STM32

STM32 היא משפחה של מעגלים משולבים של מיקרו-בקרים ומיקרו-מעבדים של 32 סיביות מבית STMicroelectronics . מיקרו-בקרים מקובצים לסדרות קשורות סביב אותה ליבת מעבד ARM של 32 סיביות: Cortex-M0, Cortex-M0+, Cortex-M3, Cortex-M4, Cortex-M7, Cortex-M33, או Cortex-M55. באופן פנימי, כל מיקרו-בקר מורכב מליבת/ות מעבד ARM, זיכרון פלאש, זיכרון RAM סטטי, ממשק ניפוי שגיאות וציוד היקפי נוסף. 

בנוסף לקווי המיקרו-בקרים שלה, STMicroelectronics הציגה מגוון מעבדים (MPU) כגון סדרות MP1 ו- MP2 למשפחת STM32. מעבדים אלה מבוססים על ליבות ARM Cortex-A בודדות או כפולות בשילוב עם ליבת ARM Cortex-M. מעבדי יישומים Cortex-A כוללים יחידת ניהול זיכרון (MMU), המאפשרת להם להריץ מערכות הפעלה מתקדמות (כמו לינוקס).

 סקירה כללית 
שמאל|ממוזער|STM32F100C4T6B שבב
משפחת המיקרובקרים STM32 מבוססת על ליבות שונות של ARM Cortex-M RISC של 32 סיביות.  STMicroelectronics מרשיינת את הקניין הרוחני של מעבדי ARM מ- ARM Holdings ומשלבת אותם עם ציוד היקפי בהתאמה אישית כדי ליצור פתרונות מיקרו-בקרים מלאים. כל מיקרו-בקר STM32 מתוכנן לדרישות ביצועים, יעילות צריכת חשמל ותכונות ספציפיות, מה שהופך אותם למתאימים למגוון רחב של יישומים משובצים. 

 היסטוריה 
שמאל|ממוזער|STM32F103VGT6 שבב
ממוזער|מעגל משולב STM32F103
ה-STM32 היא משפחת ה-ARM השלישית של STMicroelectronics. היא מגיעה לאחר משפחת ה-STR9 הקודמת שלה, המבוססת על ליבת ARM9E, ומשפחת ה-STR7 המבוססת על ליבת ARM7TDMI. להלן תולדות התפתחות משפחת ה-STM32.
תארִיך הכרזה אוקטובר 2006 STMicroelectronics העניקה רישיון לליבת ARM Cortex-M3 יוני 2007 ST הכריזה על סדרת STM32 F1 המבוססת על ARM Cortex-M3 אוקטובר 2009 ST הודיעה כי שבבי ARM חדשים ייבנו באמצעות תהליך 90 ננומטר אפריל 2010 ST הכריזה על שבבי סדרת L1 של STM32 נובמבר 2010 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 F2 המבוססים על ליבת ARM Cortex-M3, ופיתוח עתידי מרץ 2011 ST הכריזה על הרחבת שבבי סדרת STM32 L1 שלה עם צפיפויות פלאש של 256 KB ו-384 KB ספטמבר 2011 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 F4 המבוססים על ליבת ARM Cortex-M4F פברואר 2012 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 F0 המבוססים על ליבת ARM Cortex-M0 יוני 2012 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 F3 המבוססים על ליבת ARM Cortex-M4F ינואר 2013 ST הכריזה על תמיכה מלאה בג'אווה עבור שבבי STM32 מסדרת F2 ו-F4 פברואר 2013 ST הכריזה על תמיכה במקודד משובץ STM32 עבור MATLAB ו-Simulink פברואר 2013 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 F4x9 אפריל 2013 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 F401 יולי 2013 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 F030 וזמינותם במארז TSSOP20 דצמבר 2013 ST הודיעה כי היא מצטרפת לפרויקט mbed ינואר 2014 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 F0x2 פברואר 2014 ST הכריזה על שבבי סדרת STM32 L0 המבוססים על ליבת ARM Cortex-M0+ פברואר 2014 ST הכריזה על מספר לוחות STM32 Nucleo עם ראשי Arduino ו- mbed IDE פברואר 2014 ST הכריזה על השקת כלי התוכנה החינמי STM32Cube עם קונפיגורטור גרפי וקוד C ספטמבר 2014 ST הכריזה על סדרת STM32 F7, השבבים הראשונים המבוססים על ליבת Cortex-M7F אוקטובר 2016 סדרת STM32H7 הוכרזה, המבוססת על ליבת ARM Cortex-M7F, מיוצרת בטכנולוגיית 40 ננומטר, פועלת בתדר 400 מגה-הרץ נובמבר 2017 סדרת STM32L4+ הוכרזה, שדרוג למיקרו-בקרים Cortex-M4 מסדרת STM32L4 אוקטובר 2018 סדרת STM32L5 הוכרזה, מיקרו-בקרים בעלי צריכת חשמל נמוכה במיוחד המבוססים על ליבת ARM Cortex-M33 עם מגוון תכונות אבטחה פברואר 2021 סדרת STM32U5 הוכרזה, מיקרו-בקרים בעלי צריכת חשמל נמוכה במיוחד המבוססים על ליבת ARM Cortex-M33 עם צריכת חשמל נמוכה ואמצעי אבטחה מבוססי חומרה ותוכנה המכוונים ל-PSA Certified ורמת אבטחה 3 של SESIP עם עמידות פיזית לתוקפים. ינואר 2023 סדרת STM32C0 הוכרזה, המבוססת על ליבת ARM Cortex-M0+, ומכוונת לציוד כמו מכשירי חשמל ביתיים, משאבות תעשייתיות, מאווררים וגלאי עשן, המופעלים בדרך כלל על ידי מיקרו-בקרים פשוטים יותר של 8 ו-16 סיביות. מרץ 2023 סדרת STM32H5 הוכרזה, המבוססת על ליבת ARM Cortex-M33, המיועדת למכשירים חכמים ומחוברים, המספקים יותר אינטליגנציה "בקצה" וגם מחזקים את ההגנות מפני התקפות על נכסי IoT. מרץ 2024 סדרת STM32U0 הוכרזה, המבוססת על ליבת ARM Cortex-M0+, ומכוונת ליישומים בסיסיים המופעלים על ידי סוללות בעלי צריכת אנרגיה נמוכה במיוחד בשוק התעשייה, הרפואה, מדידה חכמה ובריאות הצרכן.

 סדרות 
משפחת STM32 מורכבת מסדרות רבות של מיקרובקרים: C0, F0, F1, F2, F3, F4, F7, G0, G4, H5, H7, L0, L1, L4, L4+, L5, U0, U5, WBA, WB, WL, N6.  כל סדרת מיקרו-בקרים STM32 מבוססת על ליבת מעבד ARM Cortex-M ספציפית.

 לוחות פיתוח 

 כלי פיתוח 

 STM32 

תכנות פלאש דרך USART

לכל המיקרו-בקרים מדגם STM32 יש טוען אתחול עם ROM התומך בטעינת תמונה בינארית לזיכרון הפלאש שלהם באמצעות התקן היקפי אחד או יותר (משתנה בהתאם למשפחת STM32). מכיוון שכל טועני האתחול של STM32 תומכים בטעינה מההתקן ההיקפי של USART ורוב הלוחות מחברים את ה-USART ל- RS-232 או למתאם מעגל משולב USB ל- UART, זוהי שיטה אוניברסלית לתכנות המיקרו-בקר של STM32. שיטה זו דורשת מהמטרה להיות דרך להפעיל/לבטל אתחול מטוען האתחול עם ROM (למשל, מגשר / מתג / כפתור).

כלי עזר לעיצוב

 Simulink, מבית MathWorks, מספקת פתרונות עיצוב מבוססי מודלים לתכנון מערכות משובצות. חבילת התמיכה למקודדים משובצים עבור לוחות STMicroelectronics Discovery וחבילת התמיכה למקודדים של Simulink עבור לוחות STMicroelectronics Nucleo מספקות כוונון פרמטרים, ניטור אותות ופריסה בלחיצה אחת של אלגוריתמי Simulink ללוחות STM32 עם גישה להתקני היקפיים כמו ADC, PWM, GPIOs, I²C, SPI, SCI, TCP/IP, UDP וכו'.

ספריות תוכנה C/C++ של STM32:

 מנהלי התקנים של HAL (שכבת הפשטת חומרה)
 דרייברים של LL (שכבה נמוכה)
 ספריית היקפית סטנדרטית (הוצא משימוש)
 embOS
 FreeRTOS
 ספריית התקני USB .
 ספריית DSP .
 ספריית הצפנה .
 ספריית בקרת מנועים .
 קודקים של MP3 / WMA / Speex ומנוע שמע.
 שגרות בדיקה עצמית.

 תיעוד 
כמות התיעוד עבור כל שבבי ה-ARM יכולה להיות מרתיעה, במיוחד עבור משתמשים חדשים. ככל שהמיקרו-מעבדים גדלו ביכולותיהם ובמורכבותם, התיעוד גדל. התיעוד הכולל עבור כל שבבי ה-ARM מורכב ממסמכים מיצרן ה-IC ( STMicroelectronics ) ומסמכים מספק ליבות המעבד (ARM Holdings).

עץ תיעוד טיפוסי מלמעלה למטה הוא: אתר האינטרנט של היצרן, שקופיות שיווק של היצרן, גיליון נתונים של היצרן עבור השבב הפיזי המדויק, מדריך עזר מפורט של היצרן המתאר ציוד היקפי נפוצ והיבטים של משפחת שבבים פיזיים, מדריך למשתמש כללי של ליבת ARM, מדריך עזר טכני של ליבת ARM, מדריך עזר לארכיטקטורת ARM המתאר את מערך/י ההוראות.

 פענוח מספר חלק 
דוגמה:

 STM32F407VG
 מתפצל ל-STM32 F4 07 VG
 משמעות: סדרת F4, תת-סוג 07, 100 פינים, זיכרון פלאש של 1024 KB

פענוח:

 STM32 xx ww yz
 xx – משפחת הסדרות
 ww – תת-סוג, משתנה לפי כל משפחת סדרות
 y – ספירת קוד סודי של החבילה
 z – גודל זיכרון הבזק

 ראו גם 

 ארכיטקטורת ARM, רשימת ליבות המיקרו-מעבדים של ARM, ARM Cortex-M
 מיקרו-בקר, רשימה של מיקרו-בקרים נפוצים
 מערכת משובצת, מיקרו-בקר בעל לוח יחיד
 פסיקה, מטפל פסיקות, השוואה בין מערכות הפעלה בזמן אמת

קישורים חיצוניים

 הערות שוליים 

קטגוריה:מעגלים משולבים
קטגוריה:מיקרו-בקרים