Серия микроконтроллеров STM8, представленная компанией STMicroelectronics в 2009 году, представляет собой линейку 8-разрядных микроконтроллеров, построенных на базе усовершенствованного ядра STM8. Эти микроконтроллеры отличаются 3-ступенчатой конвейерной архитектурой, высокой экономичностью и простотой разработки. В зависимости от требований приложения микроконтроллеры серии STM8 делятся на три основные категории: STM8S, STM8L и STM8A.
Особенности микроконтроллеров STM8
1. Усовершенствованное ядро STM8: благодаря использованию архитектуры Harvard с 3-ступенчатым конвейером процессор может достигать скорости до 24 МГц и поддерживает расширяемый набор инструкций.
2. Гибкое управление тактовой частотой: доступны различные источники тактовой частоты, включая HSE, HSI и LSI, с внешними источниками тактовой частоты до 24 МГц. Включает систему защиты тактовой частоты для контроля достоверности внешних тактовых генераторов.
3. Универсальное управление питанием: микроконтроллер работает в широком диапазоне напряжений от 2,95 В до 5,5 В и поддерживает несколько режимов низкого энергопотребления, включая режим ожидания, быстрое пробуждение из режима остановки, медленное пробуждение из режима остановки и остановку. Отдельные периферийные тактовые генераторы могут быть включены или отключены для оптимизации энергопотребления.
4. Встроенная память большого объема: микроконтроллеры STM8 оснащены программой средней плотности и хранилищем данных, а также флэш-памятью объемом до 32 КБ, которая выдерживает до 100 000 циклов записи-стирания при температуре 55 °C в течение 20 лет. Они также включают до 1 КБ настоящей EEPROM, стираемой до 300 000 раз, и до 2 КБ RAM.
5. Богатые периферийные интерфейсы: серия предлагает различные периферийные устройства, включая интерфейсы I2C со скоростью до 400 Кбит/с, интерфейсы SPI со скоростью 10 Мбит/с, интерфейсы UART, интерфейсы CAN 2.0, инфракрасные интерфейсы, интерфейсы смарт-карт, АЦП, таймеры, независимые сторожевые таймеры, оконные сторожевые таймеры и зуммеры.
6. Порты ввода/вывода и прерывания: Высокий ток стока на выходах и надежные порты ввода/вывода, которые можно независимо настраивать как входы или выходы. Все порты ввода/вывода поддерживают внешние прерывания с максимум 4 программируемыми уровнями вложенности прерываний и максимум 32 векторами прерываний.
7. Удобные инструменты отладки: микроконтроллеры STM8 предлагают однопроводной интерфейс отладки (SWIM) для онлайн-программирования и неинтрузивной отладки. Бесплатная среда разработки ST Visual Develop снижает затраты на разработку.
Классификация микроконтроллеров STM8
Микроконтроллеры STM8 классифицируются по областям применения. Две наиболее распространенные серии — STM8S и STM8L.
Серия STM8S
Серия STM8S основных 8-разрядных микроконтроллеров STMicroelectronics подходит для различных применений в промышленности, потребительском секторе и на рынке компьютеров, особенно для крупносерийного производства. Эти микроконтроллеры, основанные на ядре STM8, используют 130-нм технологию ST и передовую архитектуру ядра, имеют максимальную тактовую частоту 24 МГц и вычислительную мощность до 20 MIPS.
Помимо встроенной EEPROM и RC-генератора, их богатые возможности ввода-вывода и высокопроизводительные встроенные периферийные устройства считаются ключевыми преимуществами, отличающими их от конкурирующих продуктов. Серия STM8S является частью 10-летнего обязательства ST по обеспечению доступности микроконтроллеров STM32 и STM8, что гарантирует разработчикам надежные и стабильные решения. Ряд инструментов, от экономичных наборов для ознакомления до более сложных наборов для оценки и инструментов сторонних производителей, значительно упрощает разработку с использованием микроконтроллеров STM8S.
Серия STM8S состоит из четырех линеек продуктов, каждая из которых предлагает различные функции, сохраняя при этом общую совместимость и возможность модернизации, что позволяет сократить количество изменений в конструкции продуктов в будущем.
- Серия STM8S00x Value Line: предлагает основные функции по очень конкурентоспособной цене и теперь включает продукты в 8-контактном корпусе SO8.
- Серия STM8S103/105 Standard: предоставляет дополнительные функции и варианты корпусов.
- Серия STM8S207 Enhanced: оснащена полным набором периферийных устройств для удовлетворения требований к производительности средних и высокопроизводительных приложений.
- Серия STM8S Access Line: предлагает больше аналоговых функций и специализированных решений прошивки.
Серия STM8L
Микроконтроллеры серии STM8L от STMicroelectronics с ультранизким энергопотреблением поддерживают приложения, требующие чрезвычайной энергоэффективности, такие как портативные устройства. Построенные на базе 8-разрядного ядра STM8, эти микроконтроллеры используют запатентованную технологию ST с ультранизким током утечки и достигают ультранизкого энергопотребления (0,30 мкА) в режиме минимального энергопотребления.
Серия STM8L включает четыре различных линейки продуктов, разработанных для приложений с особыми требованиями к низкому энергопотреблению:
- STM8L Value Line (STM8L051/052): режим низкого энергопотребления 0,35 мкА, динамический режим работы 180 мкА/МГц.
- Серия STM8L101: режим низкого энергопотребления 0,30 мкА, динамический режим работы 150 мкА/МГц.
- Серия STM8L151/152: режим низкого энергопотребления 0,35 мкА, динамический режим работы 180 мкА/МГц.
- Серия STM8L162: режим низкого энергопотребления при 0,35 мкА, динамический режим работы при 180 мкА/МГц.
Разработка микроконтроллеров STM8
Разработка микроконтроллеров STM8 предполагает использование плат разработчика, инструментов программирования и отладки, а также компьютерных сред разработки (программного обеспечения).
Инструменты для программирования и отладки
Симулятор, используемый для разработки STM8, — это ST-LINK или ST-LINKV2, универсальный отладчик, поддерживающий весь спектр микросхем STM8 и STM32. Он совместим с системами XP, WIN 7/8/10 и легко интегрируется с различными программными средами IDE, используемыми для разработки STM8 и STM32.
Плата разработчика STM8
Плата разработчика STM8 служит конечной целью для программирования. Иногда ее называют системной платой или основной платой. Вы можете изготовить ее самостоятельно или приобрести в Интернете.
Среда разработки (программное обеспечение)
На компьютере необходимо установить интегрированную среду разработки (IDE) для микроконтроллеров, включая IAR, программное обеспечение для программирования STVP и драйвер ST-Link.
Существует несколько типов программного обеспечения для разработки STM8, с двумя основными вариантами программирования и разработки: IAR для STM8 и STVD+COSMIC. IAR, наравне с Keil, является встроенной средой разработки IDE, известной своим удобным интерфейсом. STVD, как официальная бесплатная среда разработки от ST, менее широко используется из-за своего уникального пользовательского интерфейса и отсутствия компилятора языка C для STM8. Для разработки на языке C с помощью STVD необходимо использовать сторонний компилятор языка C, такой как COSMIC. Поэтому мы рекомендуем использовать IAR для более плавной разработки.
Кроме того, STM8 предлагает два специализированных программных обеспечения для программирования прошивки: Flash Loader Demo и STVP. Flash Loader Demo используется для записи предварительно скомпилированных двоичных файлов через USART, но не имеет возможностей онлайн-отладки, что снижает его эффективность. STVP, как и STVD, разработан ST и использует ST-LINK для программирования прошивки, с добавленной возможностью настройки опционных байтов чипа STM8. Эти инструменты, вместе с STVD, в совокупности называются «sttoolset».
Заключение
Серия микроконтроллеров STM8 с ее расширенными функциями и различными вариантами представляет собой универсальное решение для широкого спектра применений, что делает ее конкурентоспособным выбором в сфере 8-разрядных микроконтроллеров.
