La serie di microcontrollori STM8, introdotta da STMicroelectronics nel 2009, è una gamma di microcontrollori a 8 bit costruiti attorno al core STM8 avanzato. Questi microcontrollori presentano un’architettura a pipeline a 3 stadi, un elevato rapporto costo-efficacia e una facilità di sviluppo. A seconda dei requisiti dell’applicazione, la serie di microcontrollori STM8 è suddivisa in tre categorie principali: STM8S, STM8L e STM8A.
Caratteristiche dei microcontrollori STM8
1. Core STM8 avanzato: Utilizzando un’architettura Harvard con una pipeline a 3 stadi, la CPU può raggiungere velocità fino a 24 MHz e supporta un set di istruzioni espandibile.
2. Gestione flessibile del clock: Sono disponibili varie sorgenti di clock, tra cui HSE, HSI e LSI, con sorgenti di clock esterne fino a 24 MHz. Incorpora un sistema di sicurezza del clock per monitorare la validità dei clock esterni.
3. Gestione versatile dell’alimentazione: Il microcontrollore funziona all’interno di un ampio intervallo di tensione da 2,95 V a 5,5 V e supporta più modalità a basso consumo, tra cui standby, risveglio rapido da halt, risveglio lento da halt e halt. I clock periferici individuali possono essere abilitati o disabilitati per ottimizzare il consumo di energia.
4. Ampia memoria integrata: I microcontrollori STM8 presentano una memorizzazione di programmi e dati a media densità, con un massimo di 32 KB di memoria Flash in grado di sopportare fino a 100.000 cicli di scrittura-cancellazione a 55 gradi Celsius per un massimo di 20 anni. Includono anche un massimo di 1 KB di EEPROM reale, cancellabile fino a 300.000 volte, e un massimo di 2 KB di RAM.
5. Ricche interfacce periferiche: La serie offre varie periferiche, tra cui interfacce I2C a velocità fino a 400 Kbps, interfacce SPI a 10 Mbps, interfacce UART, interfacce CAN 2.0, interfacce a infrarossi, interfacce per smart card, ADC, timer, watchdog indipendenti, watchdog a finestra e buzzer.
6. Porte I/O e interruzioni: Uscite ad alta corrente di sink e porte I/O robuste che possono essere configurate indipendentemente come ingressi o uscite. Tutte le porte I/O supportano interruzioni esterne, con un massimo di 4 livelli di nidificazione delle interruzioni programmabili e un massimo di 32 vettori di interruzione.
7. Comodi strumenti di debug: I microcontrollori STM8 offrono un’interfaccia di debug a filo singolo (SWIM) per la programmazione online e il debug non intrusivo. L’ambiente di sviluppo ST Visual Develop gratuito riduce i costi di sviluppo.
Classificazione dei microcontrollori STM8
I microcontrollori STM8 sono classificati in base alle loro aree di applicazione. Due serie comunemente utilizzate sono STM8S e STM8L.
Serie STM8S
La serie STM8S di STMicroelectronics di microcontrollori a 8 bit mainstream è adatta a varie applicazioni nei mercati industriale, consumer e informatico, in particolare per la produzione ad alto volume. Basati sul core STM8, questi microcontrollori impiegano la tecnologia di processo a 130 nm di ST e l’architettura del core avanzata, con una frequenza di clock massima di 24 MHz e una capacità di elaborazione fino a 20 MIPS.
Oltre alla EEPROM e all’oscillatore RC integrati, le loro ricche capacità di I/O e le periferiche on-chip ad alte prestazioni sono considerate vantaggi chiave che li distinguono dai prodotti concorrenti. La serie STM8S fa parte dell’impegno di ST per la disponibilità dei prodotti per 10 anni per i microcontrollori STM32 e STM8, garantendo soluzioni robuste e affidabili per i progettisti. Una gamma di strumenti, dai kit di scoperta economici ai kit di valutazione più sofisticati e agli strumenti di terze parti, semplifica notevolmente lo sviluppo utilizzando i microcontrollori STM8S.
La serie STM8S comprende quattro linee di prodotti, ciascuna delle quali offre funzionalità diverse mantenendo la compatibilità e l’aggiornabilità complessive per ridurre le modifiche future alla progettazione del prodotto.
- Serie STM8S00x Value Line: offre funzionalità essenziali a un prezzo altamente competitivo e ora include prodotti in un package SO8 a 8 pin.
- Serie STM8S103/105 Standard: fornisce funzionalità e opzioni di package aggiuntive.
- Serie STM8S207 Enhanced: dotata di un set completo di periferiche per soddisfare i requisiti di prestazioni delle applicazioni di fascia media e alta.
- Serie STM8S Access Line: offre più funzionalità analogiche e soluzioni firmware specializzate.
Serie STM8L
La serie STM8L di microcontrollori a bassissimo consumo di STMicroelectronics supporta applicazioni che richiedono un’efficienza energetica estrema, come i dispositivi portatili. Basati sul core STM8 a 8 bit, questi microcontrollori utilizzano la tecnologia di processo a corrente di dispersione ultra-bassa proprietaria di ST e raggiungono un consumo energetico ultra-basso (0,30 uA) nella modalità di potenza più bassa.
La serie STM8L include quattro diverse linee di prodotti progettate per applicazioni con requisiti di bassa potenza specifici:
- STM8L Value Line (STM8L051/052): modalità a bassa potenza a 0,35 uA, modalità di esecuzione dinamica a 180 uA/MHz.
- Serie STM8L101: modalità a bassa potenza a 0,30 uA, modalità di esecuzione dinamica a 150 uA/MHz.
- Serie STM8L151/152: modalità a bassa potenza a 0,35 uA, modalità di esecuzione dinamica a 180 uA/MHz.
- Serie STM8L162: modalità a bassa potenza a 0,35 uA, modalità di esecuzione dinamica a 180 uA/MHz.
Sviluppo di microcontrollori STM8
Lo sviluppo di microcontrollori STM8 prevede l’uso di schede di sviluppo, strumenti di programmazione e debug e ambienti di sviluppo basati su computer (software).
Strumenti di programmazione e debug
Il simulatore utilizzato per lo sviluppo STM8 è ST-LINK o ST-LINKV2, un debugger versatile che supporta l’intera gamma di chip STM8 e STM32. È compatibile con i sistemi XP, WIN 7/8/10 e si integra perfettamente con vari ambienti software IDE utilizzati per lo sviluppo STM8 e STM32.
Scheda di sviluppo STM8
La scheda di sviluppo STM8 funge da target finale per la programmazione. A volte è chiamata scheda di sistema o scheda core. Puoi crearne una tu stesso o acquistarla online.
Ambiente di sviluppo (Software)
Sul lato del computer, è necessario installare un ambiente di sviluppo integrato (IDE) per microcontrollori, inclusi IAR, il software di programmazione STVP e il driver ST-Link.
Sono disponibili diversi tipi di software di sviluppo per STM8, con due opzioni principali di programmazione e sviluppo: IAR per STM8 e STVD+COSMIC. IAR, al pari di Keil, è un IDE di sviluppo embedded noto per la sua interfaccia utente intuitiva. STVD, in quanto ambiente di sviluppo gratuito ufficiale di ST, è meno comunemente adottato a causa della sua esperienza utente unica e dell’assenza di un compilatore del linguaggio C STM8. Per sviluppare in C con STVD, è necessario combinarlo con un compilatore del linguaggio C di terze parti come COSMIC. Pertanto, consigliamo di utilizzare IAR per un’esperienza di sviluppo più fluida.
Inoltre, STM8 offre due opzioni di software di programmazione firmware dedicate: Flash Loader Demo e STVP. Flash Loader Demo viene utilizzato per masterizzare file binari precompilati tramite USART ma manca di capacità di debug online, rendendolo meno efficiente. STVP, come STVD, è sviluppato da ST e si basa su ST-LINK per programmare il firmware, con la possibilità aggiuntiva di configurare le opzioni byte del chip STM8. Questi strumenti, insieme a STVD, sono collettivamente denominati “sttoolset”.
Conclusione
La serie di microcontrollori STM8, con le sue funzionalità avanzate e le diverse varianti, offre una soluzione versatile per un’ampia gamma di applicazioni, rendendola una scelta competitiva nell’arena dei microcontrollori a 8 bit.
