STM32F7 : Seri Mikrokontroler STM32 berintikan ARM Cortex-M7

Dalam artikel kali ini embeddednesia akan memperkenalkan kepada pembaca, satu lagi seri mikrokontroler STM32 yang memiliki fasilitas dan performa lebih tinggi dari STM32F1 dan STM32F4, yaitu STM32F7.

STM32F7 adalah seri mikrokontroler dari STMicroelectronics dengan inti prosesor ARM® Cortex®-M7 yang memiliki performa tinggi dan Pengolahan sinyal digital yang lebih efisien

STMicroelectronics di tahun 2016 lalu telah merilis seri mikrokontroler STM32F7 yang memiliki Memori Flash on-chip hingga 2Mbyte dan periferal yang memungkinkan programmer membuat antarmuka yang lebih kaya pada tampilan LCD yang terhubung dengan mikrokontroler ini.

STM32F7 mengambil keuntungan dari teknologi ART Accelerator™ (Adaptive Real Time Accelarator) yang memungkinkan mikrokontroler seri STM32F7 dapat memberikan performa maksimum teoritis pada inti Cortex-M7 hingga  1082 CoreMark /462 DMIPS pada frekuensi CPU di angka 216 MHz  (berlaku untuk code program dieksekusi dari embedded Flash ataupun memori external)

Inti Cortex-M7 juga menyediakan model pemrograman yang bersahabat dengan programmer C, dan binary hasil kompilkasinya juga kompatibel dengan prosesor Cortex-M yang pernah ada. Ekosistem dan kompatibilitas software pada seri mikrokontroler STM32F7 membuat programmer mudah melakukan migrasi dari mikrokontroler seri STM32 lain yang sudah pernah ada (STM32F1, STM32F4 dan yang lainnya) karena perancang sistem dapat mengambil keuntungan dari reuse code yang digunakan pada STM32 seri sebelumnya sehingga mengurangi biaya pengembangan perangkat lunak sekaligus maintenace-nya.

Fitur pada Mikrokontroler Seri STM32 memanfaatkan inti prosesor ARM Cortex-M7 ialah sebagai berikut

• Matriks AI dan multi-AHB untuk interkoneksi core, periferal dan memori
• I-Cache dan D-Cache hingga 16Kbyte+16 Kbyte
• Memori Flash embedded hingga 2Mbyte dengan kapabilitas Read-While-Write (Menulis dan membaca di waktu yang bersamaan) pada beberapa varian mikrokontroler
• Dua kontroler DMA general-purpose untuk Ethernet (untuk beberapa jenis mikrokontroler), Antarmuka USB On-The-Go berkecepatan tinggi dan akselerator grafis Chrome-ART (pada beberapa jenis mikrokontroler)
• Kecepatan periferal bersifat independen dari kecepatan CPU (dukungan dual clock) memungkinkan sistem clock berubah tanpa berdampak pada operasi periferal yang lain.
• Meskipun banyak periferal, memiliki dua kanal  Serial Audio Interfaces (SAI) dengan dukungan output SPDIF. Tiga antarmuka half-duplex I²S dengan dukungan masukan SPDIF. Antarmuka USB OTG dengan catu daya khusus ( dedicated power supply  ) dan antarmuka memori Dual Mode Quad-SPI Flash 
• Nilai ukuran SRAM yang besar dengan arsitektur yang bervariasi
  • Sampai dengan 512 kByte dari Universal Data memory, termasuk 128 kByte DTCM (Data Tightly-Coupled Memory) untuk penanganan data yang memiliki kritikalitas terhadap waktu yang tinggi (stack, heap, dll)
  • 16 KByte ITCM (Instruction Tightly Coupled Memory) untuk fungsi – fungsi yang menuntut kritikalitas terhadap waktu yang tinggi ( time critical routines )
• Fitur Protected Code Execution (PC-ROP) untuk beberapa varian mikrokontroler.
• USB on-chip berkecepatan tinggi untuk beberapa varian mikrokontroler

• Efisiensi Daya

Mikrokontroler seri STM32F7 memiliki konsumsi daya sebesar 7 CoreMark/mW pada tegangan 1.8V dan frekuensi clock 180MHz. Konsumsi arus secara umum adalah 120μA pada mode Stop pada  semua konteks dan SRAM.

• Perbandingan STM32F7 dan STM32F4

Perbandingan mikrokontroler seri STM32F7 dengan STM32F4 dapat ditunjukkan pada gambar berikut

• Belajar Mikrokontroler STM32F7

Untuk memulai belajar mikrokontroler STM32F7, hal pertama yang perlu disiapkan adalah development board berbasis mikrokontroler seri STM32F7. Ada beberapa jenis development board yang tersedia di pasaran, yang paling populer adalah seri Nucleo Board dan Discovery Board. Salah satu yang digunakan embeddednesia adalah Nucleo-F767ZI yang merupakan varian dari Nucleo-144 dengan inti mikrokontroler STM32F767ZI mendukung Arduino, ST Zio dan konektivitas morpho

Development board jenis Nucleo-144 ini memiliki spesifikasi sebagai berikut

• Mikrokontroler STM32F767Z dalam package LQFP144 (144 kaki)
• 3 LED user
• 2 push button user dan 1 push botton reset
• Kristial Osilator 32.768 kHz
• Konektor Board: konektor ekspansi SWDST Zio termasuk Arduino™ Uno V3 dan konektor ekspansi Morpho ST
• Pilihan catu daya yang fleksibel : Bisa dari ST-LINK, USB V_BUS or sumber eksternal
• debugger/programmer ST-LINK onboard dengan kapabilitas USB re-enumeration : mass storage, Virtual COM port dan debug port
• Library software komprehensif yang bisa didapatkan secara gratis di Internet juga contoh yang tersedia pada paket STM32Cube
• Dapat diprogram di banyak jenis IDE seperti IAR™, Keil^® , STM32Cube IDE dan IDE lain yang GCC-Based
• SMPS Eksternal atau internal untuk menghasilkan catu daya logic  V_core
• Ethernet compliant with IEEE-802.3-2002
• USB OTG full speed atau device only
• Board connectors:USB with Micro-AB or USB Type-C™Ethernet RJ45
• Arm^® Mbed Enabled™ compliant

Pembahasan mengenai bagaimana menggunakan board Nucleo-F767ZI  ini akan dibahas embeddednesia di dalam artikel berikutnya. Stay tune.