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stm32h750国产替代(SSD201芯片可替代STM32H750)

来源:
2023-12-22
类别:基础知识
eye 63
文章创建人 拍明芯城

1、stm32h750国产替代

STM32H750超值系列微控制器包含Arm® Cortex®-M7内核(具有双精度浮点单元),工作频率高达480 MHz。内嵌的128 KB闪存使意法半导体能够为开发人员提供一种经济划算的解决方案。

性能

在480 MHz的CPU频率下,从Flash执行程序时,STM32H742系列能够提供2424 CoreMark /1027 DMIPS的性能,利用其L1缓存并实现了零等待执行。

内嵌的128 KB闪存,面向用户可信根服务、关键实时程序执行和外部存储器的简单配置

L1缓存(16 KB的I-缓存 +16 KB的D-缓存)提高外部存储器的执行性能。

安全性

STM32H750集成了:

加密/哈希硬件加速

STM32H757还支持安全固件安装(SFI)嵌入式安全服务,可在执行初始程序时执行安全验证并保护软件IP。

安全启动和安全固件升级(SBSFU)

高能效

多电源域架构可实现将不同的电源域配置为低功耗模式,进而优化功耗效率。

USB调节器提供嵌入式物理接口层(PHY)。

在内核运行模式(关闭外设)下,功耗典型值为275 µA/MHz @VDD = 3.3 V和25 °C

图形

LCD-TFT控制器接口支持双层图形

Chrom-ART Accelerator™提高了图形内容创建速度,并为其他应用节省了MCU内核处理带宽

JPEG硬件加速器,可进行快速JPEG编码和解码,从而减轻CPU编解码负荷。

片内外设

多达35个通信接口包括FD-CAN、USB 2.0高速/全速、以太网MAC、摄像头接口。

可利用带有32位并行接口(支持SRAM、PSRAM、NOR、NAND和SDRAM存储器)或双模Quad-SPI串行闪存接口的灵活存储控制器轻松扩展外部存储器。

模拟外设:12位DAC,快速16位ADC

16位高精度定时器上的多个16位和32位定时器运行频率高达480 MHz。

STM32H750超值系列提供128 KB的Flash存储器,具有以下结构的1 MB SRAM:192 KB的TCM RAM(包括64 KB的ITCM RAM和128 KB的DTCM RAM,用于时间关键型程序和数据),高达512 KB的用户SRAM,以及备份域中4 KB的SRAM,可将数据保持在最低功耗模式,提供LQFP100、LQFP144、LQFP176、UFBGA176和TFBGA240封装。

ST意法半导体公司的STM32H750微控制器是他们现有的STM32H7产品的价值线。通过限制产品中嵌入式Flash的数量,这条价值线提供了一个突破性的价格水平,在STM32H7系列中没有提供到目前为止。STM32H7值线仍然提供了足够的嵌入式Flash来安全地存储引导代码或实时代码和数据。

STM32H750设备基于高性能Arm Cortex-M7 32位RISC核心,工作频率高达400 MHz。Cortex-M7核心具有一个浮点单元(FPU),支持Arm双精度和单精度数据处理指令和数据类型。STM32H750设备支持全套DSP指令和内存保护单元(MPU),以提高应用程序的安全性。

所有的设备提供三个adc,两个dac,两个超低功耗比较器,一个低功耗RTC,一个高分辨率定时器,12个通用16位定时器,两个用于电机控制的PWM定时器,五个低功耗定时器,一个真正的随机数发生器(RNG),和一个密码加速单元。该器件支持外部sigma-delta调制器(DFSDM)的四个数字滤波器。它们还具有标准和先进的通信接口。

STM32H750xB器件工作在-40°C至+85°C的温度范围内,电源为1.62 V至3.6 V。通过使用外部电源管理器并将PDR_ON引脚连接到VSS,供电电压可以降至1.62 V。否则,电源电压必须保持在1.71 V以上,嵌入式电源电压检测器启用。除了LQFP100以外,所有包上都有USB专用电源输入,以允许更大的电源选择。一套全面的节能模式允许低功耗应用程序的设计。

STM32H750xB器件提供三种封装,范围从100针到240针/球。外设集包括所选设备的更改。

STM32H750特性

32位Arm Cortex-M7内核

128千字节的闪存

安全

ROP, PC-ROP,主动篡改,安全固件升级支持,安全访问模式

通用输入/输出

多达168个I/O端口具有中断能力

复位和电源管理

低功率消耗

时钟管理

互连矩阵

4个DMA控制器卸载CPU

多达35个通信外设

11模拟外设

图形

LCD-TFT控制器高达XGA分辨率

Chrom-ART图形硬件加速器(DMA2D),以减少CPU负载

硬件JPEG编解码器

多达22个计时器和看门狗

加密加速

调试模式

96位的惟一ID

所有包都是ECOPACK2兼容的

STM32H750应用领域

电机驱动和应用控制

医疗设备

工业应用

报警系统,视频对讲机,暖通空调

家用音响设备

移动应用、物联网

PLC)

逆变器

断路器

打印机和扫描仪

可穿戴设备:smartwatches

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2、Sigmastar SSD201芯片可替代STM32H750

先给大家介绍一下SigmaStar SSD201芯片。它是基于ARM Cortex-A7双核1.2GHz,集成了硬件H.264/H.265视频解码器、内置了DDR,内置2D图形引擎、支持TTL/mipi屏显示驱动接口内置了以太网mac和PHY等,主要应用于:智能楼宇室内对讲机,智能家居中控,86盒家庭中控,电梯楼层显示器,IP网络广播设备,语音识别设备,指纹机,工业控制器等。

启明云端提供的Sigmastar SSD201芯片可以替代STM32H750点320*240的16位并口屏,用于指纹机。

用户可以在8ms嵌入式开发工具平台上进行UI界面开发,屏幕适配这块如果你有linux开发的经验可以在启明云端提供的的github地址上下载sigmastar的openwrt工程,然后把所用到的屏幕驱动集成进去即可,8ms(直接搜索8ms.xyz)平台应用层可以直接对接的linux的fb。这样可以进一步提升您的产品开发周期。

当然,8ms平台并不是唯一的编译途径,还可以下载下来在本地编译。(通过我们提供的编译链,openwrt相当于操作系统,你把系统和你的板子适配好后就能运行应用层的应用);平台还提供了不少DEMO,你可以一键克隆平台上已经提供的UI素材,再自己编译,也可以自己重头开始。

3、程序运行在 STM32H750 的外扩 FLASH 上两小时后死机

目录预览

1. 问题现象

2. 问题分析及测试

3. 后记

1.问题现象

客户使用 STM32H750VBT6,通过 QSPI 外扩了一个 4M 的 NOR FLASH,采用memory map 模式。当程序跳转运行到外设 FLASH 后,大约两个小时后程序死机。

客户使用的 IDE 是 KEIL,此问题可以固定重现。在 KEIL 调试模式下重现问题时,通过多次观察发现,程序死的位置总体上会停在两个位置,并不是同一个位置。一个是 TIM15函数的入口;另一个是进入中断函数后的一个赋值语句。

2.问题分析及测试

通过拜访客户,观察到死机位置处于即将进入但还未进入的TIM15 中断入口处。查看客户的原理图,发现两个 VCAP 并未从外部相连,于是要求客户直接从外部将此两个引脚飞线短连。但是,后来经测试问题仍然重现。

又观察到 PC13 连接为 GPIO 输出引脚,用于驱动一外部组件。考虑到备份域相关的一些引脚其驱动能力相对弱一些,于是让客户将 PC13 引脚断开后再测试,结果问题仍然重现。

上面是一些硬件相关的怀疑点,从测试结果来看,与此问题无关。看来主要可能还是软件方面的问题。在软件上确定客户已经打开了 IO 补偿功能, IO 速度设置的是 HIGH,即使让客户修改成 “VERY_HIGH”,经测试问题仍然存在。

由于之前发生过一个从低功耗唤醒后死机的问题,是与 Cache 相关的问题,于是测试将 CACHE 关闭的情况。这次经测试客户反馈问题没再重现 !

但客户同时也反馈,之前的代码也存在稍微修改一处代码,问题就不再重现的现象,没有找到具体规律。

这次代码修改也没排除这种可能性。为了让关闭 Cache 的方法更具说服力,于是让客户在调试模式下通过手动关闭 CACHE的方式,代码仍然保持为原先可以重现问题的代码。如下图所示 :


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如上图所示,在代码运行到使用 CACHE 后一行设置断点,当程序停下来后,打开 Sys Ctrl/Cfg 窗口(菜单 view->system viewer->Core peripherals->system control and configuration),将对应的位去掉。最终客户反馈,关闭 DC,或者 IC 任何一个或者两个都关闭,问题现象消失。至此可以确定地是,此问题与 CACHE 相关 !

于是查看客户的 MPU 相关配置,并将 Cube 包里的 H750 示例工程中的 MPU 配置发给客户测试下,但问题仍然存在。

接下来查看勘误手册,发现 2.4.4 节有 QSPI 相关的内容:


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这里有提到在 QSPI 外设 FLASH 并工作在 memory-mapped 模式的时候,当读取由FSIZE 定义的最后一个字节的时候,不管内容如何,有可能会导致 AXIs 总线 STALL 掉。

并同时给出了三种规避措施。其中第一种是将 FSIZE 定义得比实际大,以留有足够的裕量。于是让客户修改代码:在 QSPI 初始化时将 size 设置成大一倍:

面红色部分表示的 nor flash 设置成实际的两倍大小。

同时考虑到此处定义了实际两倍大小的 FLASH,多出来的另外一半实际是不存在的,为了避免 CPU 意外访问这个实际不存在的区域,使用 MPU“告诉”CPU 这多出来的一半区间是不可访问的。

于是 MPU 按如下来配置:

使用串口终端工具,分别连接 USART1,USART3,发送对应的 UART Bootloader 命令,得到下图 3 的命令交互。

图3.MPU 配置


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客户再次测试,问题不再重现。为了进一步验证问题,客户尝试按原先的代码直接读取 NOR FLASH 的最后一个字节,问题还会重现,再次验证此方法的有效性,至此问题解决。

3.后记

有些人可能会问,NOR FLASH 的最后一个字节 CPU 真的会去访问吗 ? 客户的程序占满了整个 FLASH 空间了吗 ? 若那个地址没有代码那还会不会有这个问题。

其实勘误手册 2.4.4 节也提到了,不管 FSIZE 定义的空间最后的一个字节内容是什么,均会有此问题。那么 CPU 为什么会去访问此地址呢 ? 其实这是 M7 内核的指令预取和分支预测试探性访问导致的。

4、STM32H750 U盘端口设置

此开发板基于STM32STM32H750VBT6核心,可用于H7系列微处理器的评估、学习和开发等用途,板载ST-Link V2.1,调试、串口、U盘式下载三合一。

a. 板载资源明细

STM32H750VBT6高性能ARM微处理器

用作ST-Link功能的STM32F103CBT6微处理器

一个RGB共阳LED灯

16Mbit的QSPI-Flash,可自行更改为兼容的NOR-Flash以实现xIP功能

Micro-SD卡接口

一个LCD接口,可用于驱动专用于ArduinoMega2560的3.2寸LCD(选择这个而不是其他的屏幕是因为这个屏幕非常便宜而且显示效果很好),LCD驱动型号:ILT9481

一个LM358运放,用来提高DAC输出的能力,可在5V供电下正常使用

一个超级电容作为RTC后备电源

micro-USB接口,带自恢复保险丝

可通过跳线帽设置LPUART1是否接入板载ST-LINK(左侧丝印SERIAL的排针,1~2,3~4通过跳线帽短接即可接入)

b. 注意事项

因为端口复用的原因,原理图中存在一根导线归属多个网络的情况。但在转为PCB时,会随机保留一个网络。这会导致原理图和PCB的网络数目不相同。此情况不影响正常编辑和使用。 使用前请先通过另一个ST-Link为板载STM32F103CB刷写ST-LinkV2.1的Booloader,刷写后通过USB连接开发板,使用ST-Link Utilities更新固件后即可正常使用板载ST-Link的全部功能。



责任编辑:David

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标签: SSD201 STM32H750

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