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高度に統合されたArm Cortex MCUでアプリケーション要件に効果的に対応 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
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MAIL MAGAGINE No. 1934 2024. 10. 29 |
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高度に統合されたArm Cortex MCUでアプリケーション要件に効果的に対応 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介) |
| 「アプリケーションラボ」は、DigiKey社のご協力をいただいて、DigiKey社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。 今回は、様々に要求が異なるスマート製品の開発に対応できるSTマイクロエレクトロニクス社の新しいArm Cortex MCUについて解説した記事をご紹介します。 ■高度に統合されたArm Cortex MCUでアプリケーション要件に効果的に対応 現在ではIoT技術が様々な分野に利用されるようになり、マイクロコントローラに対する要求も幅広いものになっています。特に最近は、処理能力だけでなく低コストで消費電力が低く、画像処理や無線通信、セキュリティなども要求されます。 STMicroelectronicsは、Armコアを採用したマイクロコントローラを主力とし、様々なラインナップを揃えていますが、今年に入って特徴のある製品を発表しました。  STM32H7R/Sマイコンの内部ブロック図 STM32H7RとSTM32H7Sは、Arm Cortex-M7コアを採用した最上位のSTM32H7ファミリに属するブートフラッシュラインのMCUで、最大600MHzで動作します。 画像処理などには大容量メモリが必要で、アプリケーションプロセッサには大容量のメモリが搭載されていますが、大容量メモリの内蔵はコストアップになります。また、構成するシステムによって必要なメモリ容量は様々です。そこでブート専用の64KBのフラッシュと外部メモリに高速にアクセスするための32KB/32KBの命令/データ用L1キャッシュ、620KB SRAMのみに制限することでコストダウンを行っています。外部メモリへのアクセスは、600MHzの動作にリアルタイムで対応可能です。さらにブートフラッシュは、ファームウェアの更新やセキュリティなどの面で大きなメリットがあります。 STM32H7Sはセキュリティを強化した製品で、RAMからの情報をそのまま復号化/暗号化ができます。IoTのセキュリティを評価するSESIPとArmによるセキュリティテストPSA認証レベル3の認定を受けています。 STM32H7R3/S3は、CPUの処理を軽減するために2Dグラフィックス用のChrom-ARTアクセラレータを搭載しています。Chrom-ARTは、メモリアクセスを最適化して画像処理を高速化する2Dアクセラレータで、スマートウォッチやウェアラブルなどの画像処理に適しています。 STM32H7R7/S7は、Chrom-ARTを進化させたNeoChrom GPUを搭載しています。NeoChrom GPUはテクスチャマッピングに必要な操作をサポートし、フリップや回転、スケーリング、ズームなどのアニメーションを最適化することができます。 そのほか、STM32H7R/Sには高速USB PHYとUSB Power Deliveryコントローラが搭載され、I2CとSPIの機能を合わせもったI3Cインターフェースも搭載しています。 STM32H7R7/S7の評価および開発用として、STM32H7R3用にNUCLEO-H7S3L8とSTM32H7S7用にSTM32H7S78-DKが用意されています。 NUCLEO-H7S3L8は、Arduino互換のST ZioコネクタとST morphoヘッダやST-LINKデバッガ/プログラマを内蔵し、LEDやプッシュボタン、複数のインターフェースコネクタを備えています。STM32H7S78-DKはタッチパネル対応5インチLCD、Wi-Fiモジュール、複数のLEDとプッシュボタン、STLINK-V3ECデバッガ/プログラマ、USB Type-Cが2個とRJ45コネクタなど複数のインターフェースコネクタを搭載しています。 【アプリケーションラボ】では、現在のマイコンに必要な機能を持つSTMicroelectronicsのSTM32H7R/SブートフラッシュMCUを紹介し、ブートシーケンスにおけるセキュリティ対策のしくみやChrom-ARTアクセラレータ、NeoChromグラフィック処理ユニットについて詳しく解説しています。 さらに、最大56MHz動作のArm Cortex-M0+コアを搭載した超低消費電力のSTM32U031ファミリやArm Cortex-M0+とArm Cortex-M4のデュアルコアで無線機能を持つSTM32WL5MOCモジュールなども紹介しています。 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。
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