現在聽到低功耗時，似乎有些麻木了，因為不知從什么時候開始，很多處理器都以低功耗自居。不過今天說的這個微控制器(MCU)確實是值得一提，因為它的低功耗性能足以羨煞旁人。它就是意法半導體（ST）最新的一款超低功耗微控制器STM32L0。日前，意法半導體大中華區(qū)與亞太區(qū)微控制器市場及應用總監(jiān)James Wiart、意法半導體STM32超低功耗系列微控制器市場經理HAKIM JAAFAR、意法半導體中國區(qū)微控制器市場部高級經理曹錦東在北京與記者分享了STM32L0的獨特性能以及意法半導體在微控制器上取得的成績。
意法半導體大中華與亞太區(qū)微控制器市場及應用總監(jiān) JAMES WIART(右)、意法半導體STM32超低功耗系列微控制器市場經理 HAKIM JAAFAR(中)、意法半導體中國區(qū)微控制器市場部高級經理曹錦東(左)
一個核成就輝煌
2007年，意法半導體還是全球通用MCU和安全MCU領域排名第11的廠商，6年后，其“躥升”到第二位。用這個詞只是想說明，在半導體行業(yè)，從11到第2是有多么得難，而意法半導體做到了！此外，2013年意法半導體在全球通用MCU廠商中排名第4位，而6年前是第10位。
James在自豪地公布以上數據后，也對記者說：“我們業(yè)績的飛躍很大程度上歸功于中國區(qū)的增長。”這其實也是意料之中的事情，因為2007年到2013年間，可能相對而言只有中國這個大經濟體在“亂世”中穩(wěn)步增長。而促成意法半導體業(yè)績大跨步的另一個大的動力來自產品本身——Cortex-M核。Cortex-M不僅讓意法半導體扶搖直上，也成就了ARM在通用MCU內核領域的霸主地位。James補充到：“意法半導體已經證明在2007年所做的戰(zhàn)略選擇是十分明智的，現在已經有40多家全球知名半導體公司采用Cortex-M核，在不同應用領域的廠商也爭相使用Cortex-M核MCU。IHS的一份報告顯示，2012年Cortex-M MCU在中國的出貨量中，意法半導體占了35%，穩(wěn)居第一。”
低功耗的煉成
ARM Cortex-M0+內核從誕生之初，就被眾多想在低功耗領域大干一場的MCU廠商采用，其也確實是名副其實。新系列STM32微控制器STM32L0整合高能效的ARMCortex-M0+內核、優(yōu)化架構、電源管理模式、超低功耗外設、支持節(jié)能型USB功能、獨有的超低功耗制造工藝，讓用戶能夠取得前所未有的低功耗。
STM32L0將運行模式功耗降至87µA/MHz，當保留RAM全部數據時，停止模式功耗為440nA。其集成低功耗定時器，從停止模式喚醒執(zhí)行SRAM中的代碼時間僅為3.5µs。STM32L0系列還集成了世界功耗最低的模數轉換器（ADC）。在每秒100k次采樣率下，片上集成的12位模數轉換器的功耗僅為48µA，內置硬件過采樣功能將模數轉換器分辨率提高到16位。
關于STM32L0的低功耗特點，HAKIM特別向記者展示了一張仿真對比圖，他說到：“其他品牌產品的功耗隨著溫度升高而快速增加，在105 ℃時，它們其中的一些漏電流就高達150 µA；而意法半導體獨有制造工藝在很寬的溫度范圍內保持穩(wěn)定的低功耗，使該系列產品在125°C時創(chuàng)下世界最小的功耗記錄，其漏電流低于30 µA。再次證明，對漏電流的控制能力讓STM32L0成為工業(yè)應用的最佳選擇。”
基于以上特性，STM32L0系列產品可開發(fā)出電池續(xù)航能力一流且外觀設計纖薄的計算機外設、健康監(jiān)視器/跟蹤器、工業(yè)傳感器和智能家居產品。STM32L0最新微控制器提供從2.7mm×2.7 mm WLCSP36到10mm×10mmLQFP64的多種封裝，集成最高64KB閃存、8KB SRAM和2KB EEPROM，能滿足絕大多數用戶的需求。
軟件工具
STM32L0系列共有30余款基本型入門級產品，除入門級配置外，還提供帶USB接口和可選LCD控制器的型號。全速USB模塊支持無外部晶振運行、USB充電檢測(BCD)和鏈路層功耗管理(LPM)。
增強型STM32CubeMX設計工具新增功耗計算器，支持STM32L0系列產品，幫助新產品用戶達到超低功耗目標。STM32CubeMX可加快啟動代碼生成，簡化應用設計在不同STM32產品之間移植。預計今年意法半導體還將推出一款新的STM32L0 Nucleo電路板，提供Morpho和Arduino兼容接口，完全支持mbed.org標準。意法半導體還將進一步擴展STM32L0開放生態(tài)系統(tǒng)，推出一個電路板上安裝一個ePaper顯示器以及線性電容觸摸傳感器和自檢測量系統(tǒng)的探索套件，讓用戶能夠測量實時功耗。
在James和KAKIM的介紹后，記者感嘆于意法半導體對于低功耗MCU的執(zhí)著追求和精雕細琢。不過也自禁疑問：意法半導體每款新MCU就是基于Cortex-M核策略的成功到底能延續(xù)多？