STM32H7 MCU STMicroelectronics Funktionen und Spezifikationen

Die STM32H7-Serie stellt eine der fortschrittlichsten von STMicroelectronics entwickelten Mikrocontroller-Serien dar und bietet außergewöhnliche Rechenleistung, Hochgeschwindigkeitsleistung und umfangreiche Speicherkapazität.Es basiert auf dem ARM Cortex-M7-Kern und bietet eine überragende Recheneffizienz für komplexe eingebettete Anwendungen, die Präzision, Reaktionsfähigkeit und Sicherheit erfordern.In diesem Artikel geht es um die Architektur, Funktionen, Spezifikationen, Vorteile und Anwendungen des STM32H7 in der modernen Elektronik.

Katalog

STM32H7 Beschreibung

Der STM32H7 ist ein leistungsstarker 32-Bit-Mikrocontroller von STMicroelectronics, der auf dem leistungsstarken ARM® Cortex®-M7-Kern basiert.Er arbeitet mit Geschwindigkeiten von bis zu 480 MHz und liefert eine außergewöhnliche Rechenleistung, wodurch er sich für anspruchsvolle eingebettete Anwendungen eignet, die sowohl Geschwindigkeit als auch Präzision erfordern.Mit bis zu 2 MB Flash und 1 MB SRAM sorgt der STM32H7 für schnelle Datenverarbeitung und nahtloses Multitasking.

Über ihre Geschwindigkeit hinaus umfasst diese Serie erweiterte Funktionen wie Hardware-Gleitkommaeinheiten (FPU), DSP-Anweisungen und robuste Sicherheitsmodule für eine sichere Datenverarbeitung.Sein umfangreicher Peripheriesatz – USB, Ethernet, CAN, ADCs und mehrere Kommunikationsschnittstellen – macht ihn ideal für industrielle Steuerungen, IoT-Geräte, Motorantriebe, medizinische Systeme und High-End-Audioanwendungen.

Wenn Sie am Kauf des STM32H7-Mikrocontrollers interessiert sind, können Sie uns gerne bezüglich Preis und Verfügbarkeit kontaktieren.

Modellreihe STM32H7

Serie / Unterfamilie	Kern Konfiguration	Max Uhr / Leistung	Blitz / SRAM-Highlights
STM32H723 / STM32H733	Single-Core Cortex-M7	Bis zu ~550 MHz	Blitzen Sie bis zu ~1 MB;SRAM ~564 KB
STM32H725 / STM32H735 / STM32H730	Single-Core Cortex-M7	Bis zu ~600 MHz	Blitzen Sie bis zu ~1 MB;SRAM ~564 KB
STM32H745 / STM32H755	Dual-Core (Cortex-M7 + Cortex-M4)	M7 ~480 MHz + M4 ~240 MHz	Blitzen Sie bis zu ~2 MB;SRAM bis zu ~1 MB
STM32H747 / STM32H757	Dual-Core (Cortex-M7 + Cortex-M4)	M7 ~480 MHz + M4 ~240 MHz	Ähnlich H745/H755
STM32H7R3 / STM32H7S3	Single-Core Cortex-M7	Bis zu ~600 MHz	Blitz kleiner (z. B. 64 kB Boot-Flash), aber hohe Leistung
STM32H7R7 / STM32H7S7	Single-Core Cortex-M7	Bis zu ~600 MHz	Blitzen Sie bis zu ~2 MB;SRAM bis zu ~1 MB

STM32H7 CAD-Modell

STM32H7-Funktionsblockdiagramm

Das STM32H7-Funktionsblockdiagramm zeigt die interne Struktur und Funktionsweise des STM32H7-Mikrocontrollers und verdeutlicht, wie seine Subsysteme miteinander verbunden und kommunizieren. Im Zentrum des Diagramms befindet sich die ARM Cortex-M7-CPU, die als Kernprozessor für die Ausführung von Programmanweisungen verantwortlich ist.Die Kommunikation erfolgt über eine 32-Bit-AHB-Busmatrix, die die CPU mit wichtigen Peripheriegeräten und Speicherblöcken verbindet und so einen schnellen Datenfluss und eine effiziente Verarbeitung gewährleistet.

Das Speichersystem umfasst eingebetteten Flash-Speicher für die Programmspeicherung und SRAM für die Datenverarbeitung.Spezielle Speichereinheiten wie TCM (Tightly Coupled Memory) und Backup-SRAM sorgen außerdem für eine schnellere Ausführung und Datenaufbewahrung in Energiesparmodi.

Peripherieblöcke wie UARTs, SPIs, I²Cs, ADCs, DACs und Timer ermöglichen die Interaktion mit externen Sensoren, Aktoren und Kommunikationsschnittstellen.Fortschrittliche Peripheriegeräte wie Ethernet, USB und SDMMC verbessern die Konnektivität für Industrie- und Multimediaanwendungen.

Die DMA-Controller (Direct Memory Access) ermöglichen schnelle Datenübertragungen zwischen Speicher und Peripheriegeräten, ohne die CPU zu belasten, während RCC (Reset and Clock Control) die Stromverteilung und Timing-Synchronisierung über alle Module hinweg verwaltet. Der untere Abschnitt umfasst Energieverwaltungs- und Spannungsregulierungseinheiten, die einen stabilen Betrieb und Energieeffizienz gewährleisten.

STM32H7-Pinbelegungskonfiguration

Stift NEIN.	Stift Name	Hauptsächlich Funktion/Beschreibung
1	PE2	E/A, ADC, Timer, Alternative Funktion
2	PE3	I/O, ADC-Eingang, Timer-Kanal
3	PE4	E/A, SPI4_NSS, Timer-Eingang
4	PE5	E/A, SPI4_MISO, Timer-Kanal
5	PE6	E/A, SPI4_MOSI, Alternative Funktion
6	VBAT	Backup-Batterie liefern
7	PC13	RTC, Manipulation, I/O
8	PC14-OSC32_IN	Extern 32.768 kHz-Quarzeingang
9	PC15-OSC32_OUT	Extern 32.768 kHz-Quarzausgang
10	PH0-OSC_IN	Hohe Geschwindigkeit Quarzoszillatoreingang
11	PH1-OSC_OUT	Hohe Geschwindigkeit Kristalloszillatorausgang
12	NRST	Eingang zurücksetzen (aktiv niedrig)
13	PC0	I/O, ADC-Eingang, Alternative Funktion
14	PC1	I/O, ADC-Eingang
15	PC2	I/O, ADC-Eingang
16	PC3	I/O, ADC-Eingang
17	VSSA	Analoge Masse
18	VDDA	Analoge Stromversorgung liefern
19	PA0	I/O, ADC-Eingang, UART2_CTS
20	PA1	I/O, ADC-Eingang, UART2_RTS
21	PA2	I/O, ADC-Eingang, UART2_TX
22	PA3	I/O, ADC-Eingang, UART2_RX
23	VSS	Boden
24	VDD	Digitale Macht liefern
25	PA4	E/A, SPI1_NSS, DAC_OUT1
26	PA5	E/A, SPI1_SCK
27	PA6	E/A, SPI1_MISO
28	PA7	E/A, SPI1_MOSI
29	PC4	I/O, ADC-Eingang
30	PC5	I/O, ADC-Eingang
31	PB0	I/O, ADC-Eingang, Timer
32	PB1	I/O, ADC-Eingang, Timer
33	PB2	E/A, Boot1
34	PE7	E/A, Alternativ Funktion
35	PE8	E/A, Alternativ Funktion
36	PE9	E/A, Timer
37	PE10	E/A, Timer
38	PE11	E/A, SPI4_NSS, Timer
39	PE12	E/A, SPI4_SCK
40	PE13	E/A, SPI4_MISO
41	PE14	E/A, SPI4_MOSI
42	PE15	E/A
43	PB10	E/A, I2C2_SCL, USART3_TX
44	PB11	E/A, I2C2_SDA, USART3_RX
45	VCAP1	Intern Reglerkondensator
46	VSS	Boden
47	VDD	Stromversorgung
48	PB12	E/A, SPI2_NSS, I2C2_SMBA
...	...	...
176	PG15	E/A, Alternativ Funktion

Erweiterte Funktionen von STM32H7

• Hochgeschwindigkeitskern - Der STM32H7 läuft auf einem Arm® Cortex®-M7-Kern mit bis zu 480 MHz, wobei ausgewählte Modelle über ein Dual-Core-Setup (Cortex®-M7 + M4) für schnelleres Multitasking und optimierte Leistung verfügen.

• Großer Speicher und schnelle Verarbeitung - Es bietet bis zu 2 MB Flash und 1 MB SRAM mit Caches und TCM-Speicher und sorgt so für schnellen Datenzugriff und reibungslose Echtzeitausführung.FPU- und DSP-Unterstützung ermöglichen eine effiziente Signal- und Steuerungsverarbeitung.

• Umfangreiche Konnektivität - Zu den Schnittstellen gehören USB OTG HS/FS, Ethernet, SPI, SDIO und Quad-SPI, was eine schnelle und flexible Kommunikation mit Sensoren, Displays und Peripheriegeräten ermöglicht.

• Erweiterte Analog- und Timingfunktionen - Ausgestattet mit 16-Bit-ADCs, DACs und Komparatoren gewährleistet der STM32H7 eine genaue Signalsteuerung.Dank der PWM- und Timer-Einheiten ist es ideal für präzise Motor- und Leistungsanwendungen.

• Sicher und energieeffizient - Integrierte AES-, SHA- und RNG-Hardwarebeschleuniger schützen Daten, während Energiesparmodi und Spannungsskalierung die Energieeffizienz verbessern.

• Grafikunterstützung - Der Chrom-ART Accelerator™ und der TFT-Controller sorgen für eine reibungslose GUI-Leistung für displaybasierte Systeme.

• Entwickler-Ökosystem - Tools wie STM32CubeMX, STM32CubeIDE und HAL/LL-Treiber vereinfachen Einrichtung, Codierung und Debugging und ermöglichen eine schnellere Projektentwicklung.

Technische Spezifikationen des STM32H7

Kategorie	Spezifikation
Lebenszyklusstatus	Aktiv
Montageart	Oberflächenmontage
Oberflächenmontage	Ja
Anzahl der I/Os	140
Verpackung	Tablett
JESD-609-Code	e3
Feuchtigkeit Empfindlichkeitsstufe (MSL)	3 (168 Stunden)
Terminal-Finish	Mattes Zinn (Sn)
Terminalformular	Möwenflügel
Versorgungsspannung	3,3 V
Frequenz	400 MHz
Basisteilenummer	STM32H753
Speichergröße (Blitz)	2 MB
RAM-Größe	1 MB × 8
Mikrocontroller Typ	Mikrocontroller, RISC
Peripheriegeräte	Brown-out Erkennen/Zurücksetzen, DMA, I2S, LCD, POR, PWM, WDT
Kerngröße	32-Bit
Konnektivität	CANbus, EBI/EMI, Ethernet, I2C, IrDA, LINbus, MDIO, MMC/SD/SDIO, QSPI, SAI, SPDIF, SPI, SWPMI, UART/USART, USB, OTG
Hat ADC	Ja
Datenbusbreite	32-Bit
On-Chip-Programm ROM-Breite	8-Bit
Anzahl der UART Kanäle	9
Max Junction Temperatur (Tj)	125°C
Anzahl der I2C Kanäle	4
Anzahl der SPI Kanäle	6
Anzahl Ethernet-Kanäle	1
RoHS-Status	RoHS3-konform
Fabrikleiter Zeit	12 Wochen
Paket/Koffer	176-LQFP
Datenkonverter	A/D 3×16-Bit, D/A 2×12-Bit
Betrieb Temperatur	-40°C bis +85°C (TA)
Serie	STM32H7
Teilestatus	Aktiv
Anzahl Kündigungen	176
Terminal Position	Quad
Spitzen-Reflow Temperatur	Nicht angegeben
Terminalabstand	0,5 mm
Zeit @ Peak Reflow-Temperatur	Nicht angegeben
Schnittstelle	CAN, Ethernet, I2C, I2S, IrDA, LIN, SMBus, SPI, UART, USART, USB
Oszillatortyp	Intern
Spannungsversorgung (Vcc/Vdd)	1,62 V–3,6 V
Kernprozessor	ARM® Cortex®-M7
Programmspeicher Typ	Blitz
Programmspeicher Größe	2 MB (2 MB × 8)
Bitgröße	32-Bit
DMA-Kanäle	Ja
Anzahl Timer/Zähler	20
Anzahl der A/D Konverter	3
Anzahl der ADC Kanäle	36
Anzahl der PWM Kanäle	8
Ambiente Temperaturbereich hoch	85°C
Anzahl der USB Kanäle	2
Höhe	1,6 mm

Vorteile und Einschränkungen von STM32H7

Vorteile von STM32H7

Hochleistungsfähiger ARM Cortex-M7-Kern mit bis zu 480 MHz für schnelle Datenverarbeitung.

Die Dual-Core-Architektur (Cortex-M7 + Cortex-M4) ermöglicht in ausgewählten Varianten eine parallele Ausführung in Echtzeit.

Großer On-Chip-Flash (bis zu 2 MB) und SRAM (bis zu 1 MB) für speicherintensive Anwendungen.

Umfangreiches Set an Peripheriegeräten, darunter Ethernet, USB OTG, CAN-FD, SDMMC und mehrere UART/SPI/I²C-Schnittstellen.

Erweiterte analoge Funktionen wie 16-Bit-ADCs und DACs für präzise Signalmessung.

Hervorragende Unterstützung für DSP- und Gleitkommaeinheiten, ideal für Steuerungs- und Signalverarbeitungsanwendungen.

Hochsicherheitsfunktionen wie Hardwareverschlüsselung (AES, SHA), sicherer Start und Speicherschutz.

Energiesparmodi und flexibles Taktmanagement verbessern die Energieeffizienz.

Breite Ökosystemunterstützung: STM32CubeMX, HAL-Bibliotheken und STM32CubeIDE für einfache Entwicklung.

STM32H7-Einschränkungen

Höhere Kosten im Vergleich zu STM32-Familien der unteren Preisklasse (z. B. F1-, F4-Serie).

Komplexe Architektur erhöht die Lernkurve für Anfänger.

Im Vollleistungsmodus ist der Stromverbrauch höher.

Bei einigen Paketen ist die Pin-Verfügbarkeit für große Peripheriesätze begrenzt.

Erfordert aufgrund der hohen Betriebsgeschwindigkeit ein sorgfältiges PCB-Layout und eine sorgfältige Entkopplung.

Nicht ideal für extrem stromsparende oder einfache eingebettete Aufgaben, bei denen kleinere MCUs ausreichen.

Mechanische Abmessungen des STM32H7

Der STM32H7-Mikrocontroller wird in einem geliefert 176-poliges LQFP-Gehäuse mit einem kompakten und symmetrischen quadratischen Grundriss.Der Gehäusekörper misst auf jeder Seite 21,8 mm, während die Gesamtbreite einschließlich der Anschlüsse 26,7 mm beträgt.Er verfügt über einen Anschlussabstand von 0,5 mm und gewährleistet so eine präzise Ausrichtung der Stifte beim Feinlöten.Jeder Anschluss ist etwa 1,2 mm lang und 0,3 mm breit und bietet stabile elektrische Verbindungen, wenn er auf einer Leiterplatte montiert wird.Die Gesamthöhe des Gehäuses beträgt etwa 1,2 mm, wodurch das Profil für platzbeschränkte Anwendungen niedrig bleibt.Diese Abmessungen garantieren eine zuverlässige Platzierung, hervorragende Lötbarkeit und Kompatibilität mit automatisierten Montageprozessen.

STM32H7 Hersteller

Die STM32H7-Serie wird hergestellt von STMicroelectronics, ein globales Halbleiterunternehmen mit Hauptsitz in Genf, Schweiz.STMicroelectronics wurde 1987 durch den Zusammenschluss von SGS Microelettronica und Thomson Semiconductors gegründet und ist bekannt für sein umfassendes Fachwissen in der Entwicklung und Produktion von Mikrocontrollern, Sensoren, Leistungselektronik und analogen ICs.Das Unternehmen betreibt weltweit große F&E-Zentren und Fertigungsanlagen und gewährleistet so hohe Standards an Qualität, Zuverlässigkeit und Innovation.Das Engagement von ST für Energieeffizienz und eingebettete Intelligenz treibt die Entwicklung innovativer Lösungen wie der STM32-Familie voran, die Anwendungen von der industriellen Automatisierung und Automobilsystemen bis hin zu Unterhaltungselektronik und IoT-Geräten bedient.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der STM32H7 eine Flaggschiff-Mikrocontroller-Serie ist, die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung, robuste Sicherheit und umfassende Peripherieunterstützung kombiniert, um den Anforderungen der anspruchsvollen eingebetteten Systeme von heute gerecht zu werden.Aufgrund seines ausgewogenen Verhältnisses von Leistung und Effizienz eignet es sich für eine Vielzahl von Branchen, von der industriellen Steuerung bis zur Unterhaltungselektronik.Obwohl es eine steilere Lernkurve und höhere Kosten als einfachere MCUs mit sich bringt, ist es aufgrund seiner unübertroffenen Leistung und Ökosystemunterstützung die erste Wahl für jedermann.Dank der kontinuierlichen Innovation von STMicroelectronics bleibt die STM32H7-Familie eine führende Lösung für Embedded-Design der nächsten Generation.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Was macht den STM32H7 schneller als andere STM32-Mikrocontroller?

Der STM32H7 läuft auf einem Arm® Cortex®-M7-Kern, der mit bis zu 480 MHz getaktet ist, mit Cache, TCM-Speicher und Dual-Core-Optionen.Diese Funktionen steigern die Verarbeitungsgeschwindigkeit und Echtzeit-Reaktionsfähigkeit im Vergleich zu anderen STM32-Familien erheblich.

2. Kann STM32H7 für KI- oder maschinelle Lernanwendungen verwendet werden?

Ja.Der STM32H7 unterstützt leichte KI- und DSP-Workloads über seine FPU- und CMSIS-NN-Bibliotheken und ermöglicht so geräteinterne Inferenz für Anwendungen wie Spracherkennung oder Sensordatenklassifizierung.

3. Wie hoch ist der Stromverbrauch des STM32H7?

Der Stromverbrauch variiert je nach Modus, bietet jedoch mehrere Optionen mit geringem Stromverbrauch.Entwickler können den Verbrauch durch dynamische Spannungsskalierung, Schlafmodi und peripheres Clock-Gating reduzieren.

4. Unterstützt STM32H7 eine externe Speichererweiterung?

Ja.Es unterstützt externes Flash, SRAM und SDRAM über flexible Speicherschnittstellen (FMC, QSPI oder Octo-SPI), ideal für große Datenmengen oder grafikintensive Anwendungen.

5. Wie sicher ist der STM32H7-Mikrocontroller?

Der STM32H7 verfügt über integrierte AES-, SHA- und RNG-Hardwarebeschleuniger, sicheres Booten und Speicherschutzeinheiten, wodurch er zuverlässig für sichere Kommunikation und Datenschutz ist.

6. In welchen Branchen werden häufig STM32H7-Mikrocontroller verwendet?

STM32H7 werden aufgrund ihrer hohen Leistung und umfangreichen Konnektivitätsoptionen häufig in der industriellen Automatisierung, Motorsteuerung, medizinischen Geräten, Audiosystemen und IoT-Edge-Computing eingesetzt.