為了幫助客戶開發(fā)出電池續(xù)航能力一流，且外觀設計纖薄的計算機外設、健康監(jiān)視器/跟蹤器、工業(yè)傳感器和智能家居產(chǎn)品，意法半導體(ST)日前正式公布了最新的STM32L0微控制器系列，其擁有的ARM Cortex-M0+內(nèi)核、優(yōu)化架構(gòu)、電源管理模式、超低功耗外設、支持節(jié)能型USB功能、以及獨有的超低功耗制造工藝，被ST大中華與亞太區(qū)微控制器市場及應用總監(jiān)JAMES WIART視作其挑戰(zhàn)競爭對手的殺手锏。

2013年全球通用MCU廠商排名

ST方面提供的數(shù)據(jù)顯示，STM32L0將運行模式功耗降至87μA/MHz，當保留RAM全部數(shù)據(jù)時，停止模式功耗為440nA，并集成低功耗定時器，快速喚醒時間達到3.5μs，以便讓應用設計人員能夠充分利用不同的低功耗模式;針對產(chǎn)品功耗隨溫度升高而快速增加的情況，ST通過獨有制造工藝使該系列產(chǎn)品創(chuàng)下了125℃時世界最小的功耗記錄;此外，該系列還集成了世界功耗最低的ADC。在每秒100k次采樣率下，片上集成的12位ADC功耗僅為48μA，內(nèi)置的硬件過采樣功能還可將ADC分辨率提高到16位。

STM32L0系列功耗

STM32L0工作溫度

該系列目前擁有30余款基本型入門級產(chǎn)品，除入門級配置外，還提供帶USB接口和可選LCD控制器(最大8x28)的型號。全速USB模塊支持無外部晶振運行、USB充電檢測(BCD)和鏈路層功耗管理(LPM)。封裝方面，ST可提供從2.7x2.7mm WLCSP36到10x10mm LQFP64的多種封裝，集成最高64KB閃存、8KB SRAM和2KB EEPROM。

STM32L0系列

ST超低功耗微控制器產(chǎn)品系列一覽

由于可穿戴產(chǎn)品屬于STM32L0 MCU重點關(guān)注的領域，JAMES WIART自然重點談到了公司在可穿戴市場的產(chǎn)品布局。目前來看，ST針對可穿戴設備的STM32 MCU分為四類：低功耗的L0、L1系列定位于智能腕帶;F401定位于高端智能腕帶、運動手表等，主頻84MHz，采用3x3mm WLCSP封裝，優(yōu)勢在于實現(xiàn)功耗性能的最佳平衡;F429定位于高端智能手表，使用Chrom-ART Accelerator技術(shù)，比單獨使用MCU性能提高兩倍，其優(yōu)勢是內(nèi)置TFT LCD控制器以及SDRAM控制器。

另一方面，隨著可穿戴設備、智能硬件搭載的MEMS傳感器數(shù)量越來越多，采用MCU作為Sensor Hub來控制所有傳感器的做法日趨普遍。ST STM32超低功耗系列微控制器市場經(jīng)理HAKIM JAAFAR稱，ST除了提供硬件之外，還將聯(lián)合第三方合作伙伴提供相關(guān)算法、協(xié)議棧和應用層軟件，比如睡眠質(zhì)量檢測、運動檢測、自由落體、行走、跑動等。

但他并不看好市場上一些將MCU與MEMS集成在一起的方案，因為“如果我們這樣做了，將至少需要3x3或4x4這樣的產(chǎn)品組合，也就是說四種MCU和四種MEMS共計16種產(chǎn)品，從某種程度上來說，這對客戶和ST都不是非?？尚械姆桨?。所以，ST的策略仍將是根據(jù)不同需要，單獨提供不同類型的MCU與MEMS傳感器產(chǎn)品，從而保持極大的靈活性。”

活動現(xiàn)場，ST重點展示了一款基于STM32L0的“氣象預報站(Weather station)”方案設計，除STM32L0 MCU外，還包括ST MEMS壓力傳感器HTS221、濕度/溫度傳感器HTS221和數(shù)字UV傳感器UVIS3，這也被視作日前由“墨跡天氣”開發(fā)商墨跡風云發(fā)布的首款智能空氣檢測設備“空氣果”的原型。

基于STM32L0的“氣象預報站(Weather station)”方案設計

“空氣果”采用了ST高端32位MCU和大量MEMS傳感器(溫度、濕度、二氧化碳、PM2.5、噪音和重力傳感器)，用戶除了可以使用墨跡天氣APP控制外，還可以通過手勢、語音以及觸摸進行控制。此外，空氣果還同時支持空氣質(zhì)量的語音播報和鬧鐘功能，當空氣質(zhì)量不健康時會發(fā)出提示。

采用Cortex-M0+內(nèi)核設計超低功耗MCU對ST來說是第一次，然而其競爭對手早在兩年前就拿到了ARM授權(quán)并展開設計，這是否意味著ST在該市場上喪失了最佳的市場時機?ST中國區(qū)微控制器市場部高級經(jīng)理曹錦東對此給予了否認。他更強調(diào)了推動和打造一個完整MCU生態(tài)系統(tǒng)對ST的重要性，因為這既涉及芯片、板級設計和方案設計等硬件，也包括操作系統(tǒng)和大量的軟件應用。“其實對MCU來講，內(nèi)核只占極小的面積，剩下的面積是由Flash、RAM、邏輯、外設所組成的。因此，ST會有很多空間去做差異化的內(nèi)容，包括成熟穩(wěn)定的工藝、優(yōu)化的架構(gòu)設計和外設IP、產(chǎn)能規(guī)劃等等，更為重要的是STM32L0產(chǎn)品和現(xiàn)有STM32完全兼容，對于現(xiàn)有的設計可以非?？旖莸霓D(zhuǎn)換到此低功耗產(chǎn)品去”

為了進一步擴展STM32L0開放生態(tài)系統(tǒng)，ST此次還推出了另外三款配套產(chǎn)品，分別是STM32L0探索套件、功耗計算器和Nucleo電路板。其中，探索套件電路板上安裝了ePaper顯示器、線性電容觸摸傳感器和自檢測量系統(tǒng)，用戶能夠測量實時功耗;功耗計算器功能則包含在增強型STM32CubeMX設計工具中，可幫助新產(chǎn)品用戶達到超低功耗目標;Nucleo電路板則提供Morpho和Arduino兼容接口，完全支持mbed.org標準，從而為包括創(chuàng)客(Maker)在內(nèi)的產(chǎn)品開發(fā)人員提供了快速通道。ST方面透露，Nucleo電路板上架首日的銷量就達到了3千塊，一個月的銷量更是高達1萬7千塊。此外，STM32L0 Nucleo電路板和探索套件都將集成一個ST-Link/V2硬件調(diào)試器，以及運行在Nucleo評估板和探索套件上的優(yōu)化的STM32L0微控制器專用例程代碼。