重新詮釋8位微控制器的功耗價(jià)格比

意法半導(dǎo)體日前在北京宣布首批整合其高性能8位架構(gòu)和較近發(fā)布的超低功耗創(chuàng)新技術(shù)的8位微控制器開始量產(chǎn)。STM8L系列下設(shè)三個(gè)產(chǎn)品線，共計(jì)26款產(chǎn)品，涵蓋多種高性能和多功能應(yīng)用，均具備節(jié)省運(yùn)行和待機(jī)功耗的特色。

意法半導(dǎo)體大中國(guó)區(qū)微控制器產(chǎn)品部高級(jí)技術(shù)經(jīng)理梁平和市場(chǎng)經(jīng)理張軍輝從新品技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力兩個(gè)層面與媒體進(jìn)行了交流。

圖1：意法半導(dǎo)體大中國(guó)區(qū)微控制器產(chǎn)品部高級(jí)技術(shù)經(jīng)理梁平演示STM8L的節(jié)能效果。

梁平介紹說，設(shè)計(jì)工程師利用全新的STM8L系列可提高終端產(chǎn)品的性能和功能，同時(shí)還能滿足以市場(chǎng)為導(dǎo)向的需求，例如，終端用戶對(duì)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的需求，便攜設(shè)備、各種醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、電子計(jì)量設(shè)備、感應(yīng)或安保設(shè)備對(duì)電池使用周期的要求。設(shè)計(jì)人員將選擇STM8L這類超低功耗的微控制器，以符合低功耗產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如“能源之星”、IEA的“1W節(jié)能計(jì)劃”或歐盟的EuP法令。

他表示：“意法半導(dǎo)體在技術(shù)創(chuàng)新上投入了大量資金，發(fā)展出支持STM8L新產(chǎn)品線的超低功耗平臺(tái)，并凸顯我們?cè)谶@個(gè)高速增長(zhǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域滿足設(shè)計(jì)人員需求的承諾。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)結(jié)合STM8架構(gòu)的高性能，構(gòu)成一個(gè)無懈可擊的價(jià)值主張，使設(shè)備廠商能夠設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)、有成本競(jìng)爭(zhēng)力的終端產(chǎn)品。”

據(jù)介紹，這三條STM8L產(chǎn)品線都基于意法半導(dǎo)體的超低功耗技術(shù)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)采用意法半導(dǎo)體獨(dú)有的超低泄漏電流優(yōu)化的130nm制程。獨(dú)一無二的技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括在1.65V到3.6V的整個(gè)電源電壓范圍內(nèi)達(dá)到CPU較大工作頻率，發(fā)揮CPU的全部性能。此外，由于采用一個(gè)片上穩(wěn)壓器，功耗與Vdd電壓無關(guān)，所以具有更高的設(shè)計(jì)靈活性，并有助于簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

其它創(chuàng)新特性包括低功耗嵌入式非易失性存儲(chǔ)器和多個(gè)電源管理模式，包括5.4µA低功耗運(yùn)行模式、3.3µA低功耗待機(jī)模式、1µA主動(dòng)停止模式（實(shí)時(shí)時(shí)鐘運(yùn)行）和350nA停止模式。STM8L可以在4µs內(nèi)從停止模式喚醒，支持頻繁使用較低功耗模式。低功耗外設(shè)，包括小于1µA的實(shí)時(shí)時(shí)鐘和自動(dòng)喚醒（AWU）模塊，有助于進(jìn)一步節(jié)省電能。總之，這個(gè)平臺(tái)可將動(dòng)態(tài)電流消耗降到150µA/MHz。

圖2：意法半導(dǎo)體8位到32位超低功耗產(chǎn)品規(guī)劃。

這個(gè)低功耗平臺(tái)的另一個(gè)特性：確保集成的模擬電路在低至1.8V工作電壓仍可操作，在整個(gè)Vdd電壓范圍內(nèi)較大化微控制器的功能。

開發(fā)工程師還將獲益于STM8L全系列器件在引腳和軟件上的兼容性，以及與意法半導(dǎo)體的STM32系列32位微控制器共用外設(shè)接口所帶來的設(shè)計(jì)靈活性與擴(kuò)展性。

STM8L101系列是STM8L超低功耗8位微控制器的入門級(jí)產(chǎn)品，特色是在一個(gè)超小的封裝內(nèi)取得很高的集成度，閃存密度高達(dá)8KB，有20引腳、28引腳和32引腳封裝可選。

圖3：STM8L101 8K低功耗數(shù)據(jù)。

第二個(gè)產(chǎn)品線STM8L15x目前正在向客戶提供測(cè)試樣片，增加32KB片上閃存、較大達(dá)2KB 的SRAM、外部晶振/時(shí)鐘功能、增強(qiáng)型復(fù)位以及直接存儲(chǔ)存取（DMA）支持等功能。STM8L15x還增多個(gè)外設(shè)接口，包括一個(gè)電機(jī)控制計(jì)時(shí)器、更多的模擬功能、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和快速模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換功能。片上EEPROM具有真正的讀寫同步（RWW）功能，省去在閃存內(nèi)進(jìn)行復(fù)雜且昂貴的仿真測(cè)試。

第三個(gè)產(chǎn)品線STM8L152多集成一個(gè)液晶顯示器控制單元。STM8L151和STM8L152兩條產(chǎn)品線擬定于2010年初開始量產(chǎn)。

圖4：STM8L152結(jié)構(gòu)框圖。

超低功耗技術(shù)平臺(tái)是意法半導(dǎo)體針對(duì)8位和32位微控制器開發(fā)的，發(fā)布于2009年6月。該技術(shù)平臺(tái)基于意法半導(dǎo)體獨(dú)有的針對(duì)超低泄漏電流優(yōu)化的130nm制程，除現(xiàn)有的節(jié)能型微控制器設(shè)計(jì)技術(shù)外，平臺(tái)還集成創(chuàng)新的低功耗嵌入式存儲(chǔ)器和模擬電路。獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)包括在整個(gè)電源電壓（Vdd）范圍內(nèi)支持較高的工作頻率，功耗高低與Vdd電壓無關(guān)，為開發(fā)人員提供了更高的設(shè)計(jì)的靈活性，并有助于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

此外，配備多種低功耗模式使STM8L微控制器能夠?qū)崿F(xiàn)從完全關(guān)閉到超低頻率下持續(xù)監(jiān)視的不同運(yùn)行要求的應(yīng)用。外設(shè)時(shí)鐘門控可進(jìn)一步降低整體運(yùn)行和等待兩種模式的電流消耗。

超低功耗平臺(tái)還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)先進(jìn)而靈活的支持多個(gè)內(nèi)外時(shí)鐘源的時(shí)鐘系統(tǒng)。這個(gè)特性讓開發(fā)人員實(shí)時(shí)優(yōu)化頻率和時(shí)鐘源，盡可能以較低的功耗滿足應(yīng)用需求。

當(dāng)需要經(jīng)常或頻繁使用系統(tǒng)喚醒功能時(shí)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘和自動(dòng)喚醒（AWU）單元小于1µA、較低功耗模式喚醒少于4µs等特性可確保高能效運(yùn)行。片上集成的系統(tǒng)安全保護(hù)特性也是為超低功耗優(yōu)化的，包括上電復(fù)位（POR/PDR）以及一個(gè)可選的激活欠壓復(fù)位（BOR）。

STM8L151和STM8L152系列的片上DMA特性使外設(shè)可以獨(dú)立于內(nèi)核工作。通過關(guān)閉閃存和CPU，只讓必要的外設(shè)處于運(yùn)行狀態(tài)，可以節(jié)省更多的電能。

所有的STM8L產(chǎn)品還受益于意法半導(dǎo)體的先進(jìn)的8位STM8微控制器架構(gòu)。16位索引寄存器、16MB線性地址空間，和以16MHz頻率實(shí)現(xiàn)16 CISC MIPS處理速度的高每指令周期效率等特性，是STM8架構(gòu)出色的性能。

所有STM8L產(chǎn)品都可在-40℃到+85℃溫度范圍內(nèi)工作。此外，意法半導(dǎo)體還提供較高工作溫度+125℃的耐高溫版。

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