14.02.2020

STMicroelectronics: STM32L5-Mikrocontroller mit Arm TrustZone-Technologie

STMicroelectronics kündigt stromsparende STM32L5-Mikrocontroller an, bei denen nach eigener Angabe die Betonung auf Sicherheit liegen soll, um besser geschützte Anwendungen mit IoT-Anbindung zu ermöglichen.


Bild: STMicroelectronics

Die mit Taktfrequenzen von bis zu 110 MHz arbeitenden MCUs beruhen auf dem 32bit-RISC-Core Arm Cortex-M33 mit einer auf Arm TrustZone-Hardware basierenden Security-Ausstattung. Das Trusted Computing authentisiert die mit einem Netzwerk verbundenen Geräte, indem für den Cyberschutz und sensiblen Code (Kryptografie und Speicherung von Schlüsseln) eine geschützte Verarbeitungsumgebung eingerichtet wird, die jegliche Versuche zum Verfälschen von Geräten oder Software abwehrt. Daneben gibt es eine zweite, unabhängige Verarbeitungsumgebung, in der nicht vertrauenswürdiger Code ausgeführt werden kann.

 

Sicherheitsfunktionen

Diese Grundlage wird von ST durch die Möglichkeit ergänzt, jeden I/O-Port, jede Peripheriefunktion und jeden Flash- oder SRAM-Bereich wahlweise in den TrustZone-Schutz aufzunehmen. Auf diese Weise lassen sich sensible Arbeitsaufgaben vollständig isolieren.


Darüber hinaus hat ST die TrustZone-Technik so angelegt, dass Unterstützung für Secure Boot, ein spezielles Auslesen und Schreibschutz für den integrierten SRAM- und Flash-Speicher sowie die Kryptografie-Beschleunigung unter anderem mit AES-Hardwarebeschleunigung mit 128/256bit-Schlüsseln, Public Key Acceleration (PKA) und AES-128 On-The-Fly Decryption (OTFDEC) geboten wird, um externen Code und Daten zu schützen. Auch aktive Manipulationserkennung und eine gesicherte Firmware-Installation werden vom STM32L5 unterstützt. Angesichts dieser Ausrichtung auf Sicherheit wurde der STM32L5 gemäß PSA Certified Level 2 zertifiziert.

 

Weitere Funktionen

Dieses Maß an Schutz und Designflexibilität ergänzt ST durch seine proprietäre Low-Power-Expertise, die Techniken wie die Adaptive Voltage Scaling, Echtzeit-Beschleunigung, Power Gating und mehrere Stromspar-Betriebsarten umfasst, damit die MCUs sowohl hohe Verarbeitungsleistung als auch lange Laufzeiten erzielen können, selbst wenn sie aus Knopfzellen oder per Energy Harvesting versorgt werden. Nicht zuletzt kann ein hocheffizienter, geschalteter Abwärtsregler je nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet werden, um die Low-Power-Eigenschaften bei genügend hoher VDD-Spannung zu verbessern.

 

Speicher

Für ein einfacheres Device Management bieten die STM32L5x2-MCUs 512 KByte Dual-Bank-Flash-Speicher mit Unterstützung für den Read-while-Write-Betrieb. Der Flash-Speicher gewährleistet zudem ein hohes Maß an funktionaler Sicherheit, indem er Error Correction Code (ECC) mit Diagnose unterstützt. Hinzu kommen 256 KByte SRAM und Features zur Unterstützung von schnellem externem Speicher, wie etwa Single-, Dual-, Quad- oder Octal-SPI-Schnittstellen und Hyperbus Flash oder SRAM sowie eine Schnittstelle für SRAM, PSRAM, NOR, NAND oder FRAM.

 

Zu den digitalen Peripheriefunktionen des STM32L5x2 gehört USB Full Speed mit eigener Stromversorgung, sodass Anwender die USB-Kommunikation auch dann aufrechterhalten können, wenn das System mit 1,8 V versorgt wird. Hinzu kommt ein UCPD-Controller gemäß USB Type-C Rev. 1.2 und USB Power Delivery Rev. 3.0. An analogen Funktionen stehen ein A/D-Wandler, zwei D/A-Wandler mit Power-Gating, zwei Komparatoren und zwei Operationsverstärker mit Eignung für den PGA-Betrieb (Programmable-Gain Amplifier) zur Verfügung.

 

Entwicklungsunterstützung

Als Bestandteil der STM32-Familie genießt die Serie STM32L5 umfassende Unterstützung durch das STM32-Entwicklungssystem. Es gibt für sie ein eigenes STM32CubeL5-Softwarepaket mit Hardware Abstraction Layer und maschinennahen Treibern, FreeRTOS, Trusted Firmware-M (TF-M), Secure Boot and Secure Firmware Update (SBSFU), USB-PD-Gerätetreiber, MbedTLS und MbedCrypto, dem FatFS-Dateisystem sowie Touch-Sensing-Treibern.

Abgesehen davon umfasst STM32CubeL5 mehr als 300 Projektbeispiele, die auf dem Evaluation Board STM32L552E-EV, dem STM32L562E-DK Discovery Kit und NUCLEO-L552ZE-Q lauffähig sind. Diese Projekte lassen sich mit dem Arm Keil Entwicklungswerkzeug sowie den IAR- oder STM32CubeIDE-Toolchains kompilieren und werden mit einer STM32CubeMX-Konfigurationsdatei geliefert.

 

Preise

Die zu Preisen ab 2,60 US-Dollar (ab 1.000 Stück) lieferbaren MCUs der Serie STM32L5x2 sind in die Serienfertigung gegangen und jetzt in der Version für den Standard-Temperaturbereich (-40 °C bis +85 °C) für Consumer-Anwendungen und kommerzielle Applikationen lieferbar, für industrielle Einsatzumgebungen auch in einer Hochtemperatur-Ausführung für -40 °C bis +125 °C. 


 


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