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工業(yè)控制、健身裝備、計(jì)量?jī)x表、便攜醫(yī)療、移動(dòng)支付……隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、AI的全面落地，新的應(yīng)用不斷破圈，對(duì)MCU產(chǎn)品的要求也越來(lái)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(yīng)用中，一個(gè)控制器所支持的功能正在逐漸增強(qiáng)，處理器的性能需求在同比提升的同時(shí)，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(duì)安全性能的要求也在進(jìn)一步增加。STM32U5系列在滿足這些需求的同時(shí)，也給了工程師實(shí)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(qiáng)和硬件數(shù)學(xué)運(yùn)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(shí)施，還能滿足一些AI算法的本地實(shí)施，例如電機(jī)震動(dòng)故障監(jiān)測(cè)、物品形狀顏色識(shí)別等。STM32U5具有很好的外設(shè)集成度。14位、12位的ADC配置，DAC，運(yùn)放，比較器等豐富的模擬外設(shè)，配合2個(gè)高級(jí)電機(jī)控制定時(shí)器和多個(gè)通用定時(shí)器很好的滿足工業(yè)控制中對(duì)電機(jī)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(shè)，也可以很方便進(jìn)行外擴(kuò)，例如通過(guò)FSMC外擴(kuò)FPGA而實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的總線等。豐富的串行通信外設(shè)接口也方便進(jìn)行傳感器采集、工業(yè)組態(tài)顯示屏等的擴(kuò)展。內(nèi)置2MB 雙Bank Flash，768KB RAM這樣豐富的資源，對(duì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)非常友善，也方便了升級(jí)功能的考量。100K次可擦寫的512KB Data Flash及方便外擴(kuò)存儲(chǔ)的O-SPI接口等也為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)記錄提供了實(shí)現(xiàn)方案。STM32U5的強(qiáng)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(jī)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(jí)、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(yīng)用提供更便利的支持，例如STM32 MC SDK，STM32 Cube.AI等。針對(duì)工業(yè)應(yīng)用，STM32U5生態(tài)也提供了針對(duì)IEC60730的ClassB及IE61508的SIL認(rèn)證功能安全設(shè)計(jì)包。在醫(yī)療健康應(yīng)用中，對(duì)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(duì)MCU的低功耗特性也提出了更高的要求。

得益于STM32U5對(duì)模擬外設(shè)的高度集成，醫(yī)療健康設(shè)備設(shè)計(jì)中能方便的采集各類傳感器數(shù)據(jù)，本地存儲(chǔ)或聯(lián)網(wǎng)上傳這些數(shù)據(jù)。低功耗后臺(tái)自主模式LPBAM更是能在不喚醒MCU內(nèi)核的情況下對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和搬運(yùn)，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(shè)備設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)量?jī)x表應(yīng)用中對(duì)MCU的需求與健康醫(yī)療設(shè)備類似，STM32U5也極為合適。

STM32U5 讓工業(yè)應(yīng)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(yīng)用范圍，同時(shí)又有更低的能耗，而且具有更高的性價(jià)比。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，U5可以承擔(dān)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(jìn)的數(shù)字外設(shè)以及豐富的模擬外設(shè)，同時(shí)在提升性能時(shí)保持低功耗。STM32U5還增加了適合新應(yīng)用的前沿技術(shù)，例如基于硬件防護(hù)的高級(jí)安全特性，能滿足PSA和SESIP(物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn))3級(jí)等級(jí)要求，助力進(jìn)一步提升設(shè)備安全性；同時(shí)還搭載了硬件圖形加速器，可以實(shí)現(xiàn)豐富美觀流暢的圖形界面，更好的提升用戶體驗(yàn)。高性能，低功耗，豐富的數(shù)字外設(shè)和更高性能模擬接口，強(qiáng)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(jì)和醫(yī)療健康，個(gè)人穿戴設(shè)備等應(yīng)用領(lǐng)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(gè)關(guān)鍵詞。STM32U5內(nèi)搭Cortex-M33 內(nèi)核，相對(duì)Cortex-M4性能提高20%以上；主頻160MHz，使STM32U5系列能達(dá)到240DMIPS和651Coremark的性能評(píng)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(jìn)一步增強(qiáng)性能，STM32U5還集成了數(shù)學(xué)運(yùn)算加速器（三角函數(shù)以及數(shù)字濾波加速器CORDIC和FMAC），實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理功能加速同時(shí)減輕CPU負(fù)載，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用實(shí)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)更流暢更高顏值的圖形顯示界面。作為MCU來(lái)講，內(nèi)部存儲(chǔ)是另外一個(gè)重要性能指標(biāo)。STM32U5在存儲(chǔ)空間也得到了進(jìn)一步擴(kuò)大。STM32U5的Flash目前支持1MB至2MB。同時(shí)，F(xiàn)lash中包含512KB具有100K次擦寫保證，為用戶數(shù)據(jù)反復(fù)保存提高可靠性。而SRAM配備768KB，并且支持ECC，從而滿足關(guān)鍵安全應(yīng)用。同時(shí)，STM32U5還配備了存儲(chǔ)控制器接口FSMC，以及OctoSPI，從而支持更靈活的外部存儲(chǔ)擴(kuò)充。

多方位技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)超低功耗

超低功耗是STM32U5的第二個(gè)關(guān)鍵詞。U5通過(guò)多方位技術(shù)創(chuàng)新實(shí)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(chǔ)訪問(wèn)(DMA)控制器和外圍設(shè)備在大多數(shù)設(shè)備休眠時(shí)保持正常工作，極大降低系統(tǒng)功耗
采用40nm制造技術(shù)，可節(jié)省動(dòng)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(zhǎng)電池使用時(shí)間，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)
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(tái)EEMBC獲得多項(xiàng)優(yōu)秀跑分
豐富的接口和外設(shè)

豐富的接口和外設(shè)是STM32U5的第三個(gè)關(guān)鍵詞。U5具有更高的集成度，集成各類數(shù)字模擬外設(shè)、先進(jìn)的硬件加速器、更大的存儲(chǔ)單元。STM32U5還提供了先進(jìn)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(guò)提高聲音活動(dòng)檢測(cè)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(yīng)用場(chǎng)景。此外，通過(guò)在產(chǎn)品SRAM存儲(chǔ)器內(nèi)嵌入糾錯(cuò)碼(ECC)存儲(chǔ)器，STM32U5 MCU還可以滿足功能安全關(guān)鍵應(yīng)用的要求

強(qiáng)大的信息安全特性

無(wú)論工業(yè)控制、個(gè)人醫(yī)療健康設(shè)備，還是工業(yè)表計(jì)應(yīng)用，都會(huì)有各種類型的數(shù)據(jù)交換，因此對(duì)安全性要求更高。STM32U5系列引入了創(chuàng)新安全技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)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(cè)信道攻擊的能力
使用硬件唯一密鑰（HUK）保護(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全
主動(dòng)防篡改檢測(cè)
內(nèi)部監(jiān)控技術(shù)可以在發(fā)生干擾攻擊時(shí)刪除機(jī)密數(shù)據(jù)，有助于滿足PCI安全標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(PCI SSC)對(duì)銷售終端設(shè)備(POS)的安全要求

此外，U5還集成了更多安全功能以保護(hù)客戶的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)支持硬件隔離，加解密，安全認(rèn)證，保證產(chǎn)品長(zhǎng)生命周期，存儲(chǔ)保護(hù)，主動(dòng)防攻擊系統(tǒng)，信任根等，全方位守護(hù)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(chǎng)充分驗(yàn)證，目前已經(jīng)在各類泛工業(yè)應(yīng)用獲得用戶的肯定，被應(yīng)用到工業(yè)智能流量計(jì)、健康及健身類穿戴產(chǎn)品、醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備、POS支付終端等對(duì)于高性能、低功耗和安全性有高要求的場(chǎng)景中。 敲黑板，漲知識(shí)

?信息安全與STM32U5新安全特性系列課程

?STM32U5系列課程?為什么說(shuō)STM32U5是設(shè)計(jì)最為復(fù)雜的低功耗MCU?探秘STM32U5安全特性｜硬件加解密引擎與軟件算法對(duì)比?資料下載 | STM32U5 系列的 STM32Cube MCU 包示例?DEMO視頻 | STM32U5 OTFDEC 演示 DEMO視頻

THE END

原文標(biāo)題：讓工業(yè)應(yīng)用破圈，STM32U5 的招招先

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