STMicroelectronics STM32U3超低功耗32位微控制器

STMicroelectronics STM32U3超低功耗Arm^® Cortex^®-M33 32位微控制器集成了TrustZone^®和浮点单元 (FPU)，工作频率高达96MHz。单通道精密FPU支持所有Arm单通道精密数据处理指令和数据类型。Cortex-M33核心还可实现完整的数字信号处理 (DSP) 指令集和内存保护单元 (MPU)，提高了应用安全性。STM32U3器件基于近阈值电压技术，可将有源功耗降至10μA/Mhz，从而显著延长各类应用的电池续航时间。

该器件嵌入了速度存储器（1MB闪存和256-Kbytes SRAM）、一个Octo/Quad-SPI闪存接口、增强型I/O、连接到三条APB总线的外设、两条AHB总线和一个32位多AHB总线矩阵。STM32U3 MCU集成了嵌入式闪存和SRAM的保护机制。这些器件还提供两个12位ADC (2.5Msps)、两个比较器、两个运算放大器、两个DAC通道、一个内部电压基准缓冲器、一个低功耗RTC、三个通用32位定时器、一个专用于电机控制的16位PWM定时器、三个通用16位定时器、两个基本16位定时器以及最多四个16位低功耗定时器。

STM32U3器件嵌入了专用于音频信号（ADF）的低功耗数字滤波器，其中一个滤波器支持声音活动检测。其他功能包括多达21个电容式感应通道、标准/高级通信接口和多个外设。STMicroelectronics STM32U3 MCU能够提供高度的瞬态攻击和其他攻击防护。

特性

包括ST专利技术
超低功耗：
- 电源电压：1.71V至3.6V
- 温度范围：-40°C至+105°C
- V_BAT模式：为RTC、32x 32位备份寄存器供电
- 1.6μA停止3模式，配有8KB SRAM
- 2.2μA停止3模式，配有全SRAM
- 3.8μA停止2模式，配有8KB SRAM
- 4.5μA停止2模式，配有全SRAM
- 3.3V下运行模式为9.5μA/Mhz [While(1) SMPS降压转换器模式]
- 3.3V/48MHz下运行模式为13μA/MHz（CoreMark^® SMPS降压转换器模式）
- 3.3V/96MHz下运行模式为16μA/Mhz（CoreMark SMPS降压转换器模式）
- 除关闭模式外，所有模式下均有掉电重置 (BOR)
Arm 32位Cortex-M33 CPU，带TrustZone和FPU
ART加速器配备8KB指令缓存，可实现从闪存和外部存储器的零等待执行，具有高达96MHz的运行频率、MPU、144DMIPS性能及DSP指令
电源管理 - 嵌入式稳压器 (LDO) 和SMPS降压转换器，支持动态切换与电压调节
基准测试结果
- 1.5DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)
- 387 CoreMark (4.09 CoreMark/MHz)
- 500 ULPMark™-CP
- 117 ULPMark-CM
- 202000 SecureMark™-TLS
存储器
- 高达1MB (STM32U375) 或1MB (STM32U385) 的闪存，支持ECC和双区同步读写
- 256KB SRAM，其中64KB支持硬件奇偶校验
- OCTOSPI外部存储器接口，支持SRAM、PSRAM、NOR、NAND和FRAM存储器
安全性
- Arm TrustZone及安全I/O、存储器与外设
- 灵活的生命周期方案，具有RDP和密码保护调试功能
- 通过独特的启动入口和安全隐藏保护区域 (HDP) 实现信任根
- 通过嵌入式根安全服务 (RSS) 实现安全固件安装 (SFI)
- 安全固件升级
- 支持Cortex M可信固件 (TF-M)
- 公钥加速器、ECDSA签名验证
- 关键硬件保护
- 证明密钥
- HASH硬件加速器
- 真随机数发生器，符合NIST SP800-90B标准
- 96位唯一标识符
- 512字节一次性可编程 (OTP)
- 防篡改保护

时钟管理
- 4MHz至50MHz晶体振荡器
- 用于RTC (LSE) 的32.768kHz晶体振荡器
- 内部16MHz厂商校准RC (±1%)
- 内部低功耗RC，频率为32kHz或250Hz (±5%)
- 2个内部多速3MHz至96MHz振荡器
- 内置48MHz时钟恢复
- 在PLL模式下可实现高精度MSI，并支持32.768kHz、16MHz或32MHz晶体振荡器，最高可达96MHz
通用输入/输出 - 多达82个快速I/O，具有中断功能，大部分可耐受5V电压，多达14个I/O具有独立电源，支持低至1.08V的电压
多达15个定时器和2个看门狗
- 1个16位高级电机控制定时器，3个32位和3个16位通用定时器，2个16位基础定时器，4个低功耗16位定时器（在停止模式下可用），2个看门狗定时器和2个SysTick定时器
- 带有硬件日历、闹钟和校准功能的RTC
多达19个通信外设
- 1个USB 2.0全速控制器
- 1个串行音频接口 (SAI)
- 3个I²C FM+ (1Mb/s)、SMBus/PMBus™
- 2个I3C (SDR)，支持I²C FM+模式
- 2个USART和2个UART（SPI、ISO 7816、LIN、IrDA、调制解调器）、1个LPUART
- 3个SPI（若计入1个OCTOSPI和2个USART，则共有6个SPI接口）
- 1个CAN FD控制器
- 1个SDMMC接口
- 1个音频数字滤波器，带声音活动检测功能
12通道GPDMA控制器，可在睡眠和停止模式下工作（达Stop 2）
多达21个电容感应通道，支持触摸键、线性和旋转触摸传感器
丰富的模拟外设（独立电源）
- 2个12位ADC，采样率为2.5Msps，支持硬件过采样
- 12位DAC模块，具有2个数模转换器，支持低功耗采样和保持、Stop 1模式下自主运行
- 2个配备内置 PGA 的运算放大器
- 2个超低功率比较器
CRC计算单元
带开发支持的调试 - 串行线调试 (SWD)、JTAG、嵌入式追踪宏单元™ (ETM)
符合ECOPACK2标准的封装选项
- LQFP48 (7mm × 7mm)、LQFP64 (10mm × 10mm) 和LQFP100 (14mm × 14mm)
- UFQFPN32 (5mm × 5mm) 和UFQFPN48 (7mm × 7mm)
- UFBGA64 (5mm × 5mm) 和UFBGA100 (7mm × 7mm)
- WLCSP52和WLCSP68 (3.17mm x 3.11mm)
温度范围：-40°C至+105°C，结温：+110°C