STM32H7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

STM32ファミリは、STマイクロエレクトロニクス(以下ST社)の汎用マイクロコントローラです。

その中でもSTM32H7シリーズは、Cortex-M7のシングルコアから、M7 + M4のデュアルコアまでラインアップされており、Cortex-M7、Cortex-M4を搭載しています。

STM32H7の製品ライン

製品ライン 特徴
STM32H750バリュー・ライン 最小限の Flash メモリ容量によりコスト効率を高めた STM32H7 バリュー・ライン
STM32H7B0バリュー・ライン 最大動作周波数280MHz、最小限のFlashメモリ、大容量の内蔵RAMによりコスト効率を高めたSTM32H7バリュー・ライン
STM32H742 STM32H7 シリーズのシングルコア・コスト・パフォーマンス・ライン
STM32H743/753 STM32H7 シリーズのシングルコア・スタンダード・ライン
STM32H7A3/7B3 最大動作周波数280MHz、STM32H7シリーズのシングルコア・エントリー・ライン
STM32H745/755 STM32H7 シリーズのデュアルコア・高性能インダストリアル・ライン
STM32H747/757 STM32H7 シリーズのデュアルコア・グラフィック・ライン

出典:STM32H7シリーズ

STM32H7の仕様

出典:STM32H7シリーズ

STM32H7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3224 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

STM32H7シリーズは、高性能な「ハイパフォーマンスマイコン」に属します。

STM32H7とは

Arm® Cortex®-M7搭載STM32H7シリーズは、Cortex-Mベースのマイクロコントローラ(マイコン)として業界最高のベンチマーク・スコアである、最大1327DMIPS/3224CoreMarkを実現します。(内蔵Flashメモリからのコード実行時)
暗号化 / ハッシュ・プロセッサを内蔵したSTM32H7デバイスは、セキュア・ファームウェア・インストールやセキュア・ブート – セキュア・ファームウェア・アップグレードなどのセキュリティ・サービスをサポートし、新しいアプリケーション・コードをセキュアにインストールできます。
STM32H7のシングルコアおよびバリュー・ラインは、最も一般的なパッケージにおいて、STM32F7シリーズおよびSTM32F4シリーズとピン配置の互換性を有しています。

出典:STM32H7シリーズ

DMIPSとは

CPUの性能評価で用いる値の一つ。Dhrystone(読み方:ドライストーン)というベンチマークプログラムをベースにしている。

Dhrystone(ドライストーン)とは?意味、特徴、定義をわかりやすく解説

暗号化とは

暗号化とは、データを第三者が解読できないように一定のルールのもとに変換すること。暗号化によって、権限の無い照会や使用からデータを保護できる。

暗号化・復号とは?仕組み・種類・定義をわかりやすく解説

ファームウェアとは

ファームウェアとは、機器の内部に固定的に組み込まれるソフトウェア。ハードウェアのROMなどに組み込まれ、そのハードウェアを制御する。

ファームウェアとは?意味・定義・特徴をわかりやすく解説

STM32H7の製品ラインアップ

STM32H7のマイコンは、下記の3つに分類されています。

  • デュアルコア・ライン
  • シングルコア・ライン
  • バリュー・ライン
デュアルコアとは

デュアルコアとは、マルチコアの種類の一つ。マルチコアとは、1つのプロセッサの中に複数のCPUコアを内蔵する技術のこと。デュアルコアは、コアを2つ内蔵したマルチコアを指す。反対に、コアを1つだけ内蔵しているものをシングルコアと言う。

シングルコアとは

シングルコアとは、コアを1つだけ内蔵したプロセッサのこと。シングルコアは、通常マルチコアと対比する文脈において使われる言葉。

マルチコアやシングルコアについては、下記の記事をご覧ください。

組み込みにおけるマルチコア、マルチコアプロセッサとは?種類・定義・特徴をわかりやすく解説

シングルコアとマルチコアの違いは何ですか?

STM32H7のデュアルコア・ライン

STM32H7のデュアルコア・ラインは、Cortex-M7およびCortex-M4の2つのコアを内蔵しています。内蔵スイッチング電源(SMPS)を搭載しており、動的電力効率の向上が可能です。

デュアルコア・ラインのラインアップは、下記の通りです。

  • STM32H743 / 753
  • STM32H742
  • STM32H7A3/7B3

STM32H7のシングルコア・ライン

STM32H7のシングルコア・ラインは、Cortex-M7を搭載しています

シングルコア・ラインのラインアップは、下記の通りです。

  • STM32H743 / 753
  • STM32H742
  • STM32H7A3/7B3

STM32H7のバリュー・ライン

STM32H7のバリュー・ラインは、128KBのFlashメモリを内蔵しており、コスト効率に優れています

バリュー・ラインのラインアップは、下記の通りです。

  • STM32H750
  • STM32H7B0
ポイント
  • デュアルコア・ライン:2つのコアを内蔵。動的電力効率の向上が可能
  • シングルコア・ライン:1つのコアを内蔵
  • バリュー・ライン   :コスト効率に優れている

STM32H7シリーズの入手方法

STM32H7の開発環境

STM32H7に対応した代表的な開発環境は、以下のとおりです。

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

STM32H7評価ボード

STM32H7評価ボードは、下記の3種類あります。

  • EVALボード
  • Discoveryボード
  • Nucleo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ボード・Discoveryボード・Nucleoボードの特徴

EVALボード・Discoveryボード・Nucleoボードには、それぞれ次の特徴があります。

EVALボードの特徴
  • 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
  • STM32H7のほぼ全ての機能が評価可能
Discoveryボードの特徴
  • 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
  • STM32H7単体評価に最適
Nucleoボードの特徴
  • Discovery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、STM32H7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

STM32H7に対応したEVALボード

STM32H7が評価できるEVALボードは、下記の5種類です。

搭載CPU データシート
STM32H743I-EVAL STM32H743XI STM32H743I-EVALのデータシート
STM32H747I-EVAL STM32H743XI STM32H747I-EVALのデータシート
STM32H753I-EVAL STM32H753XI STM32H753I-EVALのデータシート
STM32H757I-EVAL STM32H757I STM32H757I-EVALのデータシート
STM32H7B3I-EVAL STM32H7B3LI STM32H7B3I-EVALのデータシート

STM32H7 Nucleoボード

STM32H7が評価できるNucleoボードは、下記の6種類です。

搭載CPU データシート
NUCLEO-H743ZI STM32H743ZI NUCLEO-H743ZIのデータシート
NUCLEO-H745ZI-Q STM32H745ZI NUCLEO-H745ZI-Qのデータシート
NUCLEO-H753ZI STM32H753ZI NUCLEO-H753ZIのデータシート
NUCLEO-H755ZI-Q STM32H755ZI NUCLEO-H755ZI-Qのデータシート
NUCLEO-H7A3ZI-Q STM32H7A3ZI NUCLEO-H7A3ZI-Qのデータシート

STM32H7の対応OS

STM32H7に対応しているOSは以下とおりです。

  • ThreadX
  • embOS
  • embOS-MPU
  • embOS-safe
  • UCT μT-Kernel
  • TOPPERS-Pro/ASP
  • TOPPERS-Pro/HRP2
  • FreeRTOS
  • μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Compact(弊社製品)
  • μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Standard(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。

小さいフットプリント
マイコンの小さなROM/RAMのみで動作するように最適化された最小2.4Kbyteのコンパクトなカーネル。メモリ容量が小さい安価なデバイスを使用する事ができます。
μC3/Configurator付属
選択・設定するだけでベースコードが生成できるコンフィギュレーションツール。開発時間の大幅な短縮や、コーディングミスの減少が可能。RTOSの初心者でも簡単に開発をスタートすることができます。
豊富なCPUサポート
業界随一のCPUサポート実績があり、技術サポートも充実しています。CPUの選択肢を広げ、機会費用を抑える事ができます。業界随一のCPUサポート実績があり、技術サポートも充実しています。ご使用予定のデバイスで直ぐに開発着手が可能で、ご質問に対して24時間以内の1次回答を徹底しています。
省電力対応
デフォルトで省電力機能がついているため、システム全体の省電力に貢献します。

詳しい資料をご希望の方は、下記より製品ガイドをダウンロードしてください。

資料ダウンロード(無料)

高性能リアルタイム処理向けRTOS「μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Standard」

μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Stndardは、μITRON4.0のスタンダードプロファイルをベースに、32/64ビットプロセッサが搭載された組込みシステム向けのRTOSです。

μC3/Standardは、高性能プロセッサがより高度なリアルタイム制御に耐えられるよう、割込み禁止時間を極力なくし、割込み応答性を最重要課題として設計したRTOSです。

ARM Cortex-Aシリーズ、ARM Cortex-Rシリーズだけでなく、高性能な ARM Cortex-MやRenesas RXシリーズにも対応しています。

32/64bitの高性能プロセッサに最適化
割り込み応答性を高め、32/64bitの高性能プロセッサ向けに最適化されたμITRON4.0仕様のカーネル。
豊富なプロセッサ・サポート
業界随一のプロセッササポート実績があり、技術サポートも充実しています。CPUの選択肢を広げ、機会費用を抑える事ができます。業界随一のCPUサポート実績があり、技術サポートも充実しています。ご使用予定のデバイスで直ぐに開発着手が可能で、ご質問に対して24時間以内の1次回答を徹底しています。
マルチコア対応
組込み機器向けに最適なAMP型カーネル。マルチコアによって、リアルタイム性能を強化します。
豊富なデバイスドライバを用意
I2C, SPI, GPIO, SDなどのデバイスドライバをオプションで用意。(UART, Timer, INTCはμC3に、EthernetドライバはμNet3に付属しています。)

詳しい資料をご希望の方は、下記より製品ガイドをダウンロードしてください。

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μC3のライセンスの種類・詳細

ライセンスの種類

ライセンスの種類は3つあります。

  • 研究開発用プロジェクトライセンス
  • 開発量産用プロジェクトライセンス
  • プラットフォームライセンス

研究開発用プロジェクトライセンス

研究開発用プロジェクトライセンスは、研究開発のみ可能なライセンスです。ライセンス購入時の段階で、製品化まで見えていない場合や、フィジビリティスタディの場合にお勧めです。

研究開発用プロジェクトライセンスのライセンス費用は、このあとご紹介する開発量産用プロジェクトライセンスの60%の価格です。

有償の保守契約に加入中の場合、開発量産用プロジェクトライセンスのライセンス費用の40%オフの価格でアップグレードが可能です。

開発量産用プロジェクトライセンス

開発量産用プロジェクトライセンスは、研究開発から量産販売までが可能な標準的なライセンスとなります。開発量産用プロジェクトライセンスの対象製品の範囲には、1種類の製品型番だけでなく、その製品ファミリ(派生機種)が含まれます。

有償の保守契約に加入中の場合、プラットフォームライセンスのライセンス費用との差額でアップグレードが可能です。

プラットフォームライセンス

プラットフォームライセンスは、プロジェクトライセンスの対象範囲を広げたライセンスです。プラットフォームライセンスの対象製品は、1種類の製品ファミリだけでなく、複数の製品ファミリが範囲となります。サイトライセンスではございません。

※弊社のライセンスはプロジェクトライセンスの形式を採っております。ご購入時に該当プロジェクトの名称をご登録頂く必要があり、その際、「計測機器」などの抽象的な名称ではなく、具体的な名称を頂戴しております。

お客様のご要望をお聞きした上で適切な範囲を設定させて頂きますので、先ずは、担当営業にご相談下さい。

ポイント
  • 研究開発用プロジェクトライセンス:製品化まで見えていない場合や、フィジビリティスタディの場合にお勧めなライセンス
  • 開発量産用プロジェクトライセンス:研究開発から量産販売までが可能な標準的なライセンス
  • プラットフォームライセンス   :1種類の製品ファミリだけでなく、複数の製品ファミリを範囲とするライセンス

ライセンスの詳細

  • ライセンス費用の金額・計算方法:ライセンス購入時の固定の一括払いのみでご使用いただけます
  • 開発人数制限 :無(ただし同プロジェクト内)
  • 提供形態 :ソースコード
  • 使用範囲 :定義されたプロジェクト内
  • 使用CPU :型番固定ではなくCPUシリーズ(例:STM32F4シリーズ)
  • μC3/ConfiguratorはCPUシリーズ毎に用意されています

ライセンスの価格などの詳細については、下記より製品ガイドをダウンロードしてご覧ください。

資料ダウンロード(無料)

保守について

製品定価には契約日の翌月1日から6ヶ月分の無償保守が含まれています。その後、有償で保守を継続することが可能です。

また、年間保守費用は製品定価の40%になります。

無償保守期間終了後、継続して有償保守サービスにご加入いただいた場合は、製品定価の20%になります。(ただし、初年度分の保守とライセンスをセットで購入された場合は、初年度分に限り製品定価の15%になります。)

*研究開発用プロジェクトライセンスの保守費用は開発量産用プロジェクトライセンスの定価の20%になります。

保守サービスには以下が含まれています。

  • メールによる技術サポート(1営業日以内に1次回答)
  • 製品の無償バージョンアップ

STM32H7とμC3/Compactの導入事例

  • システムインテグレーター製 指静脈認証モジュール製品

など