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新款STM32U5:让便携产品拥有惊艳图效

02/28 17:40
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凝聚ST超低功耗微控制器技术精华的STM32U5于2021年问世,是一款堪称可改变游戏规则的低功耗MCU

作为STM32高性能低功耗系列旗舰产品,STM32U5延续STM32F2/F4/F7的应用范围,同时又有更低的能耗,具有更高的性价比。在工业控制系统中,U5可以承担主控器、系统监控以及图形显示等核心职能。

高性能,低功耗,丰富的数字外设和更高性能的模拟接口,强大的安全特性,以及支持图形加速,让STM32U5在工业控制、工业表计和医疗健康,个人穿戴设备等应用领域取得良好的表现,为泛工业系统创新赋能。在这个视觉统治一切的时代,人们对图形效果的追求永远没有止境,同时也希望实现起来更简单快速,性价比更高。“如果只需一个简单的解决方案就能设计出高端、动态的显示屏就好了。”

这就是STM32U5最新系列产品的使命所在。 意法半导体最近推出新款STM32U5微控制器(MCU) —— STM32U5F9/G9和STM32U5F7/G7,集成了新的专用图形加速器,为成本敏感的小型便携产品赋予更出色的图形效果。超低功耗的STM32U5F9/G9和STM32U5F7/G7集成3MB片上静态存储器(SRAM),可以为图形显示屏提供多个帧缓存区,节省了外部存储芯片。新产品还集成了ST的NeoChromVG图形处理器(GPU),能够实现的图形效果可与更昂贵的高端微处理器相媲美。

单芯片解决方案实现高级图形效果

新系列U5产品是STM32首批支持硬件加速矢量运算的MCU,能够渲染SVG图像和矢量字体。内嵌的NeoChrom GPU帮助CPU承载了图形计算任务,释放内存并提高性能,可实现更流畅、更丰富的图形效果,比如图像旋转、Alpha透明度混合和精确视角的纹理映射等高端图效。

此外,新款MCU还有处理MJPEG视频的JPEG编解码器。这些功能让产品开发人员可以在智能家电智能家居控制器、电动自行车和工业终端设备中使用动态图标、支持多种不同尺寸的字体、可缩放地图、视频播放等技术,自此消费者可以期待在市场上看到更炫酷、更有趣、更直观好用的新一代便携式产品。

在片上集成先进的图形处理功能和大容量RAM存储器后,设计人员无需外部存储器就可以开发高性能的图形子系统,从而节省了PCB空间,无需片外高速信号传输。除了3MB SRAM存储器外,片上还集成了4MB闪存,为代码和数据提供了充足的非易失性存储空间。

新款MCU以低成本100引脚LQFP封装,可以实现简单的4层PCB设计,避免信号布线和电磁兼容性(EMC)引起的常见问题。

ST授权合作伙伴Riverdi已经使用STM32U5F9/G9 MCU开发出了具有高级图形功能的新产品。Riverdi的联席首席执行官Kamil Kozłowski表示:“最新的 STM32 MCU是个兼具优异的图显功能与成本灵活性的单芯片解决方案,让我们能够以更具吸引力的价格推出5英寸显示模块,为终端产品厂商提供专业的整体显示方案,帮助他们为自己的产品设计定制化的用户界面。我们的新型嵌入式显示器解决方案完全集成在ST的TouchGFX GUI设计框架内,客户打开显示器包装后,就可以立即着手开发自己的UI。” STM32U5F9/G9和STM32U5F7/G7采用先进高能效的Arm® Cortex®-M33处理器内核,在160MHz频率运行时处理速度达到240 DMIPS,ULPMark-CoreProfile (CP)测试成绩为464分。该系列MCU具有200nA待机模式、支持部分RAM内容保留和快速唤醒功能的多种低功耗模式,运行模式下功耗仅为16μA/MHz,提高了优化功耗和性能的灵活性。

STM32U5产品线根据GPU功能、封装形式、存储器容量和接口配置不同提供了丰富的产品型号,以满足开发者对于实现高级图形效果的不同需求。

全面的生态系统支持

和所有其他的STM32MCU一样,ST为新款STM32U5提供全面的生态系统支持,提供成熟的STM32外设和IoT硬件安全功能,以及包括软件工具、中间件、库和代码示例在内的STM23Cube生态系统。

ST还为支持STM32U5图形特性提供了丰富的评估和开发工具,包括探索套件STM32U5A9J-DK/STM32U5A9J-DK1,工业级探索套件STM32U5A9J-DK2,STM32 Nucleo开发板,以及由合作伙伴提供的参考设计,如Riverdi 50 STM2U599。

此外,ST经典的免费图形软件工具TouchGFX也全面支持所有ST STM32U5显示套件。

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