La série de microcontrôleurs STM8, lancée par STMicroelectronics en 2009, est une gamme de microcontrôleurs 8 bits construits autour du cœur STM8 avancé. Ces microcontrôleurs se caractérisent par une architecture en pipeline à 3 niveaux, un rapport coût-efficacité élevé et une grande facilité de développement. En fonction des exigences de l'application, la série de microcontrôleurs STM8 se divise en trois catégories principales : STM8S, STM8L et STM8A.
Caractéristiques des microcontrôleurs STM8
1. Cœur STM8 avancé : grâce à une architecture Harvard avec un pipeline à 3 étages, le CPU peut atteindre des vitesses allant jusqu'à 24 MHz et prend en charge un jeu d'instructions extensible.
2. Gestion flexible de l'horloge : diverses sources d'horloge, notamment HSE, HSI et LSI, sont disponibles, avec des sources d'horloge externes pouvant atteindre 24 MHz. Il intègre un système de sécurité d'horloge pour surveiller la validité des horloges externes.
3. Gestion polyvalente de l'alimentation : le microcontrôleur fonctionne dans une large plage de tension de 2,95 V à 5,5 V et prend en charge plusieurs modes de faible consommation, notamment la veille, le réveil rapide à partir de l'arrêt, le réveil lent à partir de l'arrêt et l'arrêt. Les horloges périphériques individuelles peuvent être activées ou désactivées afin d'optimiser la consommation d'énergie.
4. Mémoire intégrée suffisante : les microcontrôleurs STM8 disposent d'une mémoire de programme et de données de densité moyenne, avec jusqu'à 32 Ko de mémoire Flash pouvant supporter jusqu'à 100 000 cycles d'écriture-effacement à 55 °C pendant 20 ans. Ils comprennent également jusqu'à 1 Ko de mémoire EEPROM véritable, effaçable jusqu'à 300 000 fois, et jusqu'à 2 Ko de mémoire RAM.
5. Interfaces périphériques riches : la série offre divers périphériques, notamment des interfaces I2C à des vitesses allant jusqu'à 400 Kbps, des interfaces SPI à 10 Mbps, des interfaces UART, des interfaces CAN 2.0, des interfaces infrarouges, des interfaces pour cartes à puce, des convertisseurs analogiques-numériques, des minuteries, des chiens de garde indépendants, des chiens de garde de fenêtre et des buzzers.
6. Ports d'E/S et interruptions : sorties à courant de drain élevé et ports d'E/S robustes pouvant être configurés indépendamment comme entrées ou sorties. Tous les ports d'E/S prennent en charge les interruptions externes, avec jusqu'à 4 niveaux d'imbrication d'interruptions programmables et un maximum de 32 vecteurs d'interruption.
7. Outils de débogage pratiques : les microcontrôleurs STM8 offrent une interface de débogage à un seul fil (SWIM) pour la programmation en ligne et le débogage non intrusif. L'environnement de développement gratuit ST Visual Develop réduit les coûts de développement.
Classification des microcontrôleurs STM8
Les microcontrôleurs STM8 sont classés en fonction de leurs domaines d'application. Les deux séries les plus couramment utilisées sont les STM8S et les STM8L.
Série STM8S
La série STM8S de microcontrôleurs 8 bits grand public de STMicroelectronics convient à diverses applications dans les marchés industriels, grand public et informatiques, en particulier pour la production à grand volume. Basés sur le cœur STM8, ces microcontrôleurs utilisent la technologie de processus 130 nm et l'architecture de cœur avancée de ST, avec une fréquence d'horloge maximale de 24 MHz et une capacité de traitement pouvant atteindre 20 MIPS.
Outre l'EEPROM intégrée et l'oscillateur RC, leurs riches capacités d'E/S et leurs périphériques sur puce haute performance sont considérés comme des avantages clés qui les distinguent des produits concurrents. La série STM8S fait partie de l'engagement de ST à garantir la disponibilité de ses microcontrôleurs STM32 et STM8 pendant 10 ans, offrant ainsi des solutions robustes et fiables aux concepteurs. Une gamme d'outils, allant des kits de découverte économiques aux kits d'évaluation plus sophistiqués et aux outils tiers, simplifie considérablement le développement à l'aide des microcontrôleurs STM8S.
La série STM8S comprend quatre gammes de produits, chacune offrant des fonctionnalités différentes tout en conservant une compatibilité et une évolutivité globales afin de réduire les modifications futures de la conception des produits.
- Série STM8S00x Value Line : offre des fonctionnalités essentielles à un prix très compétitif et comprend désormais des produits dans un boîtier SO8 à 8 broches.
- Série STM8S103/105 Standard : offre des fonctionnalités supplémentaires et des options de boîtier.
- Série STM8S207 Enhanced : équipée d'un ensemble complet de périphériques pour répondre aux exigences de performance des applications de milieu et haut de gamme.
- Série STM8S Access Line : offre davantage de fonctionnalités analogiques et de solutions firmware spécialisées.
Série STM8L
La série STM8L de microcontrôleurs à très faible consommation d'énergie de STMicroelectronics prend en charge les applications qui exigent une efficacité énergétique extrême, telles que les appareils portables. Basés sur le cœur STM8 8 bits, ces microcontrôleurs utilisent la technologie de processus à très faible courant de fuite exclusive de ST et atteignent une consommation d'énergie ultra-faible (0,30 uA) en mode d'alimentation le plus bas.
La série STM8L comprend quatre gammes de produits différentes adaptées aux applications ayant des exigences spécifiques en matière de faible consommation :
- STM8L Value Line (STM8L051/052) : mode basse consommation à 0,35 uA, mode de fonctionnement dynamique à 180 uA/MHz.
- Série STM8L101 : mode basse consommation à 0,30 uA, mode de fonctionnement dynamique à 150 uA/MHz.
- Série STM8L151/152 : mode basse consommation à 0,35 uA, mode de fonctionnement dynamique à 180 uA/MHz.
- Série STM8L162 : mode basse consommation à 0,35 uA, mode de fonctionnement dynamique à 180 uA/MHz.
Développement des microcontrôleurs STM8
Le développement des microcontrôleurs STM8 implique l'utilisation de cartes de développement, d'outils de programmation et de débogage, ainsi que d'environnements de développement informatiques (logiciels).
Outils de programmation et de débogage
Le simulateur utilisé pour le développement STM8 est le ST-LINK ou ST-LINKV2, un débogueur polyvalent qui prend en charge toute la gamme de puces STM8 et STM32. Il est compatible avec les systèmes XP, WIN 7/8/10 et s'intègre parfaitement aux différents environnements logiciels IDE utilisés pour le développement STM8 et STM32.
Carte de développement STM8
La carte de développement STM8 sert de cible ultime pour la programmation. Elle est parfois appelée carte système ou carte centrale. Vous pouvez la fabriquer vous-même ou l'acheter en ligne.
Environnement de développement (logiciel)
Côté informatique, vous devez installer un environnement de développement intégré (IDE) pour microcontrôleurs, comprenant IAR, le logiciel de programmation STVP et le pilote ST-Link.
Il existe plusieurs types de logiciels de développement disponibles pour STM8, avec deux options principales de programmation et de développement : IAR pour STM8 et STVD+COSMIC. IAR, à l'instar de Keil, est un IDE de développement embarqué réputé pour son interface conviviale. STVD, l'environnement de développement officiel gratuit de ST, est moins couramment utilisé en raison de son expérience utilisateur unique et de l'absence d'un compilateur de langage C STM8. Pour développer en C avec STVD, il doit être associé à un compilateur de langage C tiers tel que COSMIC. Nous recommandons donc d'utiliser IAR pour une expérience de développement plus fluide.
De plus, STM8 propose deux options logicielles dédiées à la programmation de micrologiciels : Flash Loader Demo et STVP. Flash Loader Demo est utilisé pour graver des fichiers binaires précompilés via USART, mais il ne dispose pas de capacités de débogage en ligne, ce qui le rend moins efficace. STVP, comme STVD, est développé par ST et s'appuie sur ST-LINK pour programmer le micrologiciel, avec la possibilité supplémentaire de configurer les octets d'option de la puce STM8. Ces outils, ainsi que STVD, sont collectivement appelés « sttoolset ».
Conclusion
La série de microcontrôleurs STM8, avec ses fonctionnalités avancées et ses différentes variantes, offre une solution polyvalente pour une large gamme d'applications, ce qui en fait un choix compétitif dans le domaine des microcontrôleurs 8 bits.
