數(shù)字電源因?yàn)榫哂懈呒啥取⒏斓乃矔r響應(yīng)等優(yōu)勢,，被物聯(lián)網(wǎng)等眾多領(lǐng)域市場看好,。基于此,，數(shù)字電源的使用正在快速增長,。由此，也帶動了數(shù)字電源主控產(chǎn)品的發(fā)展,，引得眾多MCU廠商投身于此。ST于5年前進(jìn)入數(shù)字電源主控市場,，作為這個市場的新人,，ST用什么贏得市場的青睞？

　　五年磨一劍,，G4與F3齊頭并進(jìn)

　　2014年,，ST以STM32F334進(jìn)軍數(shù)字電源主控市場。當(dāng)時的數(shù)字電源市場,，主要是由DSP產(chǎn)品主導(dǎo),。采用這種方式的產(chǎn)品，就促生了大量私有內(nèi)核的產(chǎn)生,。而這些私有內(nèi)核的資源卻都需要DSP供應(yīng)廠商來支持,。為了使數(shù)字電源使用更加方便，ST決定選擇ARM通用內(nèi)核來改善數(shù)字電源的使用環(huán)境,。于是,，ST在2012年發(fā)布的STM32F3系列之上，于兩年后,，針對數(shù)字電源市場推出了STM32F334產(chǎn)品,。

　　作為數(shù)字電源主控市場的新人，ST以F334為基礎(chǔ),，用了3年時間收集了大量的市場反饋,，隨后又花了近2年的時光進(jìn)行研發(fā)。在5年后的今天,，推出了STM32G4系列產(chǎn)品,。至此，針對數(shù)字電源產(chǎn)品路線,，ST擁有了較低端的STM32F334,，高端STM32H743產(chǎn)品，與F3和H7兩個平臺之間過渡產(chǎn)品——STM32G4,。

　　與F334相同的是,，G4系列也采用了ARM M4的內(nèi)核。延續(xù)了以通用內(nèi)核打造更方便使用的數(shù)字電源的理念,。Jean-Marc Mathieu表示：“隨著工藝的提升和ARM內(nèi)核所具備的DSP性能,，有些產(chǎn)品的性能已經(jīng)不輸于傳統(tǒng)DSP,。”

　　ST微控制器事業(yè)部微控制器產(chǎn)品經(jīng)理,、數(shù)字電源及電機(jī)控制市場經(jīng)理Jean-Marc Mathieu表示：“作為F334的繼任者,，G4系列的出現(xiàn)并不是為了取代前代產(chǎn)品，而是在STM32F334的基礎(chǔ)上做了提升,，去覆蓋更復(fù)雜的一些數(shù)字電源應(yīng)用場景,，而這些應(yīng)用場景通常是STM32F334力所不能及的?！?/p>

　　據(jù)介紹,，ST本次推出的G4在數(shù)字電源市場可應(yīng)用于包括高頻數(shù)字開關(guān)電源、功率因數(shù)補(bǔ)償,，在大功率數(shù)字能源轉(zhuǎn)換等場景,，主要是面向于服務(wù)器、通訊電源,、電動汽車充電樁和充電,，也是STM32G4要覆蓋的主要目標(biāo)市場之一。

　　數(shù)學(xué)加速器,，G4系列的秘密武器

　　STM32G4系列的推出,，不僅填補(bǔ)了ST在數(shù)字電源產(chǎn)品上的空白，也在于進(jìn)一步優(yōu)化了PCB級設(shè)計,，降低了BOM成本,。

　　從廣義上講，本次推出的STM32G4的優(yōu)勢在于,，該產(chǎn)品基于Cortex M高效ARM內(nèi)核,，帶有DSP運(yùn)算性能和浮點(diǎn)運(yùn)算指令集。除此之外,，G4也設(shè)計很多豐富并且高端的模擬外設(shè),。ST希望通過這種數(shù)模組合的方式來滿足用戶對兼顧控制邏輯與模擬信號處理的需求。

　　在此,，Jean-Marc Mathieu將“性能,、豐富的內(nèi)置數(shù)模外設(shè)、功能安全與信息安全以及完整的產(chǎn)品”總結(jié)為G4系列的四大關(guān)鍵詞,。

　　具體來說,，在性能方面上，ST在G4系列中放置了三個不同的硬件加速器,。包括一個ART加速器（動態(tài)緩存）,，用來提升代碼綜合執(zhí)行效率；一個Routine Booster CCM-SRAM（關(guān)鍵程序加速），以靜態(tài)緩存的方式可供用戶把最關(guān)鍵的代碼拷貝到CCM-SRAM中,，據(jù)介紹,，在這個區(qū)域中執(zhí)行代碼，不會有任何延時,。除這兩個加速器外,，ST還在G4上增添了數(shù)學(xué)加速器，這是STM32G4的新功能,。Jean-Marc Mathieu將之稱為是“STM32G4帶來的一個具有革新意義的特性”,。

　　據(jù)介紹，在G4中增添的數(shù)學(xué)加速器分為數(shù)學(xué)公式運(yùn)算（包括三角函數(shù)）和數(shù)字濾波器兩部分,。這兩個部分可以調(diào)用在控制領(lǐng)域中,，包括馬達(dá)驅(qū)動、電源轉(zhuǎn)化類產(chǎn)品設(shè)計中經(jīng)常用到的數(shù)學(xué)公式,，從而減輕CPU的負(fù)荷,。CPU就可以空閑出來執(zhí)行其他的指令,，因此,，它的運(yùn)算效率也了提升5倍左右。

　　除此之外,，G4還增加了兩個新的封裝,，——80腳封裝與128腳的封裝。據(jù)Jean-Marc Mathieu介紹,，G4系列產(chǎn)品可以在64腳,、100腳到144腳封裝跨度上做更細(xì)的區(qū)分，并以此來滿足不同用戶的需求,。

　　G4系列產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃

　　集成了新功能的G4系列,，除了專注于數(shù)字電源市場的發(fā)展，通用市場上也可以利用G4來創(chuàng)造出新的產(chǎn)品,，這也是G4在未來發(fā)展中的兩條路線,。

　　在通用系列中，G4主要面向的市場主要有三類：

　　1.電機(jī)控制應(yīng)用場景：主要分布在家電類,、電動自行車,、工業(yè)動力的應(yīng)用場景。G4系列MCU中包含的高速CPU,、數(shù)學(xué)加速器,、高級電機(jī)控制定時器、模擬外設(shè),、內(nèi)置的1%精度的RC時鐘等,，可以在電機(jī)控制應(yīng)用場景中提升產(chǎn)品性能和優(yōu)化設(shè)計成本。

　　2.工業(yè)設(shè)備與測量儀器：電機(jī)控制是工業(yè)控制的主要應(yīng)用場景場之一。在這類應(yīng)用中,，需要相關(guān)產(chǎn)品擁有較高的可靠性,。為了滿足這類市場的需求，G4被設(shè)計成為最高可在125度的狀態(tài)下工作,。除此之外G4產(chǎn)品中還設(shè)置了雙Bank Flash,，可以滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的在線升級需求。

　　3.輕量級應(yīng)用場景：高端消費(fèi)類應(yīng)用,。針對此類應(yīng)用,，G4可提供比較輕巧的封裝，在內(nèi)置豐富模擬外設(shè)的復(fù)合型產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)作,?？商峁﹥?nèi)置模擬外設(shè)、數(shù)字音頻接口及USB Type-C Power Delivery 3.0的接口,。

　　根據(jù)3類通用市場和特定的數(shù)字電源市場的需求,，G4發(fā)展出來了三條產(chǎn)品線。據(jù)Jean-Marc Mathieu介紹,，這三條產(chǎn)品線包含一條高精度PWM型,，該條產(chǎn)品線主要針對于數(shù)字電源市場，與之相對應(yīng)的產(chǎn)品是STM32G474,，該產(chǎn)品還擁有一個高精度的12通道定時器,。在通用市場方面上，ST推出了STM32G473,，該產(chǎn)品與數(shù)字電源產(chǎn)品之間唯一的區(qū)別就是高精度定時器,。同時，針對通用市場,，ST還推出了入門級產(chǎn)品——STM32G4x1,。Jean-Marc Mathieu介紹：“入門級產(chǎn)品并不代表入門級性能,，我們在性能上沒有任何讓步,，170MHz的Cortex  M4內(nèi)核,，同樣多的加速器，只是在模擬外設(shè)方面,，它會比前面兩個產(chǎn)品稍微精簡一些,。”

　　除此之外,，在軟件方面,，STM32G4系列產(chǎn)品不僅可共享STM32家族的生態(tài)資源，ST還為G4提供了針對特定應(yīng)用場景的,、更專業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)資源,。

　　憑借本次發(fā)布的STM32G4系列產(chǎn)品,，我們看到了一個更加完善的STM32生態(tài)。

　　關(guān)鍵字：數(shù)字電源  ST