STMicro STM32C071 : ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arm Cortex-M0+ ได้เพิ่มอินเทอร์เฟส USB FS เน้นการใช้งาน GUI ที่มีต้นทุนต่ำ

STMicro ได้ประกาศการวางจำหน่าย STM32C071 ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arm Cortex-M0+ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ STM32C0 series พร้อมหน่วยความจำแบบ Flash 128 KB และ RAM 24 KB เหมาะสำหรับขับจอแสดงผลขนาดเล็ก 320 x 240 ผ่านอินเทอร์เฟซ SPI และสร้างส่วนติดต่อผู้ใช้งานแบบกราฟิก (GUI) สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วยต้นทุนต่ำ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังเพิ่มอินเทอร์เฟสอุปกรณ์ USB FS แบบไม่ต้องใช้คริสตัล, อินเทอร์เฟส SPI และ I2C เพิ่มเติม และ GPIO เพิ่มเติม (สูงสุด 61 ขา) ซึ่งรองรับแรงดันไฟฟ้า 5V ทั้งหมด สำหรับการทดลองใช้งาน (Evaluation) และเริ่มต้นพัฒนาเฟิร์มแวร์อย่างรวดเร็ว STMicro ยังมีบอร์ดพัฒนา NUCLEO-C071RB และบอร์ดขยายหน้าจอ X-NUCLEO-GFX01M2

STM32C071 ไมโครคอนโทรลเลอร์ Cortex-M0+ ราคาถูกสำหรับ GUI ในอุปกรณ์

สเปคของ STM32C071:

• MCU Core – Arm 32-bit Cortex-M0+ CPU ที่ความเร็วสูงสุด 48 MHz
• หน่วยความจำ – SRAM สูงสุด 24KB พร้อมระบบตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล (HW parity check)
• สตอเรจ – Flash สูงสุด 128KB พร้อมระบบป้องกันและพื้นที่รักษาความปลอดภัย
• อินเทอร์เฟสอุปกรณ์ต่อพ่วง
  • สูงสุด 61x ขา I/O แบบเร็ว รองรับแรงดันไฟฟ้า 5V ทั้งหมด
  • 5 ช่องสัญญาณ DMA controller
  • ADC 12 บิต, ความเร็ว 0.4 µs (สูงสุด 19 ช่องสัญญาณภายนอก); ช่วงแรงดัน: 0 ถึง 3.6 V
  • 2x I2C สูงสุด 1 Mbps
  • 2x USART พร้อม SPI แบบ synchronous master/slave; หนึ่งช่องรองรับอินเทอร์เฟซ ISO7816, LIN, IrDA, ตรวจจับอัตรา baud อัตโนมัติ และฟังก์ชัน wakeup
  • 2x SPI สูงสุด 24 Mbps พร้อมโปรแกรมเฟรมบิตได้ 4 ถึง 16 บิต; หนึ่งช่องทำงานร่วมกับอินเทอร์เฟสเสียง I2S; อีกช่องผ่าน USART
  • USB 2.0 FS (ไม่ต้องใช้คริสตัล) และตัวควบคุมโฮสต์
• ตัวจับเวลา (Timers)
  • 16-บิตสำหรับการควบคุมมอเตอร์ขั้นสูง
  • 1x 32-บิต timer
  • 4x 16-บิต general-purpose
  • 2x watchdogs
  • SysTick timer
  • Calendar RTC พร้อมนาฬิกาปลุก
• การดีบัก – Serial wire debug (SWD)
• หน่วยคำนวณ CRC
• การจัดการนาฬิกา (Clock management)
  • crystal oscillator 4 ถึง 48 MHz
  • crystal oscillator 32 kHz พร้อมการปรับเทียบ
  • Internal 48 MHz RC oscillator (±1 %)
  • Internal 48 MHz RC oscillator พร้อมระบบกู้คืนนาฬิกา
  • Internal 32 kHz RC oscillator (±5 %)
• การจัดการการรีเซ็ตและพลังงาน
  • ช่วงแรงดันไฟฟ้า: 2.0 V ถึง 3.6 V
  • ขาจ่ายไฟ I/O แยก (1.65 V ถึง 3.6 V)
  • รีเซ็ตขณะเปิด/ปิดเครื่อง(POR/PDR)
  • รีเซ็ต Brownout แบบโปรแกรมได้ (BOR)
  • โหมดพลังงานต่ำ: Sleep, Stop, Standby, Shutdown
• แพ็คเกจ
  • WLCSP19 (2.492 x 1.643 มม.)
  • TSSOP20 (6.5 × 4.4 มม.)
  • LQFP32 (7 × 7 มม.)
  • LQFP48 (7 × 7 มม.)
  • UFQFPN28 (4 × 4 มม.)
  • UFQFPN32 (5 × 5 มม.)
  • UFQFPN48 (7 × 7 มม.)
  • LQFP64 (10 x 10 มม.)
• ช่วงอุณหภูมิ – -40°C ถึง 85°C/105°C/125°C

STMicro อธิบายว่าด้วย “ความเชี่ยวชาญด้านการพิมพ์แบบ lithographic expertise” ของบริษัท ทำให้ STM32C071 ถูกนำเสนอในแพ็กเกจเดียวกับ STM32C031 แม้ว่าจะมีหน่วยความจำและพื้นที่จัดเก็บมากกว่า นอกจากนี้ยังมีแพ็กเกจใหม่สองแบบ: แพ็กเกจขนาดเล็ก WLCSP19  (2.5 x 1.6 มม.) และแพ็คเกจขนาดใหญ่ LQFP64 ที่สามารถเข้าถึง I/O ได้มากขึ้น

มีสินค้าให้เลือกซึ่งมีทั้งรุ่นที่มี Flash/SRAM ขนาด 128KB/24KB หรือ 64KB/24KB และตัวเลือกแพ็กเกจที่หลากหลาย:

• STM32C071x8 พร้อม Flash 64KB – STM32C071F8, STM32C071G8, STM32C071K8, STM32C071C8, STM32C071R8
• STM32C071xB พร้อม Flash 128KB – STM32C071FB, STM32C071GB, STM32C071KB, STM32C071CB, STM32C071RB

บอร์ดพัฒนา NUCLEO-C071RB STM32C071

คุณสมบัติหลักของ NUCLEO-C071RB:

• MCU – STM32C071RB Arm Cortex-M0+ พร้อม Flash 128KB และ SRAM 24KB (แพ็กเกจ LQFP64)
• USB – 1x พอร์ต USB Type-C FS
•  การขยาย
  • คอนเนกเตอร์ ARDUINO Uno V3
  • pin-headers ST Morpho สำหรับขา I/O ของ STM32 ทั้งหมด
• การดีบัก – STLINK-V2EC (พอร์ต USB-C ที่สอง); คอนเนกเตอร์ debug MIPI
• อื่นๆ
  • ไฟ LED สำหรับผู้ใช้ 2 ดวง
  • ปุ่มกดผู้ใช้ 1 ปุ่ม และปุ่มรีเซ็ต 1 ปุ่ม
  • crystal oscillator 32.768 kHz
• แหล่งจ่ายไฟ
  • ST-LINK USB, VBUS หรือแหล่งภายนอก
  • SMPS สำหรับสร้างแหล่งจ่ายไฟ Vcore logic

ซอฟต์แวร์, การสาธิต, และต้นทุน

เช่นเดียวกับไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32 ทั้งหมด MCU STM32C071 ใหม่ได้รับการสนับสนุนโดย STM32Cube MCU Package ที่มาพร้อมกับไลบรารีซอฟต์แวร์และตัวอย่างฟรี และสามารถโปรแกรมได้ด้วย IDE หลากหลายประเภท รวมถึง STM32CubeIDE ของ STMicro และโซลูชันจากผู้ให้บริการภายนอก เช่น IAR Embedded Workbench และ MDK-ARM การพัฒนา GUI สามารถทำได้ผ่าน TouchGFX ซึ่งเป็นเฟรมเวิร์กกราฟิกที่ไม่มีค่าใช้จ่าย ด้านล่างนี้คุณจะพบการสาธิต GUI บางส่วนที่ทำงานบนบอร์ด Nucleo ที่รองรับ (แต่ไม่ใช่บอร์ดที่ใช้ STM32C071)

การสาธิตส่วนใหญ่จะสามารถทำงานบน STM32C071 ได้ แต่ไม่ทั้งหมด เนื่องจากข้อจำกัดด้านหน่วยความจำและที่จัดเก็บข้อมูล ตามที่แสดงในภาพหน้าจอด้านล่างที่มีขนาดการใช้หน่วยความจำและที่จัดเก็บข้อมูล

ทุกการสาธิตควรทำงานได้ดีบน NUCLEO-C071RB ได้ดี ยกเว้นการสาธิต “live heat graph” ที่ต้องใช้ทรัพยากรมากกว่า STM32C071 ที่มีอยู่ (Flash 128KB, SRAM 24KB) นอกจากนี้คุณอาจสงสัยว่า SPI flash ภายนอกสำหรับ GFX assets อยู่ที่ไหน เนื่องจากบอร์ดพัฒนาไม่มี SPI flash ใดๆ ปรากฏว่าบอร์ด X-NUCLEO-GFX01M2 รวม SPI NOR flash ขนาด 64-Mbit และจอยสติ๊ก นอกจากจอแสดงผล TFT QVGA ขนาด 2.2 นิ้วแบบ SPI

เนื่องจาก STM32C071 ถูกออกแบบมาสำหรับโซลูชัน GUI ที่มีต้นทุนต่ำ STMicro จึงได้แบ่งปันรายการวัสดุหรือ bill of materials (BoM) โดยคาดว่าจอแสดงผล TFT ขนาด 2.4 นิ้วที่ไม่มีคุณสมบัติสัมผัส, STM32C071, Flash ภายนอก 4 MB, และแผงวงจร PCB 2-layer จะมีต้นทุนประมาณ $5(~170฿)

ราคาและความพร้อมใช้งาน

STMicro กล่าวว่าตอนนี้ STM32C071 พร้อมวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์แล้ว และสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมและตัวเลือกราคาได้ที่หน้าเว็บผลิตภัณฑ์ของอุปกรณ์เฉพาะ สำหรับการอ้างอิง STM32C071RBT6 (แพ็คเกจ LQFP64) มีราคาต่อหน่วยอยู่ที่ $0.7987(~26฿) เมื่อสั่งซื้อ 10,000 หน่วย และราคาตัวอย่างปัจจุบันอยู่ที่ $2.12(~70฿) บอร์ดพัฒนา NUCLEO-C071RB มีราคา $10.12(~300฿) แต่หลายคนอาจต้องการเพิ่ม X-NUCLEO-GFX01M2 ที่ราคา $34.20(~1,100฿) และบนการประกาศรายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : STMicro STM32C071 Arm Cortex-M0+ MCU adds USB FS interface, targets inexpensive GUI implementations