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  工業(yè)控制、健身裝備、計量儀表、便攜醫(yī)療、移動支付……隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、AI的全面落地，新的應用不斷破圈，對MCU產(chǎn)品的要求也越來越高：更高性能、更高集成度，更高安全性，以及更低功耗。

  在工業(yè)控制應用中，一個控制器所支持的功能正在逐漸增強，處理器的性能需求在同比提升的同時，也要求處理器具有更高的集成度，而隨著聯(lián)網(wǎng)需求的增多，對安全性能的要求也在進一步增加。STM32U5系列在滿足這些需求的同時，也給了工程師實現(xiàn)更多創(chuàng)新的空間。

  STM32U5的高性能不但體現(xiàn)在高主頻、新內(nèi)核，還體現(xiàn)在cache的增強和硬件數(shù)學運算加速器等的集成。這樣的性能能夠很好支持控制算法的實施，還能滿足一些AI算法的本地實施，例如電機震動故障監(jiān)測、物品形狀顏色識別等。STM32U5具有很好的外設集成度。14位、12位的ADC配置，DAC，運放，比較器等豐富的模擬外設，配合2個高級電機控制定時器和多個通用定時器很好的滿足工業(yè)控制中對電機控制部分的需求。在工業(yè)總線接口方面，內(nèi)置了FD-CAN外設，也可以很方便進行外擴，例如通過FSMC外擴FPGA而實現(xiàn)更復雜的總線等。豐富的串行通信外設接口也方便進行傳感器采集、工業(yè)組態(tài)顯示屏等的擴展。內(nèi)置2MB 雙Bank Flash，768KB RAM這樣豐富的資源，對應用開發(fā)非常友善，也方便了升級功能的考量。100K次可擦寫的512KB Data Flash及方便外擴存儲的O-SPI接口等也為現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時存儲記錄提供了實現(xiàn)方案。STM32U5的強安全性基因則為工業(yè)控制產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)提供了更好的保障。Cortex-M33內(nèi)核的TrustZone機制及豐富的AES、PKA、OTFDEC等加密算法硬件加速器為工業(yè)控制器產(chǎn)品固件燒錄、安全升級、聯(lián)網(wǎng)通信等提供全方位安全方案支持。STM32豐富的生態(tài)系統(tǒng)也為工業(yè)應用提供更便利的支持，例如STM32 MC SDK，STM32 Cube.AI等。針對工業(yè)應用，STM32U5生態(tài)也提供了針對IEC60730的ClassB及IE61508的SIL認證功能安全設計包。在醫(yī)療健康應用中，對MCU的要求與工業(yè)控制系統(tǒng)也有相似之處，同樣需求MCU高性能，高集成度，具有更好的安全性，而對MCU的低功耗特性也提出了更高的要求。

得益于STM32U5對模擬外設的高度集成，醫(yī)療健康設備設計中能方便的采集各類傳感器數(shù)據(jù)，本地存儲或聯(lián)網(wǎng)上傳這些數(shù)據(jù)。低功耗后臺自主模式LPBAM更是能在不喚醒MCU內(nèi)核的情況下對傳感器數(shù)據(jù)進行采集和搬運，與傳統(tǒng)模式相比能使MCU內(nèi)核的喚醒次數(shù)減少數(shù)倍，而很大程度節(jié)省功耗。

得益于STM32U5的高性能，醫(yī)療健康設備設計中可以處理大量的傳感器數(shù)據(jù)而將病理診斷算法本地化實現(xiàn)，也可融入AI的一些算法處理。STM32U5也內(nèi)置有圖像顯示硬件加速器，結(jié)合圖形化生態(tài)TouchGFX則可以得到流暢絢麗的顯示效果。工業(yè)計量儀表應用中對MCU的需求與健康醫(yī)療設備類似，STM32U5也極為合適。

  STM32U5 讓工業(yè)應用破圈STM32U5是STM32高性能低功耗系列的旗艦產(chǎn)品，它可以延續(xù)STM32F2/F4/F7的應用范圍，同時又有更低的能耗，而且具有更高的性價比。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，U5可以承擔主控器、系統(tǒng)監(jiān)控以及圖形顯示等核心職能。STM32U5是基于40nm低功耗工藝的STM32產(chǎn)品系列，采用高效的Arm Cortex-M33內(nèi)核和配套更先進的數(shù)字外設以及豐富的模擬外設，同時在提升性能時保持低功耗。STM32U5還增加了適合新應用的前沿技術，例如基于硬件防護的高級安全特性，能滿足PSA和SESIP(物聯(lián)網(wǎng)平臺安全評估標準)3級等級要求，助力進一步提升設備安全性;同時還搭載了硬件圖形加速器，可以實現(xiàn)豐富美觀流暢的圖形界面，更好的提升用戶體驗。高性能，低功耗，豐富的數(shù)字外設和更高性能模擬接口，強大的安全特性，以及支持GUI 加速，讓STM32U5在工業(yè)控制、工業(yè)表計和醫(yī)療健康，個人穿戴設備等應用領域取得良好的表現(xiàn)，為泛工業(yè)系統(tǒng)創(chuàng)新賦能。

  更高的能效比

  高性能是U5的第一個關鍵詞。STM32U5內(nèi)搭Cortex-M33 內(nèi)核，相對Cortex-M4性能提高20%以上;主頻160MHz，使STM32U5系列能達到240DMIPS和651Coremark的性能評分，而同樣采用Cortex-M33內(nèi)核的上一代產(chǎn)品STM32L5主頻為110MHz。為了進一步增強性能，STM32U5還集成了數(shù)學運算加速器(三角函數(shù)以及數(shù)字濾波加速器CORDIC和FMAC)，實現(xiàn)數(shù)字信號處理功能加速同時減輕CPU負載，在電機驅(qū)動應用實例中，可以將控制環(huán)路速度提高12%。

  U5還集成了用于優(yōu)化內(nèi)、外部存儲上指令與數(shù)據(jù)吞吐速度的Cache(8 kB指令Cache，4kB數(shù)據(jù)Cache)和Art加速器以及用于圖形處理加速的Chrom-Art，以實現(xiàn)更流暢更高顏值的圖形顯示界面。作為MCU來講，內(nèi)部存儲是另外一個重要性能指標。STM32U5在存儲空間也得到了進一步擴大。STM32U5的Flash目前支持1MB至2MB。同時，F(xiàn)lash中包含512KB具有100K次擦寫保證，為用戶數(shù)據(jù)反復保存提高可靠性。而SRAM配備768KB，并且支持ECC，從而滿足關鍵安全應用。同時，STM32U5還配備了存儲控制器接口FSMC，以及OctoSPI，從而支持更靈活的外部存儲擴充。

  多方位技術創(chuàng)新實現(xiàn)超低功耗

  超低功耗是STM32U5的第二個關鍵詞。U5通過多方位技術創(chuàng)新實現(xiàn)出色的低功耗特性：

  ●引入LPBAM低功耗自主工作模式，可以讓直接存儲訪問(DMA)控制器和外圍設備在大多數(shù)設備休眠時保持正常工作，極大降低系統(tǒng)功耗

  ●采用40nm制造技術，可節(jié)省動態(tài)工作模式和節(jié)能模式的功耗

  ●傳承了上一代MCU STM32L系列的超低功耗成功產(chǎn)品特性

  ●創(chuàng)新LPBAM低功耗自主工作模式，極大降低系統(tǒng)平均功耗

  ●更靈活的功耗模式，延長電池使用時間，增強用戶體驗

  提供多種低功耗模式選擇，并支持快速喚醒，其低功耗性能在第三方平臺EEMBC獲得多項優(yōu)秀跑分

  豐富的接口和外設

  豐富的接口和外設是STM32U5的第三個關鍵詞。U5具有更高的集成度，集成各類數(shù)字模擬外設、先進的硬件加速器、更大的存儲單元。STM32U5還提供了先進的高速14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。

  多功能數(shù)字濾波器(MDF)和音頻數(shù)字濾波器(ADF)取代了ST的Sigma-Delta調(diào)制數(shù)字濾波器(DFSDM)?，F(xiàn)在，通過提高聲音活動檢測性能，這些功能讓用戶能夠?qū)I集成到基于低成本、低功耗微控制器的應用場景。此外，通過在產(chǎn)品SRAM存儲器內(nèi)嵌入糾錯碼(ECC)存儲器，STM32U5 MCU還可以滿足功能安全關鍵應用的要求

  強大的信息安全特性

  無論工業(yè)控制、個人醫(yī)療健康設備，還是工業(yè)表計應用，都會有各種類型的數(shù)據(jù)交換，因此對安全性要求更高。STM32U5系列引入了創(chuàng)新安全技術，以實現(xiàn)強大的信息安全特性：

  ●加密引擎(AES)和公鑰算法加速器(PKA)硬件單元具有抵御差分功率分析(DPA)和測信道攻擊的能力

  ●使用硬件唯一密鑰(HUK)保護數(shù)據(jù)存儲安全

  ●主動防篡改檢測

  ●內(nèi)部監(jiān)控技術可以在發(fā)生干擾攻擊時刪除機密數(shù)據(jù)，有助于滿足PCI安全標準委員會(PCI SSC)對銷售終端設備(POS)的安全要求

  STM32U5還集成了更多安全功能以保護客戶的設計，數(shù)據(jù)支持硬件隔離，加解密，安全認證，保證產(chǎn)品長生命周期，存儲保護，主動防攻擊系統(tǒng)，信任根等，全方位守護用戶的系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)安全。STM32U5的高能效比已經(jīng)被用戶和市場充分驗證，目前已經(jīng)在各類泛工業(yè)應用獲得用戶的肯定，被應用到工業(yè)智能流量計、健康及健身類穿戴產(chǎn)品、醫(yī)療監(jiān)護設備、POS支付終端等對于高性能、低功耗和安全性有高要求的場景中。