h1_key

  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、物聯網、AI的全面落地，新的應用不斷破圈，對MCU產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，而隨著聯網需求的增多，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，也給了工程師實現更多創(chuàng)新的空間。

  STM32U5的高性能不但體現在高主頻、新內核，還體現在cache的增強和硬件數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接口等也為現場數據的實時存儲記錄提供了實現方案。STM32U5的強安全性基因則為工業(yè)控制產品聯網提供了更好的保障。Cortex-M33內核的TrustZone機制及豐富的AES、PKA、OTFDEC等加密算法硬件加速器為工業(yè)控制器產品固件燒錄、安全升級、聯網通信等提供全方位安全方案支持。STM32豐富的生態(tài)系統也為工業(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據，本地存儲或聯網上傳這些數據。低功耗后臺自主模式LPBAM更是能在不喚醒MCU內核的情況下對傳感器數據進行采集和搬運，與傳統模式相比能使MCU內核的喚醒次數減少數倍，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據而將病理診斷算法本地化實現，也可融入AI的一些算法處理。STM32U5也內置有圖像顯示硬件加速器，結合圖形化生態(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)控制系統中，U5可以承擔主控器、系統監(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產品系列，采用高效的Arm Cortex-M33內核和配套更先進的數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(物聯網平臺安全評估標準)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，為泛工業(yè)系統創(chuàng)新賦能。

  更高的能效比

  高性能是U5的第一個關鍵詞。STM32U5內搭Cortex-M33 內核，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內核的上一代產品STM32L5主頻為110MHz。為了進一步增強性能，STM32U5還集成了數學運算加速器(三角函數以及數字濾波加速器CORDIC和FMAC)，實現數字信號處理功能加速同時減輕CPU負載，在電機驅動應用實例中，可以將控制環(huán)路速度提高12%。

  U5還集成了用于優(yōu)化內、外部存儲上指令與數據吞吐速度的Cache(8 kB指令Cache，4kB數據Cache)和Art加速器以及用于圖形處理加速的Chrom-Art，以實現更流暢更高顏值的圖形顯示界面。作為MCU來講，內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，Flash中包含512KB具有100K次擦寫保證，為用戶數據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設備休眠時保持正常工作，極大降低系統功耗

  ●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品特性

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

  ●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位模數轉換器(ADC)。

  多功能數字濾波器(MDF)和音頻數字濾波器(ADF)取代了ST的Sigma-Delta調制數字濾波器(DFSDM)?，F在，通過提高聲音活動檢測性能，這些功能讓用戶能夠將AI集成到基于低成本、低功耗微控制器的應用場景。此外，通過在產品SRAM存儲器內嵌入糾錯碼(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據交換，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)保護數據存儲安全

  ●主動防篡改檢測

  ●內部監(jiān)控技術可以在發(fā)生干擾攻擊時刪除機密數據，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，數據支持硬件隔離，加解密，安全認證，保證產品長生命周期，存儲保護，主動防攻擊系統，信任根等，全方位守護用戶的系統以及數據安全。STM32U5的高能效比已經被用戶和市場充分驗證，目前已經在各類泛工業(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。