STMicroelectronics ha presentado los STM32H7P4 y STM32H7P5, dos microcontroladores Arm Cortex-M7 de 520 MHz pertenecientes a la familia STM32H7P y diseñados para aplicaciones de conversión de potencia digital, control de motores, sensórica industrial e IA en el borde. Ambos incorporan un procesador de señales por hardware (HSP) que acelera las operaciones matemáticas y de procesamiento de señal, mientras que el STM32H7P5 añade además una NPU Neural-ART de 85 GOPS para inferencia de IA en el borde y TinyML.
Los microcontroladores integran hasta 2 MB de memoria flash de doble banco, 736 KB de SRAM, dos temporizadores de alta resolución con hasta 24 salidas PWM, tres temporizadores avanzados para control de motores y cuatro convertidores ADC de 12 bits. También incluyen aceleradores matemáticos CORDIC y FMAC, tres interfaces CAN FD, USB OTG Full-Speed y soporte de memoria externa mediante las interfaces Octo-SPI y FMC.
Especificaciones de los STM32H7P4 y STM32H7P5:
- Núcleo del MCU
- CPU Arm Cortex-M7 de 32 bits a hasta 520 MHz con FPU de doble precisión, instrucciones DSP y MPU
- Caché de instrucciones de 32 KB y caché de datos de 32 KB
- Rendimiento: 2773 CoreMark (5,33 CoreMark/MHz)
- Coprocesadores matemáticos
- Procesador de señales por hardware (HSP) con soporte de coma flotante de 32 bits para operaciones matriciales y vectoriales, FFT/IFFT, filtrado y convolución
- Acelerador CORDIC para cálculos trigonométricos
- Acelerador matemático de filtros FMAC
- Acelerador de IA (solo STM32H7P5): NPU ST Neural-ART a hasta 520 MHz, con 85 GOPS (0,085 TOPS)
- Memoria y almacenamiento
- Memoria flash de doble banco de 1 MB o 2 MB con ECC
- 736 KB de SRAM
- 192 KB de SRAM ITCM
- 128 KB de SRAM DTCM
- 320 KB de SRAM AXI
- 96 KB de SRAM AHB
- 4 KB de SRAM de respaldo
- 1 KB de memoria OTP (programable una sola vez)
- Interfaz Octo-SPI compatible con PSRAM, flash NOR, HyperRAM y HyperFlash a hasta 100 MHz
- Controlador de memoria flexible (FMC) compatible con SRAM, PSRAM, flash NOR, flash NAND y SDRAM con bus de datos de hasta 16 bits
- Periféricos
- Hasta 134 GPIO con capacidad de interrupción, incluidos hasta 132 E/S tolerantes a 5 V
- 3 interfaces I2C con soporte SMBus/PMBus
- 1 interfaz I3C
- 5 USART, 5 UART y 1 LPUART
- 6 interfaces SPI, de las cuales 3 con soporte I2S full-duplex
- 3 controladores CAN FD
- 1 interfaz USB OTG Full-Speed
- 2 controladores USB Type-C Power Delivery (UCPD)
- 1 interfaz SD/SDIO/MMC a hasta 100 MHz
- 2 controladores DMA (HPDMA y GPDMA)
- Periféricos analógicos
- 4 ADC de 12 bits a hasta 5 MSPS con hasta 44 canales
- 1 DAC de 12 bits de doble canal con salidas tamponadas
- 3 DAC de 12 bits de doble canal para uso interno
- 8 comparadores analógicos
- Referencia de tensión interna (1,8 V a 2,9 V)
- Sensores de temperatura analógico y digital
- 1 filtro digital para micrófonos PDM
- Temporizadores
- 2 temporizadores de alta resolución (HRTIM) con hasta 24 salidas PWM y resolución de 1,9 ns
- 3 temporizadores avanzados de control de motores de 16 bits
- 4 temporizadores de propósito general de 32 bits
- 9 temporizadores de propósito general de 16 bits
- 2 temporizadores básicos de 16 bits
- 5 temporizadores de bajo consumo de 16 bits
- Temporizador SysTick y RTC
- Watchdogs independiente y de ventana
- Seguridad
- Protección de lectura (ROP) y protección de lectura de código propietario (PC-ROP)
- Detección activa de manipulación y soporte de actualización segura de firmware
- Acelerador HASH compatible con MD5, SHA-1, SHA-2 y HMAC
- Generador de números aleatorios reales (TRNG) de 32 bits, conforme a NIST SP 800-90B
- Identificador único de dispositivo de 96 bits
- Relojes
- Osciladores internos: HSI de 64 MHz, HSI48 de 48 MHz, CSI de 4 MHz y LSI de 32 kHz
- Osciladores externos: HSE de 4 a 50 MHz y LSE de 32,768 kHz
- 3 PLL con modo fraccional
- Depuración: Serial Wire Debug (SWD), JTAG y búfer de traza embebido de 4 KB
- Alimentación
- Tensión de alimentación: 1,71 V a 3,6 V
- Regulador LDO integrado o convertidor reductor SMPS, según la variante
- Modos Sleep, Stop, Standby y VBAT
- Reset de encendido (POR), reset de apagado (PDR), detector de tensión programable (PVD) y reset por caída de tensión (BOR)
- Alimentación por batería de respaldo con soporte de carga
- Encapsulados conformes con ECOPACK2
- LQFP100: 14 × 14 mm
- LQFP128: 14 × 14 mm
- LQFP144: 20 × 20 mm
- LQFP176: 24 × 24 mm
- TFBGA100: 8 × 8 mm
- UFBGA176+25: 10 × 10 mm
- Opciones LQFP con almohadilla expuesta en determinadas variantes
- Temperatura de funcionamiento: de -40 °C a +125 °C
La principal diferencia entre ambas familias de microcontroladores es que el STM32H7P5 incorpora una NPU Neural-ART que, según ST, ejecuta el modelo de interruptor de circuito por fallo de arco (AFCI) basado en IA de la compañía hasta 40 veces más rápido que una implementación por software sobre el Cortex-M7. Ambos MCU incluyen también un procesador de señales por hardware (HSP) que descarga del Cortex-M7 las operaciones FFT, matriciales, vectoriales y de filtrado, lo que reduce la carga de la CPU en aplicaciones como el control de motores, la conversión de potencia y la sensórica industrial. Según ST, el HSP puede ejecutar operaciones FFT hasta cinco veces más rápido que una implementación por software sobre el Cortex-M7.
En cuanto al soporte de software, la compañía ofrece el paquete STM32CubeH7P con drivers HAL2 y de bajo nivel, middleware y proyectos de ejemplo. Es posible utilizar STM32CubeMX2 para la configuración de periféricos y la generación de código, STM32CubeIDE para el desarrollo y la depuración, y STM32CubeProgrammer para la programación del firmware. La empresa también ofrece X-CUBE-MCSDK para control de motores y X-CUBE-DPOWER para aplicaciones de potencia digital.
La compañía también ha anunciado dos placas de desarrollo STM32H7P5 para la familia STM32H7P: la NUCLEO-H7P5II, una placa Nucleo-144 con depuración ST-LINK integrada y conectores de expansión, y el kit de descubrimiento STM32H7P5I-DK, que incluye pantalla OLED, flash Octo-SPI, micrófono MEMS, ranura microSD y conector de expansión para control de motores.
Otros microcontroladores Cortex-M recientes de ST son el MCU Cortex-M7 STM32H7R/S de 600 MHz con 620 KB de SRAM, 64 KB de flash de arranque y GPU NeoChrom opcional, el MCU Cortex-M55 STM32N6 con una NPU Neural-ART de 600 GOPS y el microcontrolador Cortex-M33 STM32U3B5/C5 con acelerador HSP. Es decir, los bloques IP HSP y Neural-ART ya se habían utilizado en microcontroladores anteriores de ST, pero es la primera vez que se integran en un microcontrolador Cortex-M7.
ST señala que los MCU STM32H7P4/P5 están actualmente en fase de muestras para clientes OEM y que la producción en volumen está prevista para enero de 2027. La nota de prensa indica que el precio parte de 4,43 dólares para un dispositivo con 1 MB de flash en encapsulado LQFP100, por 10.000 unidades. Hay más detalles disponibles en la página de producto y en una entrada relacionada del blog.
Traducido del artículo en inglés «520 MHz STM32H7P4/STM32H7P5 Arm Cortex-M7 MCUs feature Hardware Signal Processor (HSP), optional Neural-ART NPU» de Debashis Das.
Publicaciones traducidas automáticamente
