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STM32N647xx/STM32N657xx 是意法半导体推出的旗舰级微控制器系列，基于 Arm® Cortex®-M55 内核与 ST Neural-ART 加速器打造，兼具超高算力、丰富外设与全面安全特性，专为需要 AI 推理、高清视频处理和工业级可靠性的场景设计，是物联网、工业控制、智能视觉等领域的优选方案。
资料获取：【数据手册】STM32N647xx STM32N657xx
1. 核心架构：算力与能效双突破
该系列 MCU 的核心竞争力源于先进的架构设计，兼顾高性能计算与低功耗运行。
- 主控制器采用 Arm® Cortex®-M55 内核，支持 Arm® Helium™向量处理技术，主频最高 800 MHz（超频模式），提供 1280 DMIPS 算力，搭配 32-Kbyte ICACHE 和 32-Kbyte DCACHE，指令执行效率大幅提升。
- 集成 ST Neural-ART 加速器，主频最高 1 GHz，算力达 600 Gops，支持 DNN 推理加速，具备权重即时解压缩和实时加解密功能，专为 AI 边缘计算优化。
- 双精度浮点运算单元（FPU），支持单精度和半精度浮点处理，适配数字信号处理与复杂算法运算。
2. 内存与存储：大容量与高灵活度
内存配置满足复杂应用与 AI 模型存储需求，同时支持多种外部存储扩展。
- 内置 4.2 Mbyte 连续 SRAM，搭配 128-Kbyte 数据 TCM 和 64-Kbyte 指令 TCM（均带 ECC），保障关键数据与程序的可靠性。
- 8-Kbyte 备份 SRAM 在 VBAT 模式下保持激活，支持低功耗数据存储。
- 灵活外部存储控制器（FMC）与 XSPI 接口，支持 SRAM、PSRAM、SDRAM、NOR/NAND 等多种存储介质，XSPI 速率最高 200 MHz，支持 HyperRAM™/HyperFlash™。
3. 图形与视频：专业级多媒体处理
集成专属硬件加速器，满足高清显示与视频编码需求，无需依赖外部芯片。
- Neo-Chrom 2.5D GPU，支持缩放、旋转、纹理映射等 2.5D 图形处理，搭配 Chrom-ART 加速器（DMA2D），提升图像操作效率。
- 硬件 H264 编码器，支持 1080p30、720p60 视频编码，兼容基线 / 主 / 高级配置文件（Level 1-5.2）。
- 集成 ISP（图像信号处理器），支持坏点校正、去马赛克、曝光控制等多通道图像处理，适配 CSI-2 和并行相机接口，最高支持 5 Mpixel@30 fps 传感器输入。
- 硬件 JPEG 编解码器，支持 MJPEG 格式，处理速率达 300 Mpixel/s。
4. 硬件配置：丰富外设与高扩展性
提供全面的外设接口与灵活的封装选项，适配多样化应用场景。
4.1 封装与 GPIO
- 提供 6 种 VFBGA 封装（142-264 引脚），尺寸 6×6 mm 至 14×14 mm，引脚间距 0.4-0.8 mm，适配不同产品形态。
- 最多 165 个 GPIO 引脚，支持多种 I/O 结构（TT、FT 等），部分引脚具备模拟功能与 tamper 特性。
4.2 核心外设接口
- 通信接口：2×USB 2.0 HS OTG（含 UCPD Type-C PD）、1-Gbit 以太网（带 TSN）、3×FDCAN（支持 TTCAN）、4×I2C（Fm+）、2×I3C、6×SPI（4 个支持 I2S）、2×SAI 等。
- 模拟外设：2×12 位 ADC（最高 5 Msps，20 通道）、数字温度传感器（DTS）、电压基准缓冲器（VREFBUF）。
- 定时器：1× 高分辨率定时器、4×32 位定时器、2× 高级电机控制定时器、13× 通用定时器、5× 低功耗定时器，满足时序控制与电机驱动需求。
5. 安全与功耗：工业级可靠性保障
兼顾全面安全特性与灵活功耗控制，适配严苛应用环境。
<h3">5.1 安全特性
- 支持 Arm® TrustZone® MPU，具备安全 I/O、内存与外设隔离。
- 硬件加密引擎：2×AES（含 DPA 抗性）、PKA（DPA 抗性）、HASH 加速器、RNG（NIST SP800-90B 合规）。
- 符合 SESIP Level 3 与 Arm® PSA 认证，支持安全固件升级（TF-M）、OTP 密钥存储与防篡改检测。
5.2 功耗与环境适应性
- 供电电压范围 1.71-3.6 V，集成 SMPS（开关模式电源），优化功耗效率。
- 支持 Sleep、Stop、Standby 三种低功耗模式，VBAT 模式下备份 SRAM 与 RTC 保持工作。
- 工作温度范围 - 40~125 °C，结至环境热阻低至 37.36 °C/W，适应工业级严苛环境。
6. 应用场景：全领域智能赋能
基于多维度特性，该系列 MCU 广泛适配高要求应用场景：
- 工业控制：工业传感器、电机驱动、PLC、无线测控终端，依托高算力与工业级可靠性。
- 智能视觉：安防摄像头、机器视觉模块、智能门禁，受益于 ISP 与 H264 编码能力。
- 物联网与边缘 AI：智能网关、边缘计算节点、AI 传感器，结合 NPU 算力与低功耗设计。
- 消费电子：智能穿戴、便携式设备、多媒体终端，借助图形 / 视频处理与丰富外设。
- 汽车电子：车载传感器、车身控制模块，支持 FDCAN 与宽温特性。
7. STM32N647xx/STM32N657xx 核心特性与外设对照表
| 参数类别 | 具体参数 | STM32N647xx 规格 | STM32N657xx 规格 |
|---|---|---|---|
| 一、核心架构 | 主 CPU 内核 | Arm® Cortex®-M55，最高 600 MHz（标准）/800 MHz（超频），1280 DMIPS，32KB ICACHE+32KB DCACHE | Arm® Cortex®-M55，最高 600 MHz（标准）/800 MHz（超频），1280 DMIPS，32KB ICACHE+32KB DCACHE |
| 神经网络加速器（NPU） | ST Neural-ART，最高 1 GHz，600 Gops，支持 DNN 推理、权重即时解压缩 | ST Neural-ART，最高 1 GHz，600 Gops，支持 DNN 推理、权重即时解压缩 | |
| 浮点运算单元（FPU） | 支持单精度、半精度（IEEE 754 合规） | 支持单精度、半精度（IEEE 754 合规） | |
| 向量处理技术 | 支持 Arm® Helium™ M-Profile Vector Extension | 支持 Arm® Helium™ M-Profile Vector Extension | |
| 二、内存与存储 | 内置 SRAM | 4.2 Mbyte 连续 SRAM + 128KB 数据 TCM（带 ECC）+ 64KB 指令 TCM（带 ECC）+ 8KB 备份 SRAM（VBAT 模式） | 4.2 Mbyte 连续 SRAM + 128KB 数据 TCM（带 ECC）+ 64KB 指令 TCM（带 ECC）+ 8KB 备份 SRAM（VBAT 模式） |
| 外部存储控制器 | FMC（支持 SRAM/PSRAM/SDRAM/NOR/NAND），XSPI（8/16 位，最高 200 MHz，支持 HyperRAM™/HyperFlash™） | FMC（支持 SRAM/PSRAM/SDRAM/NOR/NAND），XSPI（8/16 位，最高 200 MHz，支持 HyperRAM™/HyperFlash™） | |
| 三、图形与视频 | 2.5D GPU（Neo-Chrom） | 支持缩放、旋转、纹理映射、透视变换，搭配 Chrom-ART Accelerator（DMA2D） | 支持缩放、旋转、纹理映射、透视变换，搭配 Chrom-ART Accelerator（DMA2D） |
| 图像信号处理器（ISP） | 支持 3 路并行处理（坏点校正、去马赛克、曝光控制等），适配 CSI-2 / 并行相机 | 支持 3 路并行处理（坏点校正、去马赛克、曝光控制等），适配 CSI-2 / 并行相机 | |
| H264 视频编码器 | 支持 1080p30、720p60，基线 / 主 / 高级配置文件（Level 1-5.2） | 支持 1080p30、720p60，基线 / 主 / 高级配置文件（Level 1-5.2） | |
| JPEG 编解码器 | 硬件 JPEG/MJPEG，处理速率 300 Mpixel/s | 硬件 JPEG/MJPEG，处理速率 300 Mpixel/s | |
| LCD-TFT 控制器 | 支持 XGA 分辨率（1024×768），2 层图像合成 | 支持 XGA 分辨率（1024×768），2 层图像合成 | |
| 四、外设接口 | USB 接口 | 2×USB 2.0 HS OTG（1 个带 UCPD Type-C PD） | 2×USB 2.0 HS OTG（1 个带 UCPD Type-C PD） |
| 以太网接口 | 10/100/1000 Mbit，支持 TSN（时间敏感网络） | 10/100/1000 Mbit，支持 TSN（时间敏感网络） | |
| CAN 接口 | 3×FDCAN，支持 TTCAN | 3×FDCAN，支持 TTCAN | |
| I2C/I3C 接口 | 4×I2C（Fm+，支持 SMBus/PMBus®）+ 2×I3C | 4×I2C（Fm+，支持 SMBus/PMBus®）+ 2×I3C | |
| SPI/I2S 接口 | 6×SPI（4 个支持 I2S），最高 32 Mbit/s | 6×SPI（4 个支持 I2S），最高 32 Mbit/s | |
| UART/USART/LPUART | 5×USART + 5×UART（支持 ISO7816/LIN/IrDA，最高 12.5 Mbit/s）+ 1×LPUART | 5×USART + 5×UART（支持 ISO7816/LIN/IrDA，最高 12.5 Mbit/s）+ 1×LPUART | |
| 音频接口 | 2×SAI（支持 4 路 DMIC），ADF（音频数字滤波器）、MDF（多功能数字滤波器） | 2×SAI（支持 4 路 DMIC），ADF（音频数字滤波器）、MDF（多功能数字滤波器） | |
| SDMMC 接口 | 2×SDMMC（支持 MMC 4.0、SD 1.0.1，最高 208 Mbyte/s） | 2×SDMMC（支持 MMC 4.0、SD 1.0.1，最高 208 Mbyte/s） | |
| 四、外设接口 | ADC/DTS | 2×12 位 ADC（最高 5 Msps，20 通道）+ 1× 数字温度传感器（DTS） | 2×12 位 ADC（最高 5 Msps，20 通道）+ 1× 数字温度传感器（DTS） |
| 定时器 | 1× 高分辨率定时器 + 4×32 位定时器 + 2× 高级电机控制定时器 + 13× 通用定时器 + 5× 低功耗定时器 | 1× 高分辨率定时器 + 4×32 位定时器 + 2× 高级电机控制定时器 + 13× 通用定时器 + 5× 低功耗定时器 | |
| 五、安全与功耗 | 安全特性 | Arm TrustZone MPU、1×AES（无 DPA 抗性）、RNG（NIST SP800-90B）、防篡改（7 路外部）、SESIP Level 3 | Arm TrustZone MPU、2×AES（1 个带 DPA 抗性）、PKA（DPA 抗性）、RNG（NIST SP800-90B）、防篡改（7 路外部）、SESIP Level 3 |
| 供电电压 | 1.71~3.6 V（VDD），1.8 V（VDDA18 系列） | 1.71~3.6 V（VDD），1.8 V（VDDA18 系列） | |
| 低功耗模式 | 支持 Sleep、Stop、Standby 模式，VBAT 模式（备份 SRAM/RTC 激活） | 支持 Sleep、Stop、Standby 模式，VBAT 模式（备份 SRAM/RTC 激活） | |
| 六、封装与环境 | 封装类型 | VFBGA142/169/178/198/223/264（尺寸 6×6~14×14 mm，间距 0.4~0.8 mm） | VFBGA142/169/178/198/223/264（尺寸 6×6~14×14 mm，间距 0.4~0.8 mm） |
| 工作温度范围 | -40~125 °C | -40~125 °C | |
| 存储温度范围 | -65~150 °C | -65~150 °C |
关键差异说明
- 安全外设差异：STM32N657xx 额外支持带 DPA 抗性的 PKA 加速器及 1 个带 DPA 抗性的 AES coprocessor，STM32N647xx 部分型号无此配置（如 SAES、CRYP、PKA 可能缺失）。
- 外设功能一致性：除安全模块外，两系列在核心架构、图形视频、通信 / 模拟外设配置上完全一致，仅部分型号存在外设数量精简（如部分 N647xx 型号减少 SPI/I2C 数量），需结合具体型号数据表确认。
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