。5大家族、17条产品线、千款型号、I/O兼容,STM32大家族跨越通用、超低功耗、高性能和超高性价比MCU,全面覆盖各种应用需求,打造出了32位MCU的大帝国。

谈到STM32的高性能家族产品,大家已经对STM32F2/F4/F7耳熟能详。之后的STM32H7系列继承和发展了高性能产品家族的特性,其中单核的H743/750和双核745/747也已经得到了广泛应用。2020年初,ST推出STM32H7A3。2020年9月,H7系列又出新品,STM32H723将高性能与低价格的平衡推到极致。

STM32H7各产品应用定位如下:

STM32H743:单核480MHz及丰富的资源,适用于工业、医疗及消费类应用;
STM32H745:双核架构、125度耐温以及强大的运算能力,适应于工业应用的苛刻环境;
STM32H747:内置MIPI DSI, 满足同时需要高性能及显示要求的应用;
STM32H7A3:内置大容量1.4MB SRAM及低功耗,适用于家电及工控显示应用;
STM32H723:单核最强性能及高性价比,适用于工业、医疗及消费类成本敏感型应用。

STM32 H7系列主要特性:

Cortex-M7 480MHz主频
– 双核Cortex-M4 240MHz (仅STM32H7x5/H7x7系列)
– 2400 Coremark, 1027DMIPS
– 双精度浮点运算单元
– 16+16KB 一级缓存
– 64KB ITCM 和 128KB DTCM 快速访问内存
– 最高总线速率达到240MHz

2MB 内部 Flash
– 双区设计、可不停机升级
– 每页128KB,带ECC校验

分散式 1MB SRAM
– CM7内核:64KB ITCM 和 128KB DTCM
– AXI总线:512KB
– AHB总线:288KB
– 低功耗域:64KB
– 全部SRAM都带有ECC校验

H7系列具有强大的内核,Chrom-ART Accelerator 和MJPEG codec 可减轻90%以上的CPU工作负荷,图像显示效果佳;主DMA能处理记忆体和外设之间最复杂的数据传输配置,最多提供16个通道减轻CPU工作负荷,可横跨各种外设,高效率传输资料;在安全管理方面,使用专属加密技术和哈希硬件加速,可减轻90%以上的CPU工作负荷;高精度计时器(2.1ns) 能产生复杂波形,与多重事件同步,无须CPU辅助。

STM32H743_H753/STM32H745_H755/STM32H747_H757系列的典型应用案例是3D打印机。其中,Cortex-M7作为高速运算处理器,负责处理显示部分,实时处理部分由Cortex-M4负责。一颗MCU即可完成整个打印机功能,大大节省系统元器件数量。

STM32H7A3/STM32H7B3主攻图像应用,如家庭控制板,温控器等。AXI总线:1MB(2x384KB + 256KB)连续地址SRAM有助于图像处理;支持串行PSRAM外扩。图像Chrom-GRC在圆形显示时减少20%的缓存资源。OctoSPI 接口能更快速地连接外部存储器,并支持 OctoSPI PSRAM,大容量内部RAM。

STM32H7A3/STM32H7B3内嵌图像处理引擎,能够支持高分辨率显示应用,并能优化中低分辨率显示应用。仅使用64pin 封装就能满足图像显示应用,无需扩展SRAM,令系统架构简单,PCB面积更小,成本更低。

在STM32H7A3/STM32H7B3的典型案例——智能家电显示控制板的系统架构中,ITCM和DTCM主要放置常用代码;实时控制部分通过SDMMC和传统通讯接口,进行传感器以及马达驱动控制,在执行上实现了真正的零等待过程。

高性价比MCU的传奇 —— STM32H7系列

自2007年,作为主流供应商推出世界第一款Cortex-M MCU,到2020年新推出的H7系列高性能大内存产品,十几年来,ST在MCU市场上不断加大创新力度,STM32持续出新。5大家族、17条产品线、千款型号、I/O兼容,STM32大家族跨越通用、超低功耗、高性能和超高性价比MCU,全面覆盖各种应用需求,打造出了32位MCU的大帝国。

谈到STM32的高性能家族产品,大家已经对STM32F2/F4/F7耳熟能详。之后的STM32H7系列继承和发展了高性能产品家族的特性,其中单核的H743/750和双核745/747也已经得到了广泛应用。2020年初,ST推出STM32H7A3。2020年9月,H7系列又出新品,STM32H723将高性能与低价格的平衡推到极致。

STM32H7各产品应用定位如下:

STM32H743:单核480MHz及丰富的资源,适用于工业、医疗及消费类应用;
STM32H745:双核架构、125度耐温以及强大的运算能力,适应于工业应用的苛刻环境;
STM32H747:内置MIPI DSI, 满足同时需要高性能及显示要求的应用;
STM32H7A3:内置大容量1.4MB SRAM及低功耗,适用于家电及工控显示应用;
STM32H723:单核最强性能及高性价比,适用于工业、医疗及消费类成本敏感型应用。

STM32 H7系列主要特性:

Cortex-M7 480MHz主频
– 双核Cortex-M4 240MHz (仅STM32H7x5/H7x7系列)
– 2400 Coremark, 1027DMIPS
– 双精度浮点运算单元
– 16+16KB 一级缓存
– 64KB ITCM 和 128KB DTCM 快速访问内存
– 最高总线速率达到240MHz

2MB 内部 Flash
– 双区设计、可不停机升级
– 每页128KB,带ECC校验

分散式 1MB SRAM
– CM7内核:64KB ITCM 和 128KB DTCM
– AXI总线:512KB
– AHB总线:288KB
– 低功耗域:64KB
– 全部SRAM都带有ECC校验

H7系列具有强大的内核,Chrom-ART Accelerator 和MJPEG codec 可减轻90%以上的CPU工作负荷,图像显示效果佳;主DMA能处理记忆体和外设之间最复杂的数据传输配置,最多提供16个通道减轻CPU工作负荷,可横跨各种外设,高效率传输资料;在安全管理方面,使用专属加密技术和哈希硬件加速,可减轻90%以上的CPU工作负荷;高精度计时器(2.1ns) 能产生复杂波形,与多重事件同步,无须CPU辅助。

STM32H743_H753/STM32H745_H755/STM32H747_H757系列的典型应用案例是3D打印机。其中,Cortex-M7作为高速运算处理器,负责处理显示部分,实时处理部分由Cortex-M4负责。一颗MCU即可完成整个打印机功能,大大节省系统元器件数量。

STM32H7A3/STM32H7B3主攻图像应用,如家庭控制板,温控器等。AXI总线:1MB(2x384KB + 256KB)连续地址SRAM有助于图像处理;支持串行PSRAM外扩。图像Chrom-GRC在圆形显示时减少20%的缓存资源。OctoSPI 接口能更快速地连接外部存储器,并支持 OctoSPI PSRAM,大容量内部RAM。

STM32H7A3/STM32H7B3内嵌图像处理引擎,能够支持高分辨率显示应用,并能优化中低分辨率显示应用。仅使用64pin 封装就能满足图像显示应用,无需扩展SRAM,令系统架构简单,PCB面积更小,成本更低。

在STM32H7A3/STM32H7B3的典型案例——智能家电显示控制板的系统架构中,ITCM和DTCM主要放置常用代码;实时控制部分通过SDMMC和传统通讯接口,进行传感器以及马达驱动控制,在执行上实现了真正的零等待过程。