MCU典型應用設計：STM32-F2在工廠自動化中的應用

　　上圖中的黑點代表在這個7層總線結構中總線主控制器與從控制器的全部接口。為提高系統的能效，SRAM存儲器被分成兩個存儲區SRAM1和SRAM2，SRAM1用于保存基本協議棧和變量，而SRAM2則用作通信外設的幀緩沖區。以太網和USB外設都占用了幾千字節的FIFO存儲空間，而且分別擁有一個各自專用的DMA控制器。

　　除多個SRAM分區外，該系統還有兩個AHB總線從控制器。同樣地，這樣的配置準許不同的總線主控制器并行處理和同步訪問不同的高速外設，例如，加密處理器和通用輸入輸出端口。AHB從控制器和DMA控制器都是雙端口，這樣設計準許在AHB總線上直接連接DMA控制器與高速外設，避免在總線矩陣和二級高速至低速橋上因延遲而降低性能。

　　外部存儲器接口又稱“靜態存儲控制器”，可直接連接不同的異步和同步存儲器、NOR/NAND閃存、SRAM、偽SRAM，甚至還能連接一個液晶顯示器控制器，外存接口總線頻率最高60MHz，還能通過指令總線（I-bus）獲取CPU內核指令。

　　存儲器加速器

　　意法半導體的自適應實時（ART）存儲器加速器（如下圖所示）可讓Cortex-M3內核釋放最高的處理性能，雖然閃存本身需要等待狀態，但是，引入這項技術后，STM32-F2以120 MHz的速度從閃存執行代碼無等待狀態。

　　存儲器接口是128位寬，每次可取4-8條THUMB2指令。如果執行線性代碼，因為預取指功能，即便閃存速度只是內核的四分之一，代碼執行也不會出現等待狀態。

　　然而，如果執行轉移或跳轉指令，需要立即取出轉移或跳轉目標地址的數據，這樣，存儲器的等待狀態會增加系統開銷，這就是ART及其64項高速指令緩存發揮作用的地方。如果非順序指令第一次出現，這條指令將從存儲器中取出并保存在64 項高速緩存的一個存儲項內。在下一次出現時，該指令將從高速緩存中直接取出，沒有等待狀態。

　　這個指令高速緩存還有一個LRU即最近不常用機制，因此，假如一個應用軟件的轉移指令超過64條，最近常用的新指令將取代最近不常用的指令。這個架構的優點是，即便中斷服務處理程序被加速器覆蓋，這個機制仍然能夠支持各種轉移指令。

　　最常用的8行數據項目像高速指令緩存一樣，但是用于暫存最常用的數據庫，可以使D-bus總線立即充滿數據。

　　工業協議棧和固件

　　IXXAT為 STM32開發的IEEE 1588 PTP協議

　　測量系統、電信設備、自動化系統或汽車系統等分布式應用設備對精確時序機制的要求越來越高。IEEE 1588的精確時序協議（PTP）通過以太網使分布式設備的時序同步精度達到納秒級，從而滿足分布式應用系統的要求。

　　IXXAT自動化技術有限公司開發的IEEE 1588協議軟件讓設備廠商能夠輕松、快速地開發IEEE 1588兼容設備，這款軟件的源代碼采用C語言，可實現在任何平臺上。

　　為了在意法半導體的STM32-F2系列微控制器上實現IEEE 1588協議，IXXAT為STM32-F2用戶提供一個定制版協議軟件，該解決方案大幅簡化并加快了協議的實現過程。STM32-F2專用協議軟件需要與一個有組播功能的TCP/IP協議棧配合使用，有無操作系統均可。

　　因為功能豐富，連續升級，占有率高，IXXAT的IEEE 1588協議軟件已成為1588協議軟件市場的主要參考標準。最新的1.03版IEEE 1588已支持新的IPv6標準，該標準將逐漸被新系統所采用。這個解決方案的模塊化軟件結構包含基本包和可選擴展文件，例如，用于IPv6、IEEE 802.3和Unicast的文件，讓包與專門應用及其資源能夠實現最佳匹配。