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STM32 et autre MCU – Pourquoi ces chiffres et explication des gammes 3

Que ce soit du F3, F4 ou F7, on en voit partout. Je vais vous expliquer ce qui ce cache derrière ces noms et vous montrer les évolutions futures du STM32.

Attention, l’article qui va suivre n’est qu’une interprétation de mes recherches et je ne suis en aucun cas un expert en micro électronique. Même si j’ai fait beaucoup d’études en électronique (ça fait un moment) je peux me tromper. Je vais mettre en tout cas les sources. Et si un expert passe par là et qu’il a des infos à me faire parvenir qu’il n’hésite pas !

Les STM32 et autres MCU

L’explication logique que l’ont ce fait de ces chiffre est des plus simple. Plus le chiffre est grand mieux c’est (attention on parle toujours de chiffre et de MCU, restez concentré). Alors c’est pas faux mais il a quelques spécificités.

Chez STM Electronics, les concepteurs des puces qui animent nos chers miniquads, on décline les gammes en fonction des utilisations. En plus des chiffres, il y a aussi les lettres et les packages mais on reviendra sur ces derniers un peu plus tard.

La lettre détermine la « gamme » ou plutôt l’utilisation prévue par les équipe de chez STM Electronics. Prenez ce tableau en référence. On y trouve tout un tas d’infos.

Notre utilisation est passé de « Mainstream » à « High performance » tant notre consommation de puissance à augmenté avec toute les fonctionnalités ajoutés et les filtres toujours plus gourmand en puissance de calcul.

Dans le tableau suivant, on trouve encore plus d’infos. Et on remarque qu’il n’y a pas que les « type » F. Il y a aussi du WB, du L, G et du H. Chaque « type » à sa propre utilisation. Que ça soit du Web/SansFil pour le WB et son co-processeur ou bien du L pour de la basse consommation énergétique (pour avoir dev avec c’est génial) ou encore du H pour du très haute perfomance en dual-core !

On remarque notamment que dans l’histoire de nos FC, nous n’avons pas utilisé les F2. Simple bonne raison à cela, à l’époque les F2 étaient bien plus cher que les F3 malgré leur puissance supérieure. D’ailleurs c’est une rare exception qui montre que en puissance brute (DMIPS) le F2 est mieux que le F3). Mais le F3 nous a apporté pas mal de choses comme l’inversion de signal sans besoin d’inverseur externe (très utile pour les utilisateur de système FrSky dont le signal SBUS et la télémétrie est inversée) et plus d’UART. Mais pourquoi on a pas eut de FC en F2 ? C’est une question à laquelle je répondrai plus tard.

Plaçons ces MCU STM32 dans leur contextes par des exemples

  • STM32 F0 : ce tout petit MCU est utilisé sur la FC de BetaFPV, la BetaFPV Lite, qui tourne sous Silverware.
  • STM32 F1 : La Naze32 utilise ce MCU. Les firmware étant plus gourmand en place et en puissance de calcul. Ce MCU est abandonné.
  • STM32 F2 : Comme vu précédemment, pas utilisé dans notre monde du Drone FPV
  • STM32 F3 : Encore très utilisé car pas cher du tout et sa puissance est encore suffisante pour nos applications tant que la looptime est faible.
  • STM32 F4 : D’après moins on arrive au milieu de vie des FC en F4. Elles sont plus performantes que les F3 mais elles ne peuvent pas faire de l’inversion de signal sans inverseur externe.
  • STM32 F7 : C’est le début des F7 et meme si le prix de la puce est plus élevé, sa puissance, son nombre d’UART (qui n’ont pas besoin d’inverseur) en font un excellent candidat pour nos FC.

Le prix des MCU STM32

Le cas de Helio avec sa Spring et plus récemment la Strix Binary F10 nous montre que les devs sont limité en puissance de calculs. L’ajout d’un MCU juste pour les filtres du Gyro (ce qui consomme le plus sur une FC) est une très bonne idée car elle permet de diminuer les couts sans monter en gamme de MCU.

En effet le prix d’une puce est impacté par sa popularité, la taille de sont package et sa performance.

Le MCU F2 était aussi cher que le F3 sans apporter tout ce que le F3 à en plus (UART en plus, inversion, etc).

En plus des gammes, il y a des gammes interne, des déclinaisons, des séries. Un exemple de la série des F7 :

En fonction de la série et du package le prix va varier. Et il peux varier du simple au double ! C’est surement pour ça que Helio à préféré prendre deux MCU plutôt que un DualCore de type H7. Si on regarde en gros les packages dispo un F7 + un F3 = 15€ contre 20€ pour un H7 (en ne prenant que une seule puce, donc moins si on en prend en plus grande quantité).

Conclusion

Les STM32 ont encore plein de chose à nous offrir et les développeurs auront encore pas mal de temps devant eux avant de changer de plateforme.

J’espère que vous y verrez un peu plus clair sur ce qui animes nos quads et ce qui fait tourner nos algorithmes qu’elles qu’ils soit.

Je suis en train de vous préparer une vidéo pour qu’on se fabrique une FC communautaire (bon ok Drone Mesh m’a doublé) et j’espère que cela vous aidera a mieux comprendre tout ce qu’il faut comme effort et comme implication pour faire voler un drone. On fera des lives et on regardera ensemble comment on fait une FC de zéro.

Si ce genre d’article vous plait n’hésitez pas à me le dire et si vous avez des sujet qui vous intéresses partagez les aussi 😉

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