【ST】STM32F1シリーズとは?仕様・機能・評価ボード・開発環境・対応OSを紹介

STM32F1シリーズは、STマイクロエレクトロニクス(以下ST社)のCortex-M3コアを搭載した汎用マイクロコントローラです。STM32F1シリーズは、メインストリームマイコンの中の基本シリーズであり、比較的安価なマイコンです。

STM32F1の製品ライン

製品ライン 概要
STM32F100バリュー・ライン コスト重視のアプリケーションに多様な選択肢を提供するエントリ・レベル・ライン
STM32F101 パフォーマンスとコストのバランスの取れたアクセス・ライン
STM32F102 USB2.0 FS機能を提供するUSBアプリケーション用の低コストな製品ライン
STM32F103 16KBから1MBまでのFlashメモリを搭載する幅広い製品ライン
STM32F105/107 接続性とリアルタイム性を提供する製品ライン

出典:STM32F1シリーズ

STM32F1の仕様

出典:STM32F1シリーズ

STM32F1とは

STM32ファミリの製品ラインアップ

STM32ファミリのマイコンは、主に下記の5つに分類されています。

  • 幅広いアプリケーションの開発を容易にする「マイクロプロセッサ」例:STM32MP1
  • 最大1082 CoreMarkの高性能を実現した「ハイパフォーマンスマイコン」例:STM32F2、STM32H7など
  • 汎用マイコンである「メインストリームマイコン」例:STM32F1、STM32F3など
  • 消費電力を抑えた「超低消費電力マイコン」例:STM32L1、STM32L4など
  • マイコンと無線トランシーバを集積したSoC「ワイヤレスマイコン」例:STM32WB、STM32WL
SoC(読み方:エスオーシー、ソック)とは

SoCとは、プロセッサの種類の一つ。SoCとは、システムに必要なあらゆる機能を1つのチップ上に搭載したもの。SoCは、「システムを一つのチップ上に載せる」を意味する「System on a Chip」の略。システム全体をチップ上に搭載することで、小型化が可能になるというメリットがある。また、システムの内部接続により消費電力も抑えられる。

半導体のSoC(システムオンチップ)、システムLSIとは?定義・意味・特徴をわかりやすく解説

STM32F1シリーズは、汎用マイコンの「メインストリームマイコン」に属します。

STM32F1とは

STM32F1シリーズは、ARM® Cortex®-M3をベースとし、産業、医療、およびコンスーマ市場の広範なアプリケーション・ニーズに対応するメインストリーム・マイクロコントローラです。

STは、このSTM32F1シリーズ製品によりARM Cortex-Mマイコンの市場を開拓し、組込みアプリケーションにおけるプレセンスを確立しました。STM32F1は高性能かつ多様なペリフェラルと低消費電力、低電圧動作を実現した低価格な製品シリーズです。また、シンプルなアーキテクチャと使いやすいツールを提供しています。

出典:STM32F1シリーズ

STM32F1シリーズは、Cortex-M3を搭載しており、メインストリームマイコンの中の基本シリーズです。STM32F1シリーズは、豊富な周辺機器(ペリフェラル)と低電力、低電圧動作を備えています。また、比較的安価で入手できます。

代表的なアプリケーションとして、医療機器、産業用アプリケーション、PLC、ホームオーディオ機器などがあります。

ポイント
  • STM32F1シリーズは、豊富な周辺機器(ペリフェラル)と低電力、低電圧動作を備えている
  • STM32F1シリーズは、比較的安価で入手できる

STM32F1シリーズの入手方法

STM32F1シリーズのマイコンは、ST社の販売代理店や下記のオンラインショップなどで購入できます。

STM32F1の開発環境

STM32F1に対応した代表的な開発環境は、下記の通りです。

  • IAR Embedded Workbench for ARM
  • Arm Keil MDK
  • STM32CubeIDE
  • SW4STM32
  • Embedded Studio

STM32F1評価ボード

メーカー純正評価ボードのEVAL・DISCOVERY・Nucleo

STM32F1評価ボードには、下記の3種類があります。

  • EVAL(エバル)ボード
  • Discovery(ディスカバリー)ボード
  • Nucleo(ニュークリオ)ボード

これらは、ST社から提供される純正の評価ボードであり、USBケーブルやPCを用意するだけで、簡単・安価に開発をスタートできます。

EVAL・DISCOVERY・Nucleoの特徴

EVAL、DISCOVERYとNucleoには、それぞれ次の特徴があります。

EVALの特徴
  • LCDやUSBコネクタなどの機能が豊富なため、ボード上で実際にアプリケーションを開発することが可能
  • STM32F1のほぼ全ての機能が評価可能
DISCOVERYの特徴
  • EVALボードに比べて安価
  • 実装されているデモサンプルが豊富
  • STM32F1単体評価に最適
Nucleoの特徴
  • DISCOVERYボードに比べて安価
  • Arduino互換のPinヘッダーを搭載
  • メーカーズなどのプロトタイプ向け

以上のように、デバイスのフル機能を評価したい場合はEVAL、STM32F1の単体評価をしたい場合はDiscovery、Arduino互換ボードを使ったプロトタイプ開発をしたい場合はNucleoを選択します。

ポイント
  • デバイスのフル機能を評価したい場合はEVAL
  • STM32F1の単体評価をしたい場合はDiscovery
  • Arduino互換ボードを使ったプロトタイプ開発をしたい場合はNucleo

STM32F1に対応したEVALボード

STM32F1シリーズが評価できるEVALボードは3種類用意されています。

評価ボード 搭載マイコン データシート
STEVAL‑MKI109V2 STM32F103 STEVAL‑MKI109V2のデータシート
STM3210B‑MCKIT STM32 STM3210B‑MCKITのデータシート
STM3210E-EVAL STM32F103Zx STM3210E-EVALのデータシート

STM32F1に対応したDISCOVERYボード

STM32F1シリーズが評価できるDISCOVERYボードは1種類用意されています。

評価ボード 搭載マイコン データシート
STM32VLDISCOVERY STM32F100RB STM32VLDISCOVERYのデータシート

STM32F1に対応したNucleoボード

STM32F1シリーズが評価できるNucleoボードは1種類用意されています。

評価ボード 搭載マイコン データシート
NUCLEO-F103RB STM32F103RB NUCLEO-F103RBのデータシート

STM32F1の対応OS

STM32F1に対応しているOSは下記のとおりです。

  • ThreadX
  • embOS
  • embOS-MPU
  • embOS-safe
  • μT-Kernel
  • NORTi Oceans
  • NORTi Professional II
  • μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Compact(弊社製品)

弊社製品「μC3(マイクロ・シー・キューブ)」のご紹介

マイコン向け超軽量カーネルを採用したRTOS「μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Compact」

μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Compactは、マイコン内蔵の小さなメモリだけで動作するように最適化された、コンパクトなμITRON4.0仕様のRTOSです。

μC3/Compactは、ソースコードに直接コンフィグレーションを行うのではなく、付属のコンフィグレータによりGUIベースでRTOS、TCP/IP、デバイスのコンフィグレーションからベースコードの自動生成まで行います。

STM32F1とμC3/Compactの導入事例

  • 医用電子機器メーカー製 送信機