STM32G4微控制器助力打造下一代数字电源优异性能、能效和安全性

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日前，意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）在北京举办STM32G4 媒体沟通会，该公司微控制器事业部微控制器产品经理、数字电源及电机控制市场经理Jean-Marc Mathieu和意法半导体中国区微控制器产品市场经理彭祖年向媒体介绍了新推出的STM32G4数模信号微控制器的迭代与延续、先进的性能，特别是针对下一代数字电源应用所做的全面优化。

Jean-Marc Mathieu表示，意法半导体一直是Arm® Cortex®-M 32位通用MCU的领导者，产品线非常丰富，包括MPU、高性能MCU、主流型 MCU、超低功耗 MCU、无线 MCU，还有ARM MCU等，已成为超过40,000客户的不二选择，帮助他们释放日益增长的创造力。

他认为，新一代智能电子产品呈现出一些新的应用趋势，如增加更多的传感器驱动功能，采用碳化硅、氮化镓等能效更高的功率技术来节省电能等。这些趋势更需要具有优化功率转换功能的下一代微控制器。

他说，今天的STM32G4延续STM32 MCU的优良传统，完美针对需要丰富和先进模拟外设的MCU应用场景，如控制类应用（马达驱动）、工业设备、仪器与测量、数字能源、数字电源、（高频开关电源）、PFC（功率因数补偿），片上系统 一体化方案有助于降低这些应用的PCB尺寸和BOM成本。

 

Jean-Marc Mathieu介绍说，STM32G4具有三大特性，一是新数学加速器提高运算速度，具有节省电能；二是先进模拟外设允许设备集成更多的传感器和用户功能；三是更强的保护功能，有助于提升数据安全性。

针对先进的数字电源应用以及消费电子和工业设备，STM32G4新系列微控制器引入两个新的硬件数学加速器来提高应用的处理速度，利用Cordic算法和滤波函数等各种技术来提升性能和能效。数学加速器专门用于加快计算速度，例如，家电或空调的节能电机控制算法中的三角方法计算，以及信号调谐或数字电源控制算法中的滤波算法，运算速度比通用主处理器更快，效率更高。此外，这种减负方法还可以让内核释放更多的资源，用于接收更多的传感数据和控制其它用户功能。

STM32G4还有其它新功能，例如，高分辨率电源转换定时器内置各种功能，能够释放CPU资源并简化开发过程；模拟外设和转换器的性能显著提升；高速连接技术使外部事件响应速度更快；支持较新的Power Delivery USB-C接口，较大输出功率100W，能够为设备快速或方便地充电。

 

Jean-Marc Mathieu自信地表示，利用STM32G4系列的创新技术，尖端消费电子和工业设备可以用更少的资源，办更多的事情。集成丰富的增强型外设接口和行业标准Arm®内核的STM32F3系列发布时在微控制器市场上已是前所未有。如今，较新的微控制器STM32G4延续了STM32F3的基因，进一步扩大了应用范围，并可以简化设计，降低功耗，同时提高性能。

STM32G4具有更快的计算速度，更高的精度，更高的功能集成度，STM32G4 MCU支持设备提高功能性和能效，目标应用包括智能生活、智能工厂和智能能源，例如，电动自行车等电动交通工具、数字电源、先进电机控制、照明、楼宇自动化等。

 

此外，其可扩展的安全存储区域用于存放密钥等敏感信息；保护固件安全实时升级；编程后调试访问禁用功能可以降低威胁隐患；其它安全机制包括较先进的AES-256加密引擎、唯一设备ID码和硬件随机数生成器（TRNG）。这些安全功能使开发人员能够应对较新的网络安全挑战。

Jean-Marc Mathieu强调，提升数字电源方案的性能是STM32G4的一大亮点，使用之前的STM32F334或STM32G474可以实现更高效率的数字电源转换。STM32G4还有全功能高精度定时器（HRTIM），可以实现184ps精度，以及高灵活度PWM波形配置，因此STM32G4适用于数字电源类专业应用。

 

据介绍，STM32G4是STM32F3的迭代与延续。其较大特色是利用HRTIMer v2增强了数字及模拟部分，精度达到184ps，而STM32H743和STM32F334采用RTIMer v1，前者仅有数字部分，精度2ns；后者数字及模拟部分，精度217ps。

 

当通用型MCU遇上低功耗需求时，STM32G4的动态能效模式可以帮助客户实现各种需要电源的应用。意法半导体拥有专注数字电源的完整的生态系统（硬件开发版、软件开发套件（SDK）、文档与培训），还有针对不同电路拓扑配置高精度定时器为高精度定时器量身定做的使用手册，以及基于G4系列与第三方公司Biricha联合制作的数字电源培训（PSU and PFC）课程。

Jean-Marc Mathieu较后表示，意法半导体将该系列计划的152款产品分为三大产品线，目前已有100多款产品在售：包括32引脚封装的入门级产品线，高性能产品线，以及多达107个快速输入/输出引脚的高分辨率产品线。STM32G431K6U6采用32引脚QFN32封装，片上闪存容量32KB。STM32G4系列先进的性能、丰富和先进的内置模拟外设，以及功能安全与信息安全，加上丰富的产品线一定可以在用户应用中发挥至关重要的作用。

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