世界第一个基于 ARM9的内置闪存的通用微控制器催生新一代联网嵌入式应用

意法半导体率先在通用闪存微控制器系列产品内集成以太网接口、ARM9E处理器核心和大容量嵌入式SRAM和闪存。新的STR910F系列为基于ARM的闪存微控制器确立了新的性价比和网络接入标准，为系统设计人员将功能强大的嵌入式控制应用转化成低成本的局域网（LAN）或互联网节点带来了许多新的机遇。

STR910F系列的设计目的是满足市场对高性能嵌入式控制应用的日益增长的需求和实现以太网接入功能。这些芯片是ST对取得成功的STR7XX系列ARM7TDMI微控制器的自然扩展。收款机终端及外设、售货机、工控机及工厂自动化、串行协议网关、楼宇自动化、安全监控和手持仪表等应用日益需要更高的性能和联网功能。此外，这些应用设备还需要容量更大的程序/数据闪存，特别是SRAM存储器。

STR910F产品采用了比ARM7TDMI更先进的ARM966E-STM 核心。RM966E-STM CPU分别使用两条内部总线来存取指令存储器和数据存储器，从而能够同步进行代码和数据的存取操作。每个内存都通过一个高度优化的紧耦合接口（TCM）连接CPU，存取速度非常快。STR910F充分利用这种架构的优势，在指令TCM接口上连接一个高速脉冲串式闪存，在数据TCM接口连接一个零延时SRAM存储器。这样设计的结果是，在96 MHz（通用闪存ARM式微控制器的最高性能）下，最高代码执行速度高达96 MIPS，数据在CPU核心和SRAM之间的传递效率非常高。相比之下，ARM7TDMI CPU核心用一条总线存取指令内存和数据内存，因此同时存取这两个存储器是不可能的。此外，ARM966E-STM 核心支持单循环数字信号处理（DSP）指令，使STR910F能够同时满足控制和信号处理两种要求，其优势明显高于DSP和控制处理器分立的传统解决方案。ARM966E-STM的所有优势使STR910F系列产品处于内置闪存的32位微控制器的高端市场。.

ARM9E传统上被用于设计无ROM的微处理器，这类处理器的存储器管理单元(MMU)非常复杂，需要内部高速缓存和外部同步RAM与之配合，所有代码需要在启动阶段从一个外接闪存载入内存。然而，STR910F无需传统的高速缓存和外部存储器就可引入ARM9E核心的很多优势，实现一个尺寸紧凑的单片闪存微控制器。STR910F利用一个高速缓存代替MMU，其支持的单存储器模型非常适合实时操作系统（RTSO）。它采用一个含有预取队列和分支缓存系统的创新的存储器加速器，以便在从脉冲串闪存开始的非顺序代码执行的期间提高系统性能，同时实时控制特性优于传统的高速缓存。

STR910F被嵌入大容量的存储器，以支持RTOS和TCP/IP协议栈，以及复杂的控制应用。 的SRAM容量高达96KB，是目前内置闪存的ARM通用微控制器市场上容量最大的SRAM，这个容量非常适合速度更快的串行通信的大数据包缓存应用。与众不同的是，新IC通过一个电池或与电池输入引脚相连的超大电容保护SRAM的安全;或者根据STR910F篡改检测输入引脚发送的信号，安全应用可以自动删除SRAM的内容。闪存容量高达544 KB，可设置成双存储库的读写同步存储器，以支持远程更新固件所需的“在应用编程”以及EEPROM仿真。SRAM和闪存都可用于指令或数据存储器。.

STR910F配有多条高速信道，共有9条全功能直接存储器存取（DMA）通道支持这些信道，使外设与内存之间的数据传输对于CPU几乎是透明的，将CPU从沉重的传输负荷中解放出来，使之去执行综合性的实时控制任务。这些DMA控制器能够让SRAM以为先进高性能总线（AHB）和先进外设总线（APB）上的外设是一个主控制器，通过一个为简化数据流专门设计的仲裁器，这两条总线上的所有外设与CPU共享对SRAM的存取权限。例如：在MAC（媒体访问控制器）和SRAM之间，以太网DMA控制器支持91 Mbps的原始以太网数据帧传输速率，而CPU负荷仅为10% 。 

除以太网MAC外，STR910F微控制器还支持一整套外设。这些外设接口包括USB全速、CAN、3个UART/IrDA、2个SPI、2个I2C、8路10位模数转换器、4个16位定时器、1个三相AC电机控制单元、含有低压重置和欠压检测功能的电源监控器、1个全功能实时时钟、1个外存接口、1个ETM9 调试跟踪接口和多达80个5V额定电压的输入输出引脚。

 “STR910F融合了ST很多独有的优势，其中包括我们长期在通用和专用微控制器内集成ARM核心的技术验。”ST微控制器产品部ARM9产品市场经理Mark Rootz表示,“ARM966E-S核心与业内容量最大的内存，结合内置的以太网、USB和CAN接口，使新系列的微控制器适合所有的嵌入式控制应用。” 

凭借该公司在功率管理技术的优势，STR910F系列还表现出优异的节能和电压监控性能。功耗可以动态调整，使CPU能够随时选通和缩放系统及外设的时钟信号，以平衡性能要求和功耗水平，包括功耗仅为55μA典型值的睡眠模式。当设备的主电源断电或因为电源故障而掉电时，STR910F将自动切换到电池电源引脚，以保证实时时钟处于活动状态。内置的实时时钟具有通常只有在外接实时时钟上才能见到的功能。该RTC具有标准的日历和报警功能，通过篡改检测输入引脚给事件加时间戳，在-40oC到+85oC的温度范围内，电池耗电不到1μA。这些特性使STR910F成为电池供电的便携安全应用的理想选择。 

从2006年5月中旬起，STR910F用户将能享受到ST和第三方公司提供的全程支持服务，Hi-Tex、IAR、Keil和Raisonance将提供199美元起价的入门级工具套件。开发工具套件包括编译器及调试器（限制代码大小）、一条JTAG调试及编程电缆、代码实例和开始一项设计所需的全部硬件。ST提供一款定价为249美元的评估板STR910-EVAL，以便用户能够反复演练， 对STR910F的所有接口和输入输出引脚进行硬件仿真。ST免费提供基于通用硬件抽象层（HAL）函数库的以太网、USB、CAN和其它的所有主要芯片功能的演示代码。为便于配置STR910F的灵活的输入/输出矩阵和时钟函数，ST免费提供一套配置及编程软件CAPS，这套软件工具可以通过图形来选择引脚功能和时钟分配。CAPS自动生成一个能够反映所有引脚和时钟选择的C头文件，这种方法既节省时间又防止发生错误。CMX、Micrium、Segger、Keil和NexGen 软件公司将从五月中旬开始提供对RTOS和TCP/IP的支持工具，随后还将增加更多的软件工具。.

ST现推出6款产品，均采用无铅封装。这些封装是LQFP80、 LQFP128和 LQFP128，其中LQFP128版IC提供以太网媒体独立接口(MII)和外存总线接口。SRAM容量从64KB到96KB，闪存容量从288KB到544KB。CPU核心工作电压1.8V +/- 10%，I/O电压范围2.7V到3.6V，工作温度范围-40oC到+85oC。