Эта линейка по многим параметрам сравнима с 8-битными микроконтроллерами компаний ATMEL и Microchip, и вполне может их заменить. Но вдобавок она имеет ряд уникальных преимуществ, которые отличают ее от других решений:

1) Повышенная надежность. Это - наиболее ощутимое отличие семейства микроконтроллеров STM8. Достаточно сравнить технические руководства разных производителей, чтобы убедиться в этом: например, в руководстве по микроконтроллерам STM8 есть раздел, посвященный EMC- и ESD-характеристикам микроконтроллера. В описании других микроконтроллеров такой раздел зачастую просто отсутствует.

Высокая надежность микроконтроллеров STM8 проявляется во многих аспектах и является результатом долголетнего опыта STMicroelectronics в области производства микроконтроллеров для индустриальных и автомобильных применений. При разработке линейки STM8 STMicroelectronics по максимуму учла все возможные улучшения по надежности.

Например, микроконтроллеры STM8 выдерживают электростатический импульс до 4 кВ (HBM) в отличие от конкурентных решений, где это значение - на уровне 1 кВ. Устойчивость к электростатическим импульсам позволяет не использовать внешних защит и избежать дополнительных, часто очень сложных, проблем, связанных с этим вопросом. Микроконтроллеры STM8 имеют высокую устойчивость к электромагнитным помехам (по стандартам IEC 61000, 2 В по VFESD, 4 A по VEFTB для STM8S) и низкий излучаемый электромагнитный шум (по стандарту IEC61967-2, уровень SAE EMI = 2). Вдобавок, микроконтроллеры STM8 имеют дополнительную возможность снизить генерируемые помехи благодаря специальному режиму работы входов-выходов с пониженной скоростью (менее резкие фронты).

Разные режимы работы микроконтроллеров управляются специальными регистрами в памяти (option byte registers). Микроконтроллеры STM8 имеют специальную схему работы регистра, контролирующего их конфигурацию: идет постоянная аппаратная проверка состояния данного регистра (сумма его значения с противоположным значением должна всегда быть нулевой). При обнаружении изменения в значении этого ключевого регистра (например, из-за жестких электромагнитных условий) сразу происходит сброс МК. Наличие двух независимых сторожевых таймеров, работающих от двух различных источников частоты тактирования, позволяет повысить надежность МК в жестких условиях.

Стоит отметить также, что в изделия семейства STM8 включена схема безопасного тактирования (Clock Security System), которая переключает микроконтроллер на внутренний генератор частоты тактирования (16 МГц) при обнаружении сбоя во внешнем генераторе.

2) Гибкость работы. Другая замечательная особенность семейства STM8 - гибкость во многих рабочих ситуациях. Например, вышеупомянутые регистры конфигурации запуска микроконтроллера часто программируется с помощью памяти OTP. Это означает, что после их программирования режим работы микроконтроллера нельзя больше менять. Но в случае микроконтроллеров STM8 этот регистр программируется во флэш-памяти и его содержимое меняется. Доступ к памяти защищен так же, как в конкурентных решениях. Но еще одно важное отличие STM8 - единое адресное пространство памяти для ОЗУ и для флэш-памяти, размером до 16 МБ. Это увеличивает гибкость работы в сравнении с конкурентными решениями, особенно в случае применений, где программный код большой (128 кБ). У STM8 также имеются два высокоточных встроенных тактовых генератора частоты. Например, для STM8S частота высокочастотного генератора составляет 16 МГц, а низкочастотного 128 кГц, и, как следствие, для большинства приложений нет необходимости во внешнем кварцевом генераторе. Наконец, в отличие от некоторых конкурентов, миграция внутри семейства STM8 очень проста, и совместимость входов-выходов сохраняется по максимуму (те же самые сигналы с той же самой стороны печатной платы). Переход с STM8 на STM32 также упрощен благодаря наличию общей периферии и библиотек этой периферии.

3) Стабильность параметров. Микроконтроллеры STM8 отличаются от конкурентных решений также и своей стабильностью: их характеристики мало меняются при изменении напряжения питания или рабочей температуры. Это связано с тем, что ядро и периферия микроконтроллера работают на напряжении 1,8 В (благодаря новой технологии 130 нм). Например, скорость преобразования АЦП для STM8S гарантированно составляет 2,3 мкс и не ухудшается при колебаниях температуры и напряжения. Точность частоты тактирования встроенного высокочастотного генератора, которая калибруется на заводе до ±2% (при 5 В/16 МГц - до ±1% при дополнительной программной калибровке пользователя), имеет разброс ±5% для температурного диапазона -40...150°С и напряжении 3...5,5 В.

Такая точность и стабильность позволяет работать с модулем UART для передачи данных, применяя внутренний тактовый генератор (16 МГц).

4) Расширенные параметры. Микроконтроллеры STM8 имеют по многим параметрам расширенные характеристики. Например, EEPROM память можно программировать и стирать до 300к циклов вместо обычных 100к. Также встроенная память ОЗУ достигает размера 6 кБ. Диапазон рабочей температуры тоже расширен до 125°С для тех индустриальных применений, где это требуется. Точность и скорость АЦП увеличены: у STM8S, 10-битный АЦП работает со скоростью 2,3 мкс, а у STM8L, 12-битный, 24-канальный АЦП работает со скоростью 1 мкс.

5) Соотношение цена/функциональность: STMicroelectronics - не просто мировой лидер в области микроконтроллеров, это и лидер по КМОП-технологиям со встроенной флэш-памятью, на основе которых производится большинство микроконтроллеров. Линейка STM8 производится на современной КМОП технологии 130 нм со встроенной флэш-памятью, в отличие от многих конкурентов, которые используют более старые технологии. Это позволило снизить себестоимость микроконтроллера, и в итоге, представить более дешевые решения с улучшенной функциональностью. Многие инновационные технологии исходят из европейских центров исследований и разработок компании ST - Crolles и Crolles II (Франция).

6) Производительность: ядро STM8 является собственной разработкой STMicroelectronics и отличается высокой производительностью (выше или равна значениям конкурентов). У STM8S производительность составляет 20 MIPS при 24 МГц, а у STM8L - 16 MIPS при 16 МГц. Такая высокая производительность связана с тем, что большинство инструкций микроконтроллера выполняются в одном цикле тактирования. Ядро STM8 также включает в себя аппаратные операции умножения и деления и арифметические операции со знаком.

7) Доступная среда: для начала работы с микроконтроллерами STM8 можно купить отладочный набор STM8S-Discovery менее чем за 15 долларов и скачать бесплатную среду разработки STVD и STVP и бесплатный C-компилятор (до 32 кбайт кода). Данный набор программно-аппаратных средств позволит довольно просто и быстро начать работу с STM8S. Вдобавок стоит заметить, что STMicroelectronics предоставляет многие библиотеки для микроконтроллеров STM8 бесплатно, например, библиотеки сенсорных клавиатур, библиотеку для работы с периферией микроконтроллера, для управления двигателями.

8) Перспективная платформа: STMicroelectronics активно развивает и поддерживает линейку STМ8, и номенклатура микроконтроллеров постоянно обновляется и растет. Например, в ближайшее время линейка STM8 будет включать в себя варианты в корпусе SO (TSSOP и LQFP уже доступны). Встроенный USB-интерфейс с большой вероятностью тоже добавится в список периферии микроконтроллеров STM8. Возможный переход на технологию 90 нм со встроенной флэш-памятью также откроет новые горизонты ценовых предложений.

В заключение можно сказать, что повышенная надежность позволяет успешно проходить сертификации и снижать до минимума количество брака. Гибкость решений и высокая производительность позволяет оснащать большой спектр изделий одним семейством микроконтроллеров STM8, а когда этого недостаточно по тем или иным причинам, переход на более производительное и мощное семейство STM32 осуществляется с минимальными затратами. Стабильность параметров МК STM8 и его расширенные параметры значительно упрощают работу разработчиков и сокращают сроки разработки. В случае больших партий, благодаря хорошему соотношению цена/функциональность семейства STM8, производитель значительно уменьшает свои расходы на BOМ (Bill of Material). Дешевый инструментарий и бесплатные среды разработки позволяют работать с этими микроконтроллерами без значительных финансовых затрат. В статье рассмотрена только часть преимуществ микроконтроллеров STM8, для более подробного ознакомления со всеми их свойствами следует обратиться к документации.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка - e-mail: mcu.vesti@compel.ru