STM32MP1微控制器具有丰富功能集的灵活架构

　　STM32MP1微控制器系列的主要规格

　　在其STM32 微控制器系列取得成功的基础上， ST今年早些时候发布了该公司的第一个微处理器 （MPU） 系列：STM32MP1。这些通用多核微处理器将有助于促进跨广泛应用领域的高性能解决方案的开发。在最近的 ST 开发者大会上，ST 的 Mike Hartmann 详细介绍了STM32MP1及其系列的特性和功能。

　　STM32MP1 为家用电器、消费和个人电子产品、医疗设备和工业系统等应用提供灵活的架构。ST 的 STM32MP1 并非针对汽车应用，因为该公司拥有一个专门的汽车产品组，其中包含专门设计和合格的汽车 MCU。STM32MP1对面向长寿命工业应用的开发人员特别感兴趣，它具有滚动的 10 年使用寿命承诺，它为设计人员、产品经理和采购团队提供了组件在其设计的整个生命周期中始终可用的保证。

　　具有丰富功能集的灵活架构

　　STM32MP1 系列基于单或双 Arm® Cortex®-A7 和 Cortex®-M4 内核架构。Cortex-A7 内核提供对开源操作系统（Linux/Android）的访问并提供高性能处理，而 Cortex-M4 内核利用STM32 MCU 生态系统，专门用于实时处理和低功耗任务。

      STM32MP1架构概述

　　在 STM32MP1 中，Cortex-A7 内核的时钟频率为 650MHz，并配有 32-Kbyte L1 指令高速缓存、32-Kbyte 一级数据高速缓存和 256-Kbyte 二级高速缓存。A7s 还配备了Arm Neon SIMD 架构扩展，用于加速多媒体和信号处理算法。

　　对于实时、低功耗处理，Cortex-M4 内核运行频率为 209MHz，具有单精度浮点单元 （FPU）、全套数字信号处理器 （DSP） 指令和内存保护单元 （MPU） ） 以增强应用程序的安全性。

　　STM32MP1 还具有一个可选的兼容 OpenGL 的 3D GPU，用于以 533MHz 运行的高级 HMI 开发。它提供时钟频率为 533MHz 的 DDR 和 LPDDR 接口，具有 256KB 的系统 RAM、384KB 的 MCU RAM 和 64KB 的保留 RAM，这有助于 Cortex-M4 的实时处理和低功耗模式操作。

　　STM32MP1着眼于安全操作，提供强大的安全工具箱，包括 Arm 的 TrustZone 技术，该技术为受信任的软件提供系统范围的硬件隔离。STM32MP1 还具有硬件加密选项、安全 RAM 和 ROM、防篡改和安全实时时钟。它还提供 16 位和 32 位控件和定时器，对于模拟输入，两个完整的 16 位 AD 转换器具有多达 22 个通道。

　　STM32MP1 为各种相机、显示器、以太网、USB、HDMI 和 UART提供了近 20 个连接接口。为了设计灵活性，大多数外设都可以分配给 Cortex-A7 或 Cortex-M4 内核。

　　电源管理和效率

　　除处理器外，STM32MP1 还提供配套的电源管理 IC STMIC1，以简化设计并优化功耗。在全功率下，以 650MHz 运行的双 Cortex-A7 为图形和通信处理生成 2470 DMIPS。同样在全功率下，209MHz 的 Cortex-M4 产生 260 DMIPS，用于电机控制、传感器采集和低功耗操作。在两个内核全速运行的情况下，STM32MP1 仍然提供非常好的能效，功耗仅为 353mW。

　　对于动态电源效率，Cortex-A7 和 Cortex-M4内核可以独立运行或停止，以针对每个处理和实时应用要求实现最佳电源效率。作为片上系统，STM32MP1 提供多种低功耗模式，包括：

　　电机控制和传感模式，Cortex-A7 关闭，但 Cortex-M4 在运行以进行传感器采集和低功耗操作，功耗为 92mW。

　　待机模式，两个内核都关闭，但 RAM 处于自刷新状态，消耗 36µW。

　　V BAT模式，实时时钟运行，功耗为 4.5 µW，同时借助篡改检测功能保持系统安全。

　　STM32MP1 可以在大约一秒钟内从待机模式进入运行两个内核。

　　软件、工具和可用性

　　至于软件，Cortex-A7 在 OpenSTLinux 发行版上运行，这是一个完全符合开源标准的 Cortex-A7 内核的完全主流化的 Linux 发行版。Cortex-M4 受到 STM32 生态系统的支持，包括 STM32Cube，一个结合嵌入式软件库的综合软件解决方案，包括硬件抽象层外围驱动程序和其他组件，以及 STM32CubeMX，其用于配置嵌入式固件的图形界面。ST 还发布了一系列发现和评估板，以加快使用 STM32MP1 的评估、原型设计和设计。

　　除此之外，STM32MP1 还得到广泛的 ST 合作伙伴生态系统的支持，以帮助开发图形用户界面、安全和培训以及服务。

　　STM32MP1系列现在提供 3 种不同的引脚对引脚兼容的产品线：

　　STM32MP157：双 Cortex-A7 内核 @ 650 MHz、Cortex-M4 内核 @ 209 MHz、3D GPU、DSI 显示接口和 CAN FD

　　STM32MP153：双 Cortex-A7 内核 @ 650 MHz、Cortex-M4 内核 @ 209 MHz 和 CAN FD

　　STM32MP151：单 Cortex-A7 内核 @ 650 MHz，Cortex-M4 内核 @ 209 MHz

　　审核编辑：郭婷