近日，意法半導(dǎo)體（ST）享譽(yù)業(yè)界的STM32系列處理器又添了新成員——STM32G4系列。
這是繼2018年底發(fā)布STM32G0系列后，ST推出的第二個(gè)以“G”命名的系列。也是ST自2007年推出STM32首個(gè)系列STM32F1以來(lái)，STM32產(chǎn)品線推出的第16個(gè)產(chǎn)品系列。
意法半導(dǎo)體微控制器事業(yè)部微控制器產(chǎn)品經(jīng)理、數(shù)字電源及電機(jī)控制市場(chǎng)經(jīng)理Jean-Marc Mathieu先生表示，STM32G4系列并非由零開始的產(chǎn)品，該系列是ST于2012年推出的STM32F3系列的延續(xù)，它繼承了很多STM32F3的理念和基因，帶來(lái)更強(qiáng)勁的性能和數(shù)模效果。
意法半導(dǎo)體微控制器事業(yè)部微控制器產(chǎn)品經(jīng)理、數(shù)字電源及電機(jī)控制市場(chǎng)經(jīng)理Jean-Marc Mathieu
意法半導(dǎo)體對(duì)STM32G4系列的目標(biāo)定位主要分為兩方面：一個(gè)是控制類應(yīng)用，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工業(yè)設(shè)備、儀器儀表和工業(yè)測(cè)量等應(yīng)用場(chǎng)景；另一個(gè)重要目標(biāo)領(lǐng)域就是數(shù)字電源產(chǎn)品，包括高頻數(shù)字開關(guān)電源、功率因數(shù)補(bǔ)償。
STM32G4主要包括三個(gè)子系列：STM32G4x1、STM32G4x3、STM32G4x4，分別為入門型通用系列、性能型通用系列和數(shù)字電源專用系列。目前，STM32G4系列已推出數(shù)十款量產(chǎn)型號(hào)，覆蓋從入門到高端不同需求。
從32Kb到512Kb的Flash；從32-pin到128-pin的管腳封裝；甫一面世，便覆蓋從入門到高端不同需求的眾多型號(hào)，ST對(duì)STM32G4系列的重視可見一斑。該系列無(wú)疑將成為STM32家族的又一系列里程碑式產(chǎn)品。
與F3系列一樣，STM32G4同樣基于ARM Cortex M4內(nèi)核，但在性能、外設(shè)、安全等多方面進(jìn)行了多項(xiàng)升級(jí)，從而帶來(lái)更強(qiáng)勁的性能，更豐富的針對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域的功能進(jìn)階。
STM32家族版圖中的G4
性能提升：新增數(shù)學(xué)運(yùn)算硬件加速器
STM32G4系列采用Arm Cortex-M4內(nèi)核，最高170 MHz CPU 頻率。針對(duì)該系列定位的主要目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景：控制類應(yīng)用(馬達(dá)驅(qū)動(dòng))、工業(yè)設(shè)備、儀器與測(cè)量、數(shù)字能源（數(shù)字電源及PFC），特別設(shè)計(jì)了三種硬件加速器，以提高運(yùn)算性能。三種硬件加速器分別是：ART Accelerator? (動(dòng)態(tài)緩存)、 數(shù)學(xué)運(yùn)算加速器（三角函數(shù)+數(shù)字濾波）、 CCM-SRAM Routine Booster (靜態(tài)緩存)。
數(shù)學(xué)運(yùn)算加速器是意法半導(dǎo)體STM32G4中所注入的新功能。包括三角函數(shù)加速器和數(shù)字濾波加速器。三角函數(shù)加速器專門針對(duì)電機(jī)控制中所常用到的矢量運(yùn)算；數(shù)字濾波加速器可被用于生成三極點(diǎn)三零點(diǎn)3p3z補(bǔ)償器 (數(shù)字電源) 、Sigma Delta 調(diào)頻器及噪音整形器。
基于以上設(shè)計(jì)，STM32G4在運(yùn)算性能方面表現(xiàn)非凡，性能達(dá)到了最高213 DMIPS 和 550 CoreMark? 評(píng)分。
此外，盡管STM32G4系列定位為通用性處理器，并非低功耗系列，但在能耗方面同樣表現(xiàn)優(yōu)異。STM32G4系列采用了優(yōu)化的動(dòng)態(tài)功耗設(shè)計(jì)，在功耗方面性能達(dá)163μA/MHz。
豐富外設(shè)：HRTIMer v2助力數(shù)字電源應(yīng)用
針對(duì)工業(yè)控制及數(shù)字電源領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景， STM32G4系列提供了豐富的內(nèi)置數(shù)模外設(shè)選項(xiàng)，為用戶提供高集成度、小尺寸并節(jié)約成本的解決方案。
在常規(guī)的運(yùn)放、DAC、ADC、比較器方面，STM32G4提供最多6路內(nèi)置增益調(diào)節(jié)運(yùn)放； 支持多達(dá)7路的DACs和比較器；提供5個(gè)4Msps 12-bit ADCs（硬件過采樣 16bit）。此外，還新增了內(nèi)置 CAN-FD接口 (提供高達(dá) 8Msps 傳輸速率)；還內(nèi)置USB type-C Power Delivery3.0 ； 1%精度內(nèi)置RC (-5~90dC), 2%(全溫度范圍)。
此外，STM32G4的一個(gè)關(guān)鍵升級(jí)是，針對(duì)數(shù)字電源應(yīng)用，STM32G4系列提供了內(nèi)置全功能高精度定時(shí)器 V2的一個(gè)產(chǎn)品系列，即 STM32G4x4 系列。
之前，ST在數(shù)字電源領(lǐng)域有兩款產(chǎn)品：STM32F334和STM32H743，分別面向數(shù)字電源領(lǐng)域入門級(jí)及高性能應(yīng)用。之前兩款產(chǎn)品都內(nèi)置高精度定時(shí)器（HRTIMer）v1版本，本次推出的STM32G4x4系列，對(duì)定時(shí)器進(jìn)行了升級(jí)，內(nèi)置全新HRTIMer v2，能夠生成184ps精度的PWM波形，可高靈活度完成PWM波形配置。
STM32G4x4的推出，補(bǔ)齊了ST在數(shù)字電源應(yīng)用的產(chǎn)品線。
ST在數(shù)字電源應(yīng)用的產(chǎn)品線
功能與信息安全：雙Bank Flash機(jī)制保駕護(hù)航
隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，安全性也越來(lái)越成為用戶的關(guān)注點(diǎn)。對(duì)MCU廠商來(lái)說，安全性日漸成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素。新推出的STM32G4，在功能安全和信息安全方面都采取的多項(xiàng)措施，以保障用戶安全。
STM32G4產(chǎn)品采用了雙Bank Flash機(jī)制，用戶可以在一個(gè)Bank上運(yùn)行已經(jīng)加載的應(yīng)用程序，在另一個(gè)Bank上在線加載新版本固件程序，當(dāng)升級(jí)加載完成后，只要設(shè)置一個(gè)寄存器就可以實(shí)現(xiàn)瞬間切換這兩個(gè)Bank間的地址，從而實(shí)現(xiàn)在線固件升級(jí)。
產(chǎn)品上還設(shè)計(jì)了安全存儲(chǔ)區(qū)域，當(dāng)用戶應(yīng)用程序啟動(dòng)前，可以在安全存儲(chǔ)區(qū)域中放置針對(duì)應(yīng)用固件簽名認(rèn)證的機(jī)制，確保所將要執(zhí)行的應(yīng)用固件來(lái)源可信。同時(shí)，STM32G4還支持256位密鑰的硬件加解密，方便用戶對(duì)固件遠(yuǎn)程升級(jí)時(shí)對(duì)傳輸層信息加密，保障了代碼的安全。功能安全方面，ST會(huì)為用戶提供基于SIL Class-B的功能安全認(rèn)證包，SRAM支持奇偶校驗(yàn)位，方便用戶通過Class-B工業(yè)可靠性等級(jí)認(rèn)證。
除了上述幾個(gè)主要方面，STM32G4還有許多其他亮點(diǎn)，如溫度范圍拓寬到125℃，新增了80-pin和128-pin引腳封裝等。產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)的豐富硬件資源及軟件支持均已向用戶提供，生態(tài)系統(tǒng)的支持更是STM32的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。
Jean-Marc Mathieu對(duì)STM32G4系列的總結(jié)：性能：170MHz 主頻 Cortex M4內(nèi)核，擁有三個(gè)不同加速器；豐富和先進(jìn)的內(nèi)置模擬外設(shè)；更強(qiáng)的功能安全和信息安全的設(shè)計(jì)理念；STM32產(chǎn)品系列第一次在發(fā)布當(dāng)天就為大家提供非常完整的一個(gè)產(chǎn)品目錄，覆蓋非常廣闊的資源配置，以及從更寬的環(huán)境溫度范圍和新增添的80腳和128腳的兩個(gè)封裝。