Ultraenergooszczędne mikrokontrolery ARM Cortex-M33 ze sprzętową ochroną danych TrustZone

STMicroelectronics wprowadza na rynek nową serię ultra-energooszczędnych 32-bitowych mikrokontrolerów z rdzeniem ARM Cortex-M33 110 MHz i technologią sprzętowej ochrony danych TrustZone, mogących znaleźć zastosowanie w miernikach inteligentnych, medycznych i przemysłowych systemach monitorowania oraz mobilnych terminalach POS.

Opracowana początkowo do komputerów stacjonarnych, urządzeń mobilnych i infrastruktury komunikacyjnej, technologia trusted computing zapewnia autoryzację urządzeń współpracujących w sieci poprzez stworzenie wiarygodnego środowiska uruchomieniowego oraz metod kontroli programów uruchamianych w tym środowisku, pozwalających na zablokowanie prób ataków na sprzęt i oprogramowanie. Drugie, niezależne środowisko uruchomieniowe pozwala na uruchamianie kodu z dowolnych źródeł.

Firma STMicroelectronics daje użytkownikom możliwość włączenia/wyłączenia ochrony TrustZone dla każdej linii I/O, funkcji peryferyjnej oraz obszaru pamięci Flash i SRAM. Dodatkowo, TrustZone zapewnia obsługę funkcji secure boot, ochrony przed odczytem i zapisem wewnętrznej pamięci SRAM i Flash oraz sprzętowego wspomagania szyfrowania AES z kluczem 128/256-bitowym i AES-128 On-The-Fly Decryption (OTFDEC). Mikrokontrolery STM32L5 oferują dodatkowo funkcje aktywnego wykrywania prób manipulacji i bezpiecznej instalacji oprogramowania firmware. Wszystko to pozwoliło na uzyskanie certyfikacji PSA Level 2.

Drugą ważną zaletą mikrokontrolerów STM32L5x2 jest ultraniski pobór mocy wynikający z zastosowania specjalnych technik i trybów oszczędnościowych, zapewniających długi czas pracy nawet przy zasilaniu z baterii zegarkowej lub źródła energy harvest. Wyniki uzyskane w testach porównawczych EEMBC ULPMark, określających sprawność energetyczną są imponujące: 370 ULPMark-CoreProfile oraz 54 ULPMark-PeripheralProfile przy napięciu zasilania 1,8 V.

Mikrokontrolery STM32L5x2 zawierają 512 KB pamięci dual-bank Flash umożliwiającej równoczesne prowadzenie operacji odczytu i zapisu oraz 256 KB pamięci SRAM. Zapewniają obsługę zewnętrznych pamięci Flash i SRAM z interfejsem SPI (single/dual/quad/octal) i Hyperbus oraz zawierają interfejs do zewnętrznych pamięci SRAM, PSRAM, NOR, NAND i FRAM. Spośród wbudowanych peryferiów warto wymienić port USB Full Speed z własnym układem zasilania, umożliwiającym prowadzenie transmisji nawet, gdy zasilanie mikrokontrolera zmniejsza się do 1,8 V oraz kontroler UCPD zgodny ze specyfikacjami USB Type-C Rev. 1.2 i USB Power Delivery Rev. 3.0. Jeśli chodzi o peryferia analogowe, obejmują one przetwornik A/C, 2 przetworniki C/A, 2 ultra-energooszczędne komparatory i wzmacniacz o programowanym wzmocnieniu (PGA).

Do mikrokontrolerów serii STM32L5 dostępny jest pakiet programowy STM32CubeL5, obejmujący sterowniki Hardware Abstraction Layer i Low-Level, system operacyjny FreeRTOS, oprogramowanie Trusted Firmware-M (TF-M), aktualizację SBSFU (Secure Boot and Secure Firmware Update), sterownik sprzętowy USB-PD, biblioteki MbedTLS i MbedCrypto, system plików FatFS i sterowniki Touch Sensing. Dodatkowo, pakiet STM32CubeL5 obejmuje ponad 300 przykładowych projektów z możliwością uruchomienia na płytce ewaluacyjnej STM32L552E-EV oraz zestawach STM32L562E-DK i NUCLEO-L552ZE-Q. Projekty te mogą być kompilowane za pomocą narzędzi Arm Keil, IAR lub STM32CubeIDE i są dostarczane z plikiem konfiguracyjnym STM32CubeMX.

Ceny mikrokontrolerów STM32L5x2 zaczynają się od 2,60 USD przy zamówieniach 1000 sztuk. Układy te są produkowane na trzy zakresy dopuszczalnych temperatur pracy, z których najszerszy rozciąga się od -40 do +125°C.