MCU典型应用设计：STM32-F2在工厂自动化中的应用

是内核的四分之一，代码执行也不会出现等待状态。

　　然而，如果执行转移或跳转指令，需要立即取出转移或跳转目标地址的数据，这样，存储器的等待状态会增加系统开销，这就是ART及其64项高速指令缓存发挥作用的地方。如果非顺序指令第一次出现，这条指令将从存储器中取出并保存在64 项高速缓存的一个存储项内。在下一次出现时，该指令将从高速缓存中直接取出，没有等待状态。

　　这个指令高速缓存还有一个LRU即最近不常用机制，因此，假如一个应用软件的转移指令超过64条，最近常用的新指令将取代最近不常用的指令。这个架构的优点是，即便中断服务处理程序被加速器覆盖，这个机制仍然能够支持各种转移指令。

　　最常用的8行数据项目像高速指令缓存一样，但是用于暂存最常用的数据库，可以使D-bus总线立即充满数据。

　　工业协议栈和固件

　　IXXAT为 STM32开发的IEEE 1588 PTP协议

　　测量系统、电信设备、自动化系统或汽车系统等分布式应用设备对精确时序机制的要求越来越高。IEEE 1588的精确时序协议（PTP）通过以太网使分布式设备的时序同步精度达到纳秒级，从而满足分布式应用系统的要求。

　　IXXAT自动化技术有限公司开发的IEEE 1588协议软件让设备厂商能够轻松、快速地开发IEEE 1588兼容设备，这款软件的源代码采用C语言，可实现在任何平台上。

　　为了在意法半导体的STM32-F2系列微控制器上实现IEEE 1588协议，IXXAT为STM32-F2用户提供一个定制版协议软件，该解决方案大幅简化并加快了协议的实现过程。STM32-F2专用协议软件需要与一个有组播功能的TCP/IP协议栈配合使用，有无操作系统均可。

　　因为功能丰富，连续升级，占有率高，IXXAT的IEEE 1588协议软件已成为1588协议软件市场的主要参考标准。最新的1.03版IEEE 1588已支持新的IPv6标准，该标准将逐渐被新系统所采用。这个解决方案的模块化软件结构包含基本包和可选扩展文件，例如，用于IPv6、IEEE 802.3和Unicast的文件，让包与专门应用及其资源能够实现最佳匹配。

　　用户可以动态设置多种功能，例如，延迟机制（对等/端到端）和通信技术（IPv4， IPv6， 802.3），因此，设计人员开发设备时无需考虑网络结构，用户使用设备时无需修改固件，这样设计可以降低研制成本，让客户提出更吸引人的价值主张。

　　STM32-F2系列微控制器在以太网媒体访问控制器MAC内整合了支持IEEE 1588 （PTP V2）的硬件，具有实现一个高精度时序同步协议所需的全部资源。我们做了一个长时间的背对背连接同步测试， 采用了1个精确的主控制器（2ppm晶振），测试条件是0.125秒同步间隔，测试结果显示，该平台最大同步偏差为±70纳秒，标准同步偏差大约是15纳秒。在上电后，IXXAT的IEEE 1588协议软件同步平均需要大约20个同步间隔。

　　在一个STM32微控制器上实现的IEEE 1588软件，取得1个有IPv4、端到端 （E2E）和对等（P2P）延迟机制和主控制器的通用普通时钟的典型功能，需要47KB空间保存程序代码，7KB空间保存只读数据，23KB空间保存读写数据。

　　除IEEE 1588协议软件外，IXXAT的服务还包括定制软硬件开发和系统设计，以及技术研讨会和代码推介会服务。

　　PORT Profinet软件栈

　　Port公司是市场领先的CAN/CANopen、DeviceNet现场总线解决方案提供商，公司加强了硬件和固件开发能力，扩大了业务组合，加强了协议栈和POWERLINK、PROFINET、EtherNet/IP和EtherCAT开发工具产品组合。

　　PROFINET是工业以太网版PROFIBUS总线，而这项技术被业界公认为极其耗费资源。意法半导体与Port合作为STM32 F-2系列研发了一款只需128KB SRAM存储容量的PROFINET软件，让意法半导体的微控制器步入一个新的应用领域。STM32 F-2与Port PROFINET组合不仅适用于工业自动化应用，例如，工业编码器（定位）、工业驱动附件，而且还适用于内置以太网控制功能的安全系统。PROFINET 的 STM32 F-2版协议栈为用户提供符合IEC 61158和IEC 61784标准的PROFINET IO兼容通信所需的全部服务功能，帮助用户轻松快速地开发PROFINET IO设备。该解决方案是是通过一个硬件抽象层访问硬件，并为用户提供能够连接意法半导体的不同微控制器的驱动程序，有无操作系统均可。为了快速获得总线使用权限，符合PROFINET的技术规范，该解决方案对底层以太网驱动软件进行了优化。STM32 F-2支持PROFINET Conformance Class A，还可以支持PROFINET Realtime Class 1.为了帮助设计人员轻松快速地开发项目，Port还提供一个PROFINET设计工具。

　　意法半导体的电机矢量控制库

因为集成两