Les STM32C091, STM32C092 et STM32C051 ouvrent une nouvelle ère pour la série STM32C0 en élargissant son attrait à des marchés qui ne pensaient probablement pas pouvoir utiliser une solution aussi rentable. En offrant autant de mémoire que certains STM32G0 et en gérant le FDCAN, le STM32C09x peut cibler les appareils industriels qui ont besoin de plus de mémoire et même d’une interface graphique simple. De même, le STM32C051 augmente considérablement sa capacité de mémoire par rapport au STM32C031 afin d’offrir un nouveau rapport prix/performance qui permettra à un nombre croissant d’équipes d’adopter une architecture 32 bits pour assurer la pérennité de leurs applications. En d’autres termes, ST commence 2025 en rendant les systèmes IoT modernes plus accessibles.
Table des matières
Quoi de neuf ?
STM32C091 et STM32C092
Le STM32C091 et le STM32C092 sont presque identiques, sauf que le second possède un contrôleur FDCAN, tandis que le premier n’en a pas. Cette distinction est hautement symbolique car elle est une réponse aux nombreuses applications industrielles qui passent à une architecture 32 bits et veulent bénéficier d’un MCU rentable qui offre des caractéristiques personnalisées à des besoins précis et qui est dotée d’une mémoire plus importante. En effet, les deux STM32C09x sont équipés de 256 Ko de Flash, de deux bus I2C et de deux bus SPI, de quatre interfaces USART et d’un convertisseur analogique-numérique 12 bits avec jusqu’à 19 canaux. Le STM32C09x dispose également de plus de timers à usage général que les autres modèles pour permettre des applications plus complexes. De plus, les nouveaux appareils disposent d’un contrôleur DMA avec deux canaux supplémentaires (7 au total) en raison de la mémoire additionnelle.
Il est intéressant de noter que la présence du contrôleur FDCAN signifie que le STM32C092 a 30 Ko de RAM, alors que le STM32C091 en a 36 Ko. La différence est due au fait que nous devons réserver 6 Ko de RAM pour le bloc FDCAN. Cependant, si une application industrielle nécessite FDCAN pour des applications de robotique, d’automatisation d’usine, ou pour cibler d’autres marchés comme l’équipement médical, le compromis de RAM n’est jamais un problème puisqu’il permet d’utiliser une interface rare à un prix difficile à battre. Le STM32C092 dispose également de 6 Ko de RAM de plus que le STM32C071, ce qui permet aux développeurs de disposer d’une plus grande marge de manœuvre pour leur application.
Comme nous l’avons vu avec le STM32C071 (nous y reviendrons), les capacités de mémoire des STM32C091 et STM32C092 leur permettent d’exécuter de petites interfaces graphiques. ST continue ainsi à élargir la portée de sa gamme d’entrée de gamme en veillant à ce qu’elle puisse faire tourner davantage d’applications et s’adapter à un plus grand nombre de cas d’utilisation. Alors que les utilisateurs recherchent de plus en plus à profiter d’unreprésentations visuelles des fonctions avec lesquelles ils interagissent, la possibilité d’avoir une interface graphique simple sur un MCU bon marché signifie que les ingénieurs n’ont pas besoin d’utiliser un coprocesseur supplémentaire qui rendrait la configuration du circuit imprimé plus complexe. Ils peuvent ainsi bénéficier d’une nomenclature moins élevée.
STM32C051
Le STM32C051 double la mémoire du STM32C031, portant ainsi la flash à 64 Ko et la RAM à 12 Ko. Cependant, il fait tout cela en conservant la même taille de puce, les mêmes boîtiers et les mêmes brochages, ce qui en fait un appareil « amusant » pour les ingénieurs. Au lieu de passer des semaines ou des mois à optimiser chaque module, à remanier des pans entiers de code et à s’acharner sur chaque type de données, le STM32C051 donne aux développeurs une nouvelle marge de manœuvre pour livrer leurs applications plus tôt et réduire leur empreinte mémoire plus tard. À l’ère du prototypage rapide et des lancements en douceur, cette flexibilité est une nécessité. C’est pourquoi nous publions ce nouveau modèle : pour que davantage de développeurs puissent facilement passer au monde des 32 bits.
Un défi de longue date : créer des applications d’entrée de gamme
Le STM32C0
Le STM32C0 est un nouveau microcontrôleur destiné aux applications d’entrée de gamme, dont le prix peut s’adapter aux nomenclatures qui exigeaient auparavant des MCU 8 bits peu coûteux. Le STM32C0 accroit donc la portée de la famille STM32 tout en offrant un débit de calcul significatif grâce à un Cortex-M0+ cadencé à 48 MHz et obtenant 114 points dans CoreMark. Selon la configuration, la série STM32C0 oscille entre 16 Ko de Flash et 6 Ko de RAM et 128 Ko de Flash et 24 Ko de RAM. ST propose également une large gamme de boîtiers pour garantir que les circuits imprimés utilisant un petit microcontrôleur 8 bits conservent leurs dimensions.
Le défi de l’entrée de gamme
Les microcontrôleurs 8 bits continuent de jouer un rôle passionnant dans l’industrie, et ST reste fidèle à sa série STM8. Certaines entreprises ont besoin de l’EEPROM disponible dans nos MCU 8 bits, tandis que d’autres dépendent de la qualification automobile AEC-Q10x de certains de nos composants. Cependant, dans de nombreux cas, les designeurs choisissent un MCU 8 bits uniquement pour des raisons de prix. Leurs applications fonctionnent suffisamment bien avec des registres 8 bits, ce qui signifie que leur principale préoccupation est la nomenclature. Le problème est que le choix d’une architecture 8 bits peut avoir des conséquences coûteuses à long terme.
L’un des défis à relever lorsque l’on travaille sur une application d’entrée de gamme est l’évolutivité limitée. Tout en donnant la priorité à une nomenclature peu élevée, de nombreux projets réussis ont souvent besoin de plus de mémoire, de capacité de calcul, de broches, etc. Cependant, les architectures 8 bits ont des restrictions plus strictes et offrent donc beaucoup moins de possibilités d’amélioration. Les limitations inhérentes aux MCU 8 bits peuvent également signifier qu’une entreprise doit qualifier plusieurs composants au lieu de profiter d’un seul composant pouvant intégrer de nombreuses applications. Enfin, comme l’industrie se dirige inévitablement vers les systèmes 32 bits, l’utilisation d’un appareil 8 bits peut empêcher les développeurs d’utiliser des logiciels ou des bouts de code qui raccourciraient considérablement leur délai de mise sur le marché.
STM32C071
Plus de mémoire, dans le même petit format
Le STM32C071 est désormais disponible dans le commerce et représente la première amélioration massive de la mémoire puisqu’il quadruple les capacités de stockage du STM32C031 grâce à 128 Ko de mémoire flash et 24 Ko de mémoire vive. En d’autres termes, les produits qui devaient adopter des dispositifs beaucoup plus coûteux en raison de contraintes de mémoire peuvent désormais exister sur les marchés d’entrée de gamme, ce qui les rend beaucoup plus compétitifs. Et comme nous prévoyons que beaucoup de ces systèmes utiliseront l’USB pour fournir de l’énergie, nous avons ajouté un contrôleur USB sans cristal. En effet, les ingénieurs peuvent utiliser l’horloge interne, ce qui évite d’avoir recours à un cristal externe, qui accroît la nomenclature et la complexité du circuit imprimé.
De plus, bien qu’ils intègrent beaucoup plus de RAM et de Flash, les STM32C071 sont toujours disponibles dans le même minuscule boîtier TSSOP20 (6,5 mm x 4,4 mm). Cela a conduit certains clients de ST à s’intéresser à ce nouveau composant car il ouvre la voie à des applications beaucoup plus complexes dans le domaine des périphériques USB pour PC, qui ont un espace interne limité. Auparavant, une telle quantité de mémoire vive et de mémoire flash nécessitait des composants plus grands qui ne tenaient pas dans un tel boîtier. Toutefois, grâce à l’expertise lithographique de ST, le STM32C071 peut fournir une mémoire nettement plus importante tout en utilisant le même boîtier qu’un STM32C031.
Des interfaces graphiques pour tous
Une autre capacité importante annoncée par le STM32C071 est la possibilité de piloter des interfaces utilisateur qui nécessitaient auparavant des dispositifs plus coûteux. En effet, une nomenclature de base avec un écran TFT de 2,4 pouces sans fonctions tactiles, un STM32C071, 4 Mo de mémoire flash externe et un circuit imprimé à deux couches serait d’environ 5 dollars, ce qui permet d’ouvrir un plus grand nombre de systèmes à une interface graphique. Dans notre démo d’interface utilisateur pour cuiseur de riz, qui vise à imiter un scénario réel, le code TouchGFX ne prend que 102 Ko, tandis que le tampon d’image partiel et le framework de l’interface utilisateur ont besoin de 20,8 Ko de RAM. Les ressources graphiques prennent près de 900 Ko de Flash externe, mais la présence de l’interface SPI signifie que le STM32C071 dispose d’une bande passante suffisante pour éviter les goulets d’étranglement.
En fait, l’enthousiasme de l’industrie autour de ce lancement est illustré par la sortie de nouvelles cartes de développement avec écrans intégrés par Riverdi et TSD. Comme nous l’avons déjà mentionné sur le blog, Riverside est célèbre pour ses écrans embarqués STM32, et la société a déjà mis à jour son portefeuille avec un nouveau modèle intégrant le STM32C071. De même, TSD a sorti son « Knob ». Cet écran rond est destiné aux petits systèmes embarqués dotés d’interfaces orientées vers le consommateur. Les deux sociétés utilisent un écran IPS de 240 x 240.
Par conséquent, le STM32C071 est hautement symbolique car il apporte plus de fonctionnalités appartenant originellement au STM32G0 sur le STM32C0. En plus du contrôleur USB, du SPI supplémentaire et de l’interface I2C, nous disposons également d’un timer 32 bits. Après tout, c’est notre stratégie depuis le début : assurer l’accéssibilité du plus grand nombre de fonctionnalités quel que soit le système. Le STM32C071 est donc un nouvel élément de notre feuille de route, car il comble le fossé entre les MCU d’entrée de gamme et le STM32G0. C’est pourquoi nous avons également assuré la compatibilité du brochage entre le STM32C071 et le STM32G0 et proposons désormais un nouveau boîtier 64 broches pour le nouveau STM32C0.
Une nouvelle solution : un dispositif 32 bits comme alternative à un MCU 8 bits
Comment ST aide-t-il les développeurs à passer au 32 bits ?
ST comprend que malgré tous les avantages d’une architecture 32 bits, des contraintes financières et physiques peuvent obliger certaines équipes à utiliser une alternative 8 bits. C’est pourquoi le STM32C0 possède des boîtiers et un prix rivalisant avec les MCU 8 bits. En d’autres termes, il ouvre de nouveaux marchés aux ingénieurs en leur permettant d’opérer une transition sans faire exploser leur nomenclature ou leurs prototypes. Compte tenu de la garantie de fiabilité de ST, de la capacité de notre produit à tolérer des températures de fonctionnement allant jusqu’à 125ºC et les nombreux périphériques embarqués, le STM32C0 est le MCU le plus abordable à l’heure actuelle.
En outre, ST a veillé à ce que la transition d’une architecture 8 bits à une architecture 32 bits soit aussi simple que possible. Par exemple, nous avons publié une note d’application contenant des directives pour passer d’un STM8L ou STM8S à un STM32C0. Cette note traite de la migration des périphériques et montre même que le passage à une architecture 32 bits se traduit souvent par une augmentation de la taille du code de seulement 6 à 15 % dans la plupart des cas. ST a également organisé un webinaire disponible sur demande, et l’environnement de développement STM32 peut grandement optimiser le travail des dévelopeurs. Des outils tels que STM32CubeMX et STM32CubeIDE, des logiciels de débogage tels que STM32CubeProgrammer ou des packs d’extension STM32Cube optimisent les flux de travail et permettent même de réutiliser du code ou des modules.
Comment le STM32C0 facilite-t-il la transition ?
Le STM32C0 n’a pas seulement été conçu pour encourager les ingénieurs à abandonner les systèmes 8 bits, mais aussi pour créer des applications d’entrée de gamme plus performantes. C’est pourquoi nous nous sommes efforcés d’améliorer la densité des fonctions. Le STM32C0 possède ainsi l’un des plus petits boîtiers pour un MCU universel grâce à son boîtier QFN 20 broches de 3 mm x 3 mm, ce qui n’est possible que parce que le die est si petit. ST propose également une version SO8N à 8 broches ou un boîtier WLCSP12 particulièrement fin. De même, le STM32C0 présente des modes de consommation d’énergie nettement inférieurs à ceux des autres dispositifs 8 bits, ce qui permet d’améliorer les rendements.
En quoi le STM32C0 est-il un tremplin vers des systèmes plus puissants ?
Les lecteurs les plus avisés auront reconnu que le nouveau STM32C0 s’inspire essentiellement du STM32G0, qui utilise le même cœur Cortex. Par conséquent, ST a veillé à ce que les développeurs puissent passer rapidement du STM32C0 au STM32G0. Par exemple, le nouveau MCU possède la même ligne d’alimentation Vdd et Vss que le STM32G0, ce qui simplifie la conception des circuits imprimés et réduit les coûts. Le STM32C0 comprend également un oscillateur RC interne à grande vitesse de 48 MHz, d’une grande précision. Les intégrateurs n’ont donc pas besoin d’ajouter un oscillateur externe, ce qui réduit la nomenclature globale. Les deux appareils partagent également un convertisseur analogique-numériqe et des timers similaires, et une configuration de brochage cohérente facilite le passage de l’un à l’autre.
Comment démarrer avec le STM32C0 ?
Premiers pas
La meilleure façon d’essayer le STM32C0 est de se procurer l’une des cartes de développement. Les cartes NUCLEO-C092RC et NUCLEO-C051C8 permettront aux ingénieurs de démarrer un projet avec les derniers membres de la famille STM32C0. Comme son nom l’indique, la carte NUCLEO-C092RC intègre le STM32C092, qui prend en charge le FDCAN et comprend même un connecteur FDCAN afin que les développeurs puissent commencer immédiatement leur démonstration de faisabilité avec l’interface. Le MCU de NUCLEO-C092RC dispose également de 256 Ko de mémoire flash, tandis que NUCLEO-C051C8 dispose d’un boîtier à 48 broches et de 64 Ko de mémoire flash.
Nous sommes également ravis de proposer le NUCLEO-C071RB. Grâce à ses 128 Ko de mémoire flash et à ses 24 Ko de RAM, il est possible de piloter un petit écran 320 x 240 à l’aide d’une interface SPI, ce qui en fait l’un des moyens les plus économiques d’intégrer une interface graphique dans les appareils électroménagers. En fait, ST propose une application de démonstration de l’interface utilisateur d’un cuiseur de riz qui peut fonctionner sur les nouvelles cartes Nucleo et sur la carte X-NUCLEO-GFX01M2 que de nombreux développeurs utilisent lorsqu’ils démarrent un projet sur TouchGFX.
La NUCLEO-C031C6 est un système Nucleo-64 traditionnel avec un connecteur Arduino Uno V3 pour permettre aux utilisateurs d’empiler des cartes d’extension. Le STM32C0316-DK utilise le même composant STM32C031, mais dans un bundle qui est livré avec la STLINK-V3MINIE, la première sonde STLINK à utiliser un port USB-C. La carte dispose également d’un connecteur DIP28 compatible avec le microcontrôleur 8 bits ATMEGA328. Il est intéressant de noter que la carte peut également accueillir des STM32G0. Elle sert donc d’outil de transition pour migrer vers des applications 32 bits et essayer plus facilement un MCU plus puissant.
Le STM32C0116-DK est une plate-forme plus petite qui utilise le STM32C011 dans un module DIL20 afin que les équipes puissent partager le module d’une carte à l’autre. ST propose ainsi une nouvelle approche du prototypage pour rendre le travail plus pratique en créant une solution portable et interchangeable.
