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La familleSTM32 regroupe plusieurs séries demicrocontrôleurs 32-bits réalisés par la société Franco-ItalienneSTMicroelectronics. Les composants d'une même série STM32 sont basés sur un processeur d'architecture ARM 32-bits, tels que le Cortex-M33, leCortex-M7F, leCortex-M4F, leCortex-M3,Cortex-M0+, ou encoreCortex-M0. Chaque microcontrôleur est constitué d'un cœur de calcul, demémoire vive (RAM) statique, demémoire flash (pour le stockage),de mémoire volatile RAM, d'une interface de débogage et de périphériques de calcul et de communication[1].
LeSTM32 F4 comporte un Cortex-M4F, unDSP et un FPU. Il est notamment complètement géré par le système libre temps-réelChibiOS/RT.
L'ensemble des microcontrôleurs peuvent également être programmés à l'aide de l'IDE d'Arduino.
Il existe différents types de cartes compatibles Arduino basées sur le STM32. La série Nucleo a été conçue par STMicroelectronics à cet effet. D'autres constructeurs ont également fait des cartes compatibles utilisant ce SoC sous divers noms. Cela permet de l'utiliser comme contrôleur demachine-outil à commande numérique (CNC en anglais). des logiciels tels queGrbl permettent de contrôler des machines defraisage[2], auxquelles notamment lesimprimantes 3D ou imprimantes dedécoupe laser se rapprochent. Permettant ainsi de rendre accessible ce type de machines traditionnellement très onéreuse à desfab lab et amateurs éclairés.
Les cartes STM32 Nucleo, supportent une compatibilité matérielle avec les cartesArduino, bien que basées sur des microcontrôleursARM Cortex-M (32 bits) et nonAtmel AVR (8 bits) comme dans les cartes Arduino classiques. Il ajoute ainsi à Arduino de bonnes performances graphiques en y ajoutant l'accélérateur graphiqueChrom-ART (fourni avec une bibliothèqueopen source), orienté affichageTFT (ou plus généralement,écran à cristaux liquides), et comportant pour cela une interfaceMIPI DSI[3].
Les STM32 F4 et supérieurs possédants unDSP, ils sont adaptés à l'usage pour le son. La carte synthétiseurAxoloti est un exemple d'application dans le domaine du son.
Le logiciel desynthétiseur analogique libre, Mozzi pour Arduino peut être utilisé directement sur les STM32, en particulier sur la carte à bas prix, STM32F103C8T6 blue pill board (dans les 2€), sans besoin d'un véritable DAC[4].
Le compteur électriqueLinky déployé en Franceutilise un STM32 F2 (STM32 F203)[réf. nécessaire].
Ce processeur est utilisé comme processeur principal et contrôleur de vol dans lesdrones quadrirotors de course et acrobatiques utilisés enpilotage en immersion (FPV, généralementDIY (artisanaux). Il offre plus de puissance de calcul que les autres contrôleurs utilisés dans ce type de drone, tel que lesAtmel AVR et leMicrochipPIC, tous deux des processeurs 8 bits[5],[6]. Les séries F1 F3 F4 et F7 peuvent en être utilisés dans ce domaine[7]. Les STM32 de la série F4 en particulier, ont un certain succès dans ce domaine (où il est généralement appelé F4[8]), il est notamment utilisé par les drones de Quantum Systems[9], mais également sur les « cartes de vol » (cartes contrôleur) de différents constructeurs (Aikon, Matek…). Lefirmware de ce type de cartes de vol, contenu sur uneEEPROM est flashable et différents firmwares sont disponibles, dont les populaires firmwares souslicence libre, Cleanflight et son forkBetaflight, développés par des amateurs expérimentés de ces disciplines. Ils supportent les STM32 F7, F4, F3 et F1[10].
Le fer à souder type TS100, vendu par différentes marques, comporte une carte utilisant un STM32. Un firmware sous licence libre, pouvant remplacer celui livré par défaut de Miniware (E-design), utiliseFreeRTOS sous sa propre licence, et comporte des éléments disponibles sous licence GPLv2 et BSD[11].
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Les différentes séries de microcontrôleurs 32 bits de la marque STMicroelectronics possèdent une référence sur 7 caractères[12],[13]:
Par exemple, le STM32F429ZIT6 (à lire STM-32-F-4-29-Z-I-T-6) est un microcontrôleur de la compagnie STM de 32 bits mainstream équipé d'unCORTEX-M4, 180 MHz, 144 I/O, 144 pins, 2048 KBytes, un packageLQFP et une température de fonctionnement allant de -40°C à 85°C.
Lancée en 2012, cette série est basée sur l'ARM Cortex-M0 et peut monter jusqu'à une fréquence de 48 Mhz.
Lancée en 2007, cette série est la première à utiliser le cœurARM Cortex-M3, la fréquence du CPU peut aller de 24 à 72 MHz. C'est un des plus gros succès de la marque dans ce domaine.
Lancée en 2012ARM Cortex-M4F pouvant monter jusqu'à 72 MHz, il comporte unDSP et unFPU, ainsi que les jeux d'instruction Thumb-1 et Thumb-2 et Saturated d'ARM. Le circuit intégré est compatible broche à broche avec la série F1.
Les différents modèles ultra-basse consommation sont[14] :
ARM Cortex-M0+ à 32MHz, 8 à 192 Kio de mémoire flash, consomme 0,67 µA dans le mode plus basse consommation.
ARM Cortex-M3 à 32Mhz, 32 à 512 Kio de mémoire flash, consomme 1,2 µA dans le mode plus basse consommation.
ARM Cortex-M4 et un FPU à 80MHz, 180 Kio à 1 Mio de mémoire flash, consomme 0,45 µA dans le mode plus basse consommation.
ARM Cortex-M4 et un FPU à 120MHz, 1 à 2 Mio de mémoire flash, consomme 1 µA dans le mode plus basse consommation.
ARM Cortex-M33 (32-/64-bit, jeu d'instructionARMv8-M) à 110 MHz, comportant la FPU, l'extension de sécuritéTrustZone d'ARM et une extension de sécurité de STMicroelectronics, ainsi qu'une nouvelle version duprocesseur graphique ST ART Accelerator. Il gère jusqu'à 512 Kio de mémoire flash et 256 Kio de SRAM. Le support de USB Type-C est intégré de base[15].
ARM Cortex-M33 (32-/64-bit, jeu d'instructionARMv8-M) à 160 MHz, comportant la FPU, l'extension de sécuritéTrustZone d'ARM et des accélérateurs cryptographies robustes aux attaques par canaux cachés. Il gère jusqu'à 2048 Kio de mémoire flash et 768 Kio de SRAM.
Lancée en 2010, elle est comme la série F1, basée sur l'ARM Cortex-M3, mais avec des fréquences pouvant aller jusqu'à 120 MHz.
La série F4 sortie en 2011, est basée sur l'ARM Cortex-M4F, et comporte donc également unDSP, les versions F4P comportent en plus unFPU, ses fréquences selon les modèles, peuvent atteindre 84 à 180 MHz.
Sortie en 2014, cette série est basée sur desARM Cortex-M7F, pouvant aller jusqu'à 216 Mhz et de dimension critique de 90nm. Il comporte unDSP, unFPU en simple et double précision et supporte les jeux d'instructionThumb-1,Thumb-2 etSaturated d'ARM.
Les cartes de cette série contiennent l'accélérateur graphique ART[16].
Sortie au second semestre 2017, cette série est basée, comme la F7 sur desARM Cortex-M7F, pouvant aller jusqu'à 480 Mhz. Il comporte unDSP et unFPU. Il existe une famille dual coeurs ou unARM Cortex-M4F est associé auARM Cortex-M7 pour augmenter la puissance de calcul. par exemple,STM32H7.
Cette série supporte plusieurs protocoles radio :Bluetooth Low Energy 5.3,Zigbee et Thread. Il comporte un double-cœur soit un Cortex-M0+ à 32 MHz destiné à la sécurité et aux protocoles radio et un Cortex-M4 à 64 MHz[17] destiné à l'application. On trouve également une mémoire flash de 1MB et une mémoire RAM de 256kB.
Le processeur graphique Chrom-ART a notamment les caractéristiques suivantes[18] :
