میکروکنترلر STM8

میکروکنترولرهای STM8

سری میکروکنترلرهای STM8 که در سال 2009 توسط STMicroelectronics معرفی شدند، میکروکنترلرهای 8 بیتی هستند که بر پایه هسته STM8 پیشرفته و متکی بر حافظه غیرفرار طراحی شده‌اند. این میکروکنترلرها دارای معماری پایپ لاین سه مرحله‌ای، بسیار مقرون به صرفه و به‌راحتی توسعه‌پذیر هستند. همچنین به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که یک راه‌حل کم‌هزینه، کم‌مصرف و بسیار یکپارچه برای کاربردهای تعبیه شونده (امبدد) باشند.

خصوصیات میکروکنترلرهای STM8

در این دسته از میکروکنترلرها با استفاده از معماری هاروارد و پایپ لاین 3 مرحله‌ای، CPU می‌تواند به سرعت 24MHz برسد که اطمینان از عملکرد صحیح و مطمئن در سرعت پایین را مقدور می‌سازد. این خصوصیت در مقایسه با توان پردازشی سایر میکروکنترلرهای 8 بیتی مزیت مهمی محسوب می‌شود. این خانواده از میکروکنترلرها با در دسترس داشتن منابع کلاک مختلف مثل HSI، HSE و LSI به همراه منابع کلاک خارجی تا 24MHz، مدیریت کلاک انعطاف‌پذیری در اختیار توسعه‌دهنده قرار می‌دهند. همچنین از یک سیستم امنیت کلاک CSS جهت بررسی اعتبار کلاک‌های خارجی پشتیبانی می‌کنند. به این ترتیب نویز سویئچینگ را به حداقل می‌رسانند و مصرف برق را نیز کاهش می‌دهند.

میکروکنترلرهای STM8 در محدوده ولتاژ 2.95V تا 5.5V کار می‌کنند و از چند مد کم‌مصرف در حالت‌های عملیاتی مختلف پشتیبانی می‌کنند. همچنین می‌توانند با فعال یا غیرفعال کردن پریفرالهای کلاک در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنند. از آنجایی‌که دارای 32 کیلوبایت حافظه فلش هستند که قابلیت 100000 بار پاک کردن و بازنویسی دارند و با توجه به نیاز به برنامه‌نویسی و ذخیره‌سازی داده با حجم متوسط، حداقل برای 20 سال حافظه در اختیار دارند. همچنین تا 1 کیلوبایت حافظه EEPROM واقعی قابل پاک کردن تا 300000 مرتبه و تا 2 کیلوبایت رم نیز در اختیار دارند. این سری میکروکنترلر از رابط‌های جانبی متعددی مثل I2C با سرعت تا 400Kbps و SPI با سرعت تا 10Mbps و رابط UART، رابط CAN 2.0، رابط مادون قرمز، رابط کارت هوشمند، ADCها، تایمرها، watchdogهای مستقل و buzzer پشتیبانی می‌کنند. همچنین پورت‌های I/O قوی در اختیار دارند که می‌توانند به‌طور مستقل به‌عنوان ورودی یا خروجی کانفیگ شوند و از وقفه‌های خارجی پشتیبانی ‌کنند. علاوه‌براین میکروکنترلرهای STM8 یک رابط دیباگینگ SWIM برای برنامه‌نویسی آنلاین و دیباگینگ ارائه می‌دهند. پشتیبانی از محیط توسعه رایگان ST Visual Develop نیز هزینه‌های توسعه را کاهش می‌دهد.

دسته‌بندی میکروکنترلرهای STM8

میکروکنترلرهای STM8 براساس کاربرد به سه دسته اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند: STM8S و STM8L و STM8A.

سری STM8S

سری اصلی میکروکنترلرهای 8 بیتی هستند که تقریبا در تمام صنایع به‌خصوص در تولید انبوه قابل استفاده هستند. جدا از EEPROM داخلی و نوسانگر RC، قابلیت‌های غنی I/O و دستگاه‌های جانبی روی تراشه با کارایی بالا از مزایای کلیدی است که آن‌ها را از محصولات رقیب متمایز می‌کند. همچنین این میکروکنترلرها نسبت به نمونه‌های مشابه ارزان‌تر هستند. سری STM8S شامل 4 خط محصول است که هر کدام ویژگی‌های متفاوتی را ارئه می‌کنند و در عین حال سازگاری کلی و قابلیت ارتقا را برای کاهش تغییرات طراحی محصول در آینده حفظ می‌کنند.

• سری اقتصادی STM8S00x: عملکردهای ضروری را با قیمت بسیار عالی و رقابتی ارائه می‌دهند. در این گروه، میکروکنترلر STM8S003F3P6 از محبوب‌ترین و پرفروش‌ترین قطعات به‌حساب می‌آید.
• سری استاندارد STM8S103/105: ویژگی‌ها و پکیج‌های اضافی ارائه می‌دهند. از محبوب‌ترین نمونه‌های این گروه می‌توان به میکروکنترلر STM8S105K4T6C اشاره کرد.
• سری پیشرفته STM8S207: مجهز به مجموعه کاملی از تجهیزات جانبی برای برآوردن الزامات عملکرد برنامه‌های کاربردی متوسط روبه بالا هستند. از پرفروش‌ترین قطعات در این گروه می‌توان STM8S207R8T6 را نام برد.
• سری دسترسی پیشرفه STM8S: ویژگی‌های آنالوگ بیشتر و راه‌حل‌های تخصصی firmware ارائه می‌دهند. در این گروه نیز قطعات پرفروشی وجود دارد که از این بین می‌توان STM8S903K3T6C را نام برد.

سری STM8L

سری میکروکنترلرهای کم مصرف که از برنامه‌هایی مانند دستگاه‌های پرتابل که نیاز به راندمان انرژی بسیار بالایی دارند پشتیبانی می‌کنند. این نوع میکروکنترلرها که بر روی هسته 8 بیتی STM8 ساخته‌شده‌اند، از فناوری پردازش جریان فوق‌العاده کم‌نشتی اختصاصی ST استفاده می‌کنند و در حالت آماده‌به‌کار(sleep) ، انرژی بسیار کمی مصرف می‌کنند. سری STM8L شامل 4 خط محصول مختلف است که برای کاربردهایی با نیازهای کم‌مصرف خاص طراحی شده‌اند:

• سری اقتصادی STM8L051/052: حالت آماده‌به‌کار در 0.35µA و حالت اجرای پویا در 180µA/MHz
• سری STM8L101: حالت آماده‌به‌کار در 0.30µA و حالت اجرای پویا در 150µA/MHz
• سری STM8L151/152: حالت آماده‌به‌کار در 0.35µA و حالت اجرای پویا در 180µA/MHz
• سری STM8L162: حالت آماده‌به‌کار در 0.35µA و حالت اجرای پویا در 180µA/MHz

در این گروه از میکروکنترلرها قطعات STM8L051F3P6 و STM8L151K4T6 جزو پرفروش‌ترین نمونه‌های فوق کم‌مصرف به حساب می‌آید.

سری STM8A

این سری میکروکنترلر که به‌طور عمده برای صنایع خودرو استفاده می‌شوند با رابط‌های سخت‌افزاری اضافی مانند CAN و LIN برطبق اصول صنایع خودروسازی نوین ارائه می‌شوند. این گروه بسیار متنوع هستند و به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محیط‌های نویزپذیر می‌توانند کارایی مناسبی داشته‌ باشند. این دسته میکروکنترلرها در دو سری تولید می‌شوند:

• سری STM8AF: مناسب برای سیستم‌های کنترل ماشین و کاربردهای امنیتی.
• سری فوق کم‌مصرف STM8AL: مناسب برای دستگاه‌های باتری‌دار، اینترنت اشیاء و پوشیدنی‌ها.

البته علاوه براین موارد اخیرا سری دیگری از میکروکنترلرهای STM8 تحت عنوان STM8T روانه بازار شده است که به صورت خاص برای کاربردهای تاچ طراحی شده‌اند. این سری مبتنی‌بر پلتفرم STM8L همراه با ProxSenseTM هستند. به این ترتیب در عین حال که در برابر اختلال بسیار مقاومند، همچنین بسیار کم‌مصرف هستند. در واقع ترکیب این دو راه‌حل پیشرفته، نیازهای سخت‌ترین رابط‌های کاربری را فراهم می‌کند.