1、stm32h750國產(chǎn)替代

STM32H750超值系列微控制器包含Arm? Cortex?-M7內(nèi)核(具有雙精度浮點(diǎn)單元)，工作頻率高達(dá)480 MHz。內(nèi)嵌的128 KB閃存使意法半導(dǎo)體能夠?yàn)殚_發(fā)人員提供一種經(jīng)濟(jì)劃算的解決方案。

性能

在480 MHz的CPU頻率下，從Flash執(zhí)行程序時(shí)，STM32H742系列能夠提供2424 CoreMark /1027 DMIPS的性能，利用其L1緩存并實(shí)現(xiàn)了零等待執(zhí)行。

內(nèi)嵌的128 KB閃存，面向用戶可信根服務(wù)、關(guān)鍵實(shí)時(shí)程序執(zhí)行和外部存儲(chǔ)器的簡單配置

L1緩存(16 KB的I-緩存 +16 KB的D-緩存)提高外部存儲(chǔ)器的執(zhí)行性能。

安全性

STM32H750集成了：

加密/哈希硬件加速

STM32H757還支持安全固件安裝(SFI)嵌入式安全服務(wù)，可在執(zhí)行初始程序時(shí)執(zhí)行安全驗(yàn)證并保護(hù)軟件IP。

安全啟動(dòng)和安全固件升級(jí)(SBSFU)

高能效

多電源域架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)將不同的電源域配置為低功耗模式，進(jìn)而優(yōu)化功耗效率。

USB調(diào)節(jié)器提供嵌入式物理接口層(PHY)。

在內(nèi)核運(yùn)行模式(關(guān)閉外設(shè))下，功耗典型值為275 μA/MHz @VDD = 3.3 V和25 °C

圖形

LCD-TFT控制器接口支持雙層圖形

Chrom-ART Accelerator?提高了圖形內(nèi)容創(chuàng)建速度，并為其他應(yīng)用節(jié)省了MCU內(nèi)核處理帶寬

JPEG硬件加速器，可進(jìn)行快速JPEG編碼和解碼，從而減輕CPU編解碼負(fù)荷。

片內(nèi)外設(shè)

多達(dá)35個(gè)通信接口包括FD-CAN、USB 2.0高速/全速、以太網(wǎng)MAC、攝像頭接口。

可利用帶有32位并行接口(支持SRAM、PSRAM、NOR、NAND和SDRAM存儲(chǔ)器)或雙模Quad-SPI串行閃存接口的靈活存儲(chǔ)控制器輕松擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器。

模擬外設(shè)：12位DAC，快速16位ADC

16位高精度定時(shí)器上的多個(gè)16位和32位定時(shí)器運(yùn)行頻率高達(dá)480 MHz。

STM32H750超值系列提供128 KB的Flash存儲(chǔ)器，具有以下結(jié)構(gòu)的1 MB SRAM：192 KB的TCM RAM(包括64 KB的ITCM RAM和128 KB的DTCM RAM，用于時(shí)間關(guān)鍵型程序和數(shù)據(jù))，高達(dá)512 KB的用戶SRAM，以及備份域中4 KB的SRAM，可將數(shù)據(jù)保持在最低功耗模式，提供LQFP100、LQFP144、LQFP176、UFBGA176和TFBGA240封裝。

ST意法半導(dǎo)體公司的STM32H750微控制器是他們現(xiàn)有的STM32H7產(chǎn)品的價(jià)值線。通過限制產(chǎn)品中嵌入式Flash的數(shù)量，這條價(jià)值線提供了一個(gè)突破性的價(jià)格水平，在STM32H7系列中沒有提供到目前為止。STM32H7值線仍然提供了足夠的嵌入式Flash來安全地存儲(chǔ)引導(dǎo)代碼或?qū)崟r(shí)代碼和數(shù)據(jù)。

STM32H750設(shè)備基于高性能Arm Cortex-M7 32位RISC核心，工作頻率高達(dá)400 MHz。Cortex-M7核心具有一個(gè)浮點(diǎn)單元(FPU)，支持Arm雙精度和單精度數(shù)據(jù)處理指令和數(shù)據(jù)類型。STM32H750設(shè)備支持全套DSP指令和內(nèi)存保護(hù)單元(MPU)，以提高應(yīng)用程序的安全性。

所有的設(shè)備提供三個(gè)adc，兩個(gè)dac，兩個(gè)超低功耗比較器，一個(gè)低功耗RTC，一個(gè)高分辨率定時(shí)器，12個(gè)通用16位定時(shí)器，兩個(gè)用于電機(jī)控制的PWM定時(shí)器，五個(gè)低功耗定時(shí)器，一個(gè)真正的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(RNG)，和一個(gè)密碼加速單元。該器件支持外部sigma-delta調(diào)制器(DFSDM)的四個(gè)數(shù)字濾波器。它們還具有標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口。

STM32H750xB器件工作在-40°C至+85°C的溫度范圍內(nèi)，電源為1.62 V至3.6 V。通過使用外部電源管理器并將PDR_ON引腳連接到VSS，供電電壓可以降至1.62 V。否則，電源電壓必須保持在1.71 V以上，嵌入式電源電壓檢測(cè)器啟用。除了LQFP100以外，所有包上都有USB專用電源輸入，以允許更大的電源選擇。一套全面的節(jié)能模式允許低功耗應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。

STM32H750xB器件提供三種封裝，范圍從100針到240針/球。外設(shè)集包括所選設(shè)備的更改。

STM32H750特性

32位Arm Cortex-M7內(nèi)核

128千字節(jié)的閃存

安全

ROP, PC-ROP，主動(dòng)篡改，安全固件升級(jí)支持，安全訪問模式

通用輸入/輸出

多達(dá)168個(gè)I/O端口具有中斷能力

復(fù)位和電源管理

低功率消耗

時(shí)鐘管理

互連矩陣

4個(gè)DMA控制器卸載CPU

多達(dá)35個(gè)通信外設(shè)

11模擬外設(shè)

圖形

LCD-TFT控制器高達(dá)XGA分辨率

Chrom-ART圖形硬件加速器(DMA2D)，以減少CPU負(fù)載

硬件JPEG編解碼器

多達(dá)22個(gè)計(jì)時(shí)器和看門狗

加密加速

調(diào)試模式

96位的惟一ID

所有包都是ECOPACK2兼容的

STM32H750應(yīng)用領(lǐng)域

電機(jī)驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用控制

醫(yī)療設(shè)備

工業(yè)應(yīng)用

報(bào)警系統(tǒng)，視頻對(duì)講機(jī)，暖通空調(diào)

家用音響設(shè)備

移動(dòng)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)

PLC)

逆變器

斷路器

打印機(jī)和掃描儀

可穿戴設(shè)備:smartwatches

2、Sigmastar SSD201芯片可替代STM32H750

先給大家介紹一下SigmaStar SSD201芯片。它是基于ARM Cortex-A7雙核1.2GHz，集成了硬件H.264/H.265視頻解碼器、內(nèi)置了DDR，內(nèi)置2D圖形引擎、支持TTL/mipi屏顯示驅(qū)動(dòng)接口內(nèi)置了以太網(wǎng)mac和PHY等，主要應(yīng)用于：智能樓宇室內(nèi)對(duì)講機(jī)，智能家居中控，86盒家庭中控，電梯樓層顯示器，IP網(wǎng)絡(luò)廣播設(shè)備，語音識(shí)別設(shè)備，指紋機(jī)，工業(yè)控制器等。

啟明云端提供的Sigmastar SSD201芯片可以替代STM32H750點(diǎn)320*240的16位并口屏，用于指紋機(jī)。

用戶可以在8ms嵌入式開發(fā)工具平臺(tái)上進(jìn)行UI界面開發(fā)，屏幕適配這塊如果你有l(wèi)inux開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)可以在啟明云端提供的的github地址上下載sigmastar的openwrt工程，然后把所用到的屏幕驅(qū)動(dòng)集成進(jìn)去即可，8ms(直接搜索8ms.xyz)平臺(tái)應(yīng)用層可以直接對(duì)接的linux的fb。這樣可以進(jìn)一步提升您的產(chǎn)品開發(fā)周期。

當(dāng)然，8ms平臺(tái)并不是唯一的編譯途徑，還可以下載下來在本地編譯。(通過我們提供的編譯鏈，openwrt相當(dāng)于操作系統(tǒng)，你把系統(tǒng)和你的板子適配好后就能運(yùn)行應(yīng)用層的應(yīng)用);平臺(tái)還提供了不少DEMO，你可以一鍵克隆平臺(tái)上已經(jīng)提供的UI素材，再自己編譯，也可以自己重頭開始。

3、程序運(yùn)行在 STM32H750 的外擴(kuò) FLASH 上兩小時(shí)后死機(jī)

目錄預(yù)覽

1. 問題現(xiàn)象

2. 問題分析及測(cè)試

3. 后記

1.問題現(xiàn)象

客戶使用 STM32H750VBT6，通過 QSPI 外擴(kuò)了一個(gè) 4M 的 NOR FLASH，采用memory map 模式。當(dāng)程序跳轉(zhuǎn)運(yùn)行到外設(shè) FLASH 后，大約兩個(gè)小時(shí)后程序死機(jī)。

客戶使用的 IDE 是 KEIL，此問題可以固定重現(xiàn)。在 KEIL 調(diào)試模式下重現(xiàn)問題時(shí)，通過多次觀察發(fā)現(xiàn)，程序死的位置總體上會(huì)停在兩個(gè)位置，并不是同一個(gè)位置。一個(gè)是 TIM15函數(shù)的入口;另一個(gè)是進(jìn)入中斷函數(shù)后的一個(gè)賦值語句。

2.問題分析及測(cè)試

通過拜訪客戶，觀察到死機(jī)位置處于即將進(jìn)入但還未進(jìn)入的TIM15 中斷入口處。查看客戶的原理圖，發(fā)現(xiàn)兩個(gè) VCAP 并未從外部相連，于是要求客戶直接從外部將此兩個(gè)引腳飛線短連。但是，后來經(jīng)測(cè)試問題仍然重現(xiàn)。

又觀察到 PC13 連接為 GPIO 輸出引腳，用于驅(qū)動(dòng)一外部組件?？紤]到備份域相關(guān)的一些引腳其驅(qū)動(dòng)能力相對(duì)弱一些，于是讓客戶將 PC13 引腳斷開后再測(cè)試，結(jié)果問題仍然重現(xiàn)。

上面是一些硬件相關(guān)的懷疑點(diǎn)，從測(cè)試結(jié)果來看，與此問題無關(guān)?？磥碇饕赡苓€是軟件方面的問題。在軟件上確定客戶已經(jīng)打開了 IO 補(bǔ)償功能， IO 速度設(shè)置的是 HIGH，即使讓客戶修改成 “VERY_HIGH”，經(jīng)測(cè)試問題仍然存在。

由于之前發(fā)生過一個(gè)從低功耗喚醒后死機(jī)的問題，是與 Cache 相關(guān)的問題，于是測(cè)試將 CACHE 關(guān)閉的情況。這次經(jīng)測(cè)試客戶反饋問題沒再重現(xiàn) !

但客戶同時(shí)也反饋,之前的代碼也存在稍微修改一處代碼，問題就不再重現(xiàn)的現(xiàn)象，沒有找到具體規(guī)律。

這次代碼修改也沒排除這種可能性。為了讓關(guān)閉 Cache 的方法更具說服力，于是讓客戶在調(diào)試模式下通過手動(dòng)關(guān)閉 CACHE的方式，代碼仍然保持為原先可以重現(xiàn)問題的代碼。如下圖所示 :

如上圖所示，在代碼運(yùn)行到使用 CACHE 后一行設(shè)置斷點(diǎn)，當(dāng)程序停下來后，打開 Sys Ctrl/Cfg 窗口(菜單 view->system viewer->Core peripherals->system control and configuration)，將對(duì)應(yīng)的位去掉。最終客戶反饋，關(guān)閉 DC,或者 IC 任何一個(gè)或者兩個(gè)都關(guān)閉，問題現(xiàn)象消失。至此可以確定地是，此問題與 CACHE 相關(guān) !

于是查看客戶的 MPU 相關(guān)配置，并將 Cube 包里的 H750 示例工程中的 MPU 配置發(fā)給客戶測(cè)試下，但問題仍然存在。

接下來查看勘誤手冊(cè)，發(fā)現(xiàn) 2.4.4 節(jié)有 QSPI 相關(guān)的內(nèi)容：

這里有提到在 QSPI 外設(shè) FLASH 并工作在 memory-mapped 模式的時(shí)候，當(dāng)讀取由FSIZE 定義的最后一個(gè)字節(jié)的時(shí)候，不管內(nèi)容如何，有可能會(huì)導(dǎo)致 AXIs 總線 STALL 掉。

并同時(shí)給出了三種規(guī)避措施。其中第一種是將 FSIZE 定義得比實(shí)際大，以留有足夠的裕量。于是讓客戶修改代碼：在 QSPI 初始化時(shí)將 size 設(shè)置成大一倍：

面紅色部分表示的 nor flash 設(shè)置成實(shí)際的兩倍大小。

同時(shí)考慮到此處定義了實(shí)際兩倍大小的 FLASH，多出來的另外一半實(shí)際是不存在的，為了避免 CPU 意外訪問這個(gè)實(shí)際不存在的區(qū)域，使用 MPU“告訴”CPU 這多出來的一半?yún)^(qū)間是不可訪問的。

于是 MPU 按如下來配置：

使用串口終端工具，分別連接 USART1，USART3，發(fā)送對(duì)應(yīng)的 UART Bootloader 命令，得到下圖 3 的命令交互。

圖3.MPU 配置

客戶再次測(cè)試，問題不再重現(xiàn)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證問題，客戶嘗試按原先的代碼直接讀取 NOR FLASH 的最后一個(gè)字節(jié)，問題還會(huì)重現(xiàn)，再次驗(yàn)證此方法的有效性，至此問題解決。

3.后記

有些人可能會(huì)問，NOR FLASH 的最后一個(gè)字節(jié) CPU 真的會(huì)去訪問嗎 ? 客戶的程序占滿了整個(gè) FLASH 空間了嗎 ? 若那個(gè)地址沒有代碼那還會(huì)不會(huì)有這個(gè)問題。

其實(shí)勘誤手冊(cè) 2.4.4 節(jié)也提到了，不管 FSIZE 定義的空間最后的一個(gè)字節(jié)內(nèi)容是什么，均會(huì)有此問題。那么 CPU 為什么會(huì)去訪問此地址呢 ? 其實(shí)這是 M7 內(nèi)核的指令預(yù)取和分支預(yù)測(cè)試探性訪問導(dǎo)致的。

4、STM32H750 U盤端口設(shè)置

此開發(fā)板基于STM32STM32H750VBT6核心，可用于H7系列微處理器的評(píng)估、學(xué)習(xí)和開發(fā)等用途，板載ST-Link V2.1，調(diào)試、串口、U盤式下載三合一。

a. 板載資源明細(xì)

STM32H750VBT6高性能ARM微處理器

用作ST-Link功能的STM32F103CBT6微處理器

一個(gè)RGB共陽LED燈

16Mbit的QSPI-Flash，可自行更改為兼容的NOR-Flash以實(shí)現(xiàn)xIP功能

Micro-SD卡接口

一個(gè)LCD接口，可用于驅(qū)動(dòng)專用于ArduinoMega2560的3.2寸LCD（選擇這個(gè)而不是其他的屏幕是因?yàn)檫@個(gè)屏幕非常便宜而且顯示效果很好），LCD驅(qū)動(dòng)型號(hào)：ILT9481

一個(gè)LM358運(yùn)放，用來提高DAC輸出的能力，可在5V供電下正常使用

一個(gè)超級(jí)電容作為RTC后備電源

micro-USB接口，帶自恢復(fù)保險(xiǎn)絲

可通過跳線帽設(shè)置LPUART1是否接入板載ST-LINK（左側(cè)絲印SERIAL的排針，1~2，3~4通過跳線帽短接即可接入）

b. 注意事項(xiàng)

因?yàn)槎丝趶?fù)用的原因，原理圖中存在一根導(dǎo)線歸屬多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的情況。但在轉(zhuǎn)為PCB時(shí)，會(huì)隨機(jī)保留一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這會(huì)導(dǎo)致原理圖和PCB的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目不相同。此情況不影響正常編輯和使用。 使用前請(qǐng)先通過另一個(gè)ST-Link為板載STM32F103CB刷寫ST-LinkV2.1的Booloader，刷寫后通過USB連接開發(fā)板，使用ST-Link Utilities更新固件后即可正常使用板載ST-Link的全部功能。