意法半导体亚太区微控制器技术市场经理何荻凡(Stephane Rainsard)介绍了STM32生态系统最近发布的一些部分,以及STM32生态系统的方向。
意法半导体亚太区微控制器技术市场经理何荻凡(Stephane Rainsard)
他指出,现在客户遇到一些挑战:应用有越来越多的要求,功能安全的要求,信息安全的要求,还需要有更多的功能。我们天天在用手机,现在我们的客户、你们的客户在这种IoT设备上希望有很流畅的UI人机界面,还有更多的连接,这一些挑战可以用STM32的MCU、STM32 MPU加上嵌入式软件和PC工具去解决这些挑战。
从STM32生态系统最核心的部分来看,STM32Cube是其最核心的部分,有软件工具,也有嵌入式软件,软件工具就是有STM32CubeMX可以让客户设置他要用的外设时钟,然后帮客户编成程序。这个初始化做好,编程以后可以用STM32CubeIDE继续开发,STM32CubeIDE带STM32CubeMX的功能,所以用户可以用独立的STM32CubeMX或者STM32CubeIDE,取决于其自己开发的流程。
开发了应用以后,可以用STM32 Cube programmer烧程序。然后,还要实时看应用的状态和参数、变量,可以用STM32CubeMonitor做这件事情。
STM32Cube也包括嵌入式软件,嵌入式软件有底层驱动和中间件。ST每一颗产品系列都有自己的STM32 Cube MCU的封装,这就包含中间件、底层驱动、例程和Demo。
还有一些其他的软件库,例如,en.x-cube-cryptolib加解密的算法库是跨产品系列的,这个时候就会用STM32的Cube Expansion来提供客户的软件包。
信息安全方面,去年发布了STM32 Trust,是一个安全的框架,是包含文档,包含硬件和一些安全的服务。跟安全相关的软件包,都可以在STM32 trust上进行下载,包括en.x-Cube-cryptolib加解密算法,还有一些安全启动、安全升级。ST最新发布的STM32 L5、U5都是带cortex M33产品内核,这个cortex M33内核带TrustZone, 软件的角度是有用PSA的TFM,除了MCU还有MPU,MPU也有一些安全的开发包可以在STM32Trust中找到。
接下来ST会继续发布更多的资源,X-Cube-Cryptolib加解密库会更新加上SM2-SM3-SM4的国密算法。
从信息安全到功能安全,功能安全分三个部分、三种设计包。第一个是支撑工业应用,常用的标准就是IEC61508,也有class B的封装,还有STM8的ASIL automotive的封装。这已经把大部分的STM32产品系列都覆盖掉,F系列、H系列、L系列、G系列已经都有这种SIL和class B的封装,未来会继续发布更多的功能安全的封装。
cortex-M33的产品系列,还有WL、MP1 cortex-M4的部分也会有功能安全的封装。class B也会继续发新的封装。
在图形方面,Touch GFX在各种各样的STM32芯片上可以得到各种效果。
从G0到高性能的H系列,或者U5的系列都是可以做丰富流畅的UI。U5的图形带来了NeoChrom 2.5D图形加速器,可以旋转或放大缩小,都可以用硬件来做。所以,Touch GFX是一个好的例子,是一个好的例程,是一个生态,有MCU,有中间件,还有工具,以及直接的Touch GFX designer。
接下来看连接。“前面提到了STM32 W系列,WL、WB,确实STM32支持更多的协议,很强的一些无线的功能,安全性也是一个重要的部分,我们有一些软件隔离的功能等等。”何荻凡介绍说,“我们提供给客户芯片也有模组,生态系统的部分也有开发的工具,PC的软件,还有STM32生命周期,更多的认证。信息安全(security)、功能安全(safety)、graphic都有合作伙伴。”
AI 也是在IoT比较火的一个话题。ST的 STM32 AI是通过一个工具实现,最核心的部分就是STM32CubeAI Expansion。这个工具是做什么?用户可以拿已经训练好的AI模型输入到这个工具,这个工具会把这些模型优化一下,生成可以在一颗MCU执行的一套软件。ST网站上有一些function pack就是一些例子,专门在一个STM32 MCU可以做视频识别,还有人脸识别,或者是一些运动的识别。会通过摄像头传感器或者麦克风加上CubeAI生成的算法,实现一些AI的应用。。
马达控制也是ST的一个重要封装。这也是一个生态的概念,例如ST有ST-MC-Suite(ST motor controls suites),用户可以在ST官网上找到与马达控制相关的所有的资源、文档、软件包、工具等等。
工具方面有一个X-Cube-MCSDK (motor control的SDK)。用户可以用这个方案结合内置PC工具,通过PC界面把马达启动起来。如果客户有自己的算法,或者想修改马达控制方案,可以直接在马达控制的SDK做修改。这个SDK还带来另外一个好处,就是移植性。客户按照这个架构做应用,可以更容易从一个产品系列换成另外一个产品系列。
最后就是一个motor profiler。STM32的马达控制算法库需要一些马达的参数,motor profiler是可以让PC的软件直接去识别马达的参数,把这些输入到ST的motor control library。
接下来的方向,会把已有的motor control library变得更好,也即在更低的主频下提高性能。
另外,ST今年发布了X-CUBE-AZRTOS-H7的Expansion,Azure RTOS是一个中间件,有ThreadX操作系统,有FileX 的文件系统,带坏块管理的功能,还有NetX/NetX Duo TCP-IP协议栈,还有USBX的协议栈。现在任何一个STM32都可以用Azure RTOS的方案。ST发布了一个X-CUBE-AZRTOS的扩展包,让客户可以在STM32CubeMX开始使用Azure RTOS的中间件。