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L4+要一統(tǒng)中端MCU江湖？——NUCLEO-L4R5ZI評(píng)測(cè)

2022-01-02
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作者：SATURN
來(lái)源：21ic

[導(dǎo)讀]
L4+從表現(xiàn)上來(lái)看，比L4功耗更低，性能更強(qiáng)。但它并不是L4的附屬品，而是一個(gè)全新獨(dú)立的STM32產(chǎn)品線。內(nèi)建增強(qiáng)的顯示組件，更加迎合當(dāng)前對(duì)于中端MCU市場(chǎng)的需求。這是ST下的一步好棋。

ST又在搞事情!

繼STM32F7和STM32H7之后，ST又推出了STM32L4+系列MCU，這次帶來(lái)了超低功耗的新低，另外性能上卻提升了50%。吃瓜群眾的熱情，再次被點(diǎn)燃，甚至有人稱，L4+這是要一統(tǒng)中低MCU的江湖!

雖然前段時(shí)間里，F(xiàn)7和H7系列成功吸引了大眾的眼球，但是在實(shí)際的產(chǎn)品開發(fā)中，使用F7和H7的實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)該還不多，為啥?首先，從性能上來(lái)說(shuō)，無(wú)論是F7的200MHz，還是H7的400MHz，相對(duì)于Cortex-A系列處理來(lái)說(shuō)，還真有點(diǎn)跟不上。至于說(shuō)低功耗需求，一般都不會(huì)去采用F7/H7系列，加上F7/H7系列芯片的采購(gòu)價(jià)一直居高不下，所以也就出現(xiàn)了叫好不叫座的尷尬局面。

倒是L4系列MCU，折衷了低功耗及高性能的優(yōu)點(diǎn)，在ST的諸MCU產(chǎn)品中，取得了大眾的一致認(rèn)可，銷量倒是挺不錯(cuò)!

這次的L4+，算是L4系列的改進(jìn)，百尺竿頭，更進(jìn)一尺!

NUCLEO-L4R5ZI隸屬NUCLEO-144系列，想必接觸過(guò)NUCLEO系列板子的用戶一定耳熟能詳了。采用公版設(shè)計(jì)一直是NUCLEO系列產(chǎn)品的特色，主要是ST在大多數(shù)引腳相同的產(chǎn)品中引入了引腳兼容，所以在開發(fā)板的設(shè)計(jì)上也可以以統(tǒng)一的風(fēng)格呈現(xiàn)給用戶。

此次的NUCLEO-L4R5ZI設(shè)計(jì)上有一個(gè)值得一提的地方，NUCLEO-L4R5ZI本身沒(méi)有提供ETH接口，所以設(shè)計(jì)也沒(méi)有象早期的一些開發(fā)板一樣，引出一個(gè)丑陋的ETH缺口了，強(qiáng)迫癥患者表示很舒服!

NUCLEO-L4R5ZI開發(fā)板背面仍然是大量的SB接口，供用戶調(diào)整開發(fā)板的設(shè)置，比如添加外部HSE時(shí)鐘源等設(shè)置。

新的MCU命名風(fēng)格與以前略有不同，意法半導(dǎo)體微控制器產(chǎn)品部STM32產(chǎn)品線經(jīng)理 Bertrand Denis表示，“Plus是代表額外，L4+增加了額外的主頻、額外的性能、額外的集成度。”

該系列包含不同的產(chǎn)品線：STM32L4x1(基本型系列)，STM32L4x2(USB Device)，STM32L4x3(USB Device, LCD)，STM32L4x5(USB OTG)和STM32L4x6(USB OTG, LCD)。

L4+系列MCU在ST家族中的產(chǎn)品位置如上圖所示，進(jìn)一步豐富了ST微處理器產(chǎn)品線。

STM32L4+帶來(lái)了許多新特性。

首先是在性能及低功耗上取得了新的成就。STM32 L4+的主頻達(dá)到了120MHz，相比較L4 80MHz主頻提升了50%，CoreMark成績(jī)?yōu)?10分，基本趕上了STM32 F4的成績(jī)，過(guò)去80MHz 主頻的L4跑分為273分，性能提高了50%。而在ULPMARK低功耗測(cè)試中，STM32 L4+在功耗上的指標(biāo)并不亞于STM32 L4或者L0。

其次，L4+中引入了新的外設(shè)，為了達(dá)到更優(yōu)化的性能，ST加入了眾多支持IP，包括圖形加速器Chrom-ART Accelerator，顯示接口，以及Chrom-GRC 存儲(chǔ)器。

Chrom-ART Accelerator是DMA2D，即用于圖像處理的專業(yè) DMA，根據(jù)ST提供的官方數(shù)據(jù)顯示，在開啟了Chrom-ART Accelerator之后，執(zhí)行圖畫處理只占用了11%的CPU資源，而關(guān)閉Chrom-ART Accelerator則會(huì)消耗84%的CPU資源。此前，該技術(shù)主要應(yīng)用在ST的高性能MCU中，放在低功耗應(yīng)用中尚屬首次。

針對(duì)更多顯示支持接口，STM32 L4+支持MIPI-DSI，還包括FMC和TFT，這可以讓L4+處理器支持各類顯示系統(tǒng)，適用于全新一代手環(huán)、表計(jì)以及工業(yè)傳感器等。

針對(duì)圓形優(yōu)化存儲(chǔ)方案Chrom GRC，則是ST的另外一大創(chuàng)新，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)模式數(shù)據(jù)格式是方形的，但針對(duì)目前圓形的智能手表來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)為方形數(shù)據(jù)會(huì)浪費(fèi)額外的SRAM，采用Chrom GRC技術(shù)則會(huì)只存儲(chǔ)圓形區(qū)域，可節(jié)約20%的SRAM存儲(chǔ)空間。

除此之外，STM32 L4+還集成了停止模式外設(shè)可確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更低待機(jī)功耗，兩個(gè)8線SPI、最高達(dá)86MHz，USART最高為10Mbit/s，這就意味著在外接Flash的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸效率，數(shù)字濾波器用于連接∑-Δ調(diào)制器，

最后L4+系列帶來(lái)了更高的集成度，除了外設(shè)，MCU引入了更高的存儲(chǔ)容量，使得L4+系列更適合可穿戴產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域。

上圖中是一個(gè)典型的L4+應(yīng)用，直接使用L4+就足以應(yīng)付所有需求!

生態(tài)系統(tǒng)一直是ST追求并完善的目標(biāo)之一。良好的生態(tài)環(huán)境，可以讓開發(fā)者能更好的理解、體驗(yàn)及開發(fā)產(chǎn)品，ST現(xiàn)在已形成由硬件平臺(tái)，軟件系統(tǒng)及良好的社區(qū)服務(wù)三位一體的生態(tài)模式，無(wú)論是新手還是有經(jīng)驗(yàn)的用戶，都能找到合適自己的天地。

來(lái)上個(gè)電。

NUCLEO-144系列已不滿足簡(jiǎn)單的點(diǎn)燈演示效果，默認(rèn)出廠固件包含了LCD演示程序，不過(guò)用戶需要自行準(zhǔn)備一塊Adafruit 1.8 TFT Shield，連接該擴(kuò)展板，可以一睹NUCLEO-144系列的新演示風(fēng)格。