MCU典型应用设计：STM32-F2在工厂自动化中的应用

　　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

　　因为集成两个先进的定时器外设、3个快速数模转换器（0.5MSps）和DMA直接访存功能，STM32F2x特别适合需要1个或2个电机控制驱动器的应用。即便驱动两个电机时，150DMIPS的性能让STM32F2x有充足后备动力驱动其它复杂的应用任务。

　　STM32F-2配备STM32 PMSM FOC软件开发工具，实现了磁场定向控制（FOC）驱动3相永磁同步表面安装电机（SM-PMSM）和内部安装电机（I-PMSM），最新的3.1版 STM32 PMSM FOC开发工具套件包含STM32F-2微控制器，预计2011年7月上市。

　　STM32 PMSM FOC开发工具套件可用于快速评估STM32微控制器的各种应用和完整的应用平台，当开发在意法半导体微控制器上运行的电机控制算法时，这套开发工具有助于缩短的应用的开发周期。PMSM FOC固件的源代码采用C语言，实现了电机控制内核算法（参考系转换、电流调整、速度调整、空间矢量调制、能效优化）以及传感器检测算法、解码算法（3个并联电阻、意法半导体专利单直流链路并联电阻、隔离型电流传感器、增量编码器、霍尔传感器）和转子位置重构无传感器算法。

　　为了让大家了解STM32F-2出色的计算性能，我们做了一个性能测试。在使用两个并联电阻检测电机电流的无传感器配置中，用一个STM32F-2驱动两个PMSM电机，按照标准双矢量控制性能（以10kHz运行FOC算法）测试，CPU负荷在35%的范围内；按照高级双矢量控制性能（以16kHz运行FOC算法）测试，CPU负荷在50%的范围内。这些性能为STM32F-2 系列微控制器在工厂自动化领域开启了广泛的应用空间。

　　结语