【国民技术车规MCU N32A455开发板】 N32A455 OPAMP模块测试

尹小舟

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本帖最后由尹小舟于 2024-3-2 17:09 编辑

国民技术N32A455内部有4个OPAMP，OPAMP 模块可以灵活配置，适用于独立运算放大器、可编程增益放大器(PGA)，和跟随器等模式应用。

支持轨到轨输入，输入范围是 0V 到 VDDA，输出范围是 0.1V 到 VDDA-0.1V 可编程增益

可编程增益设置为 2X、4X、8X、16X、32X

增益带宽：4MHz

内部运放使得单片机能够直接处理模拟信号，例如采集传感器信号、进行信号调理或控制电路，常需要适当的电源电压供应，开发者需要确保单片机提供了足够的电源支持内部运放的正常工作，但在某些应用中，可能还需要外部连接独立的运放器件以满足特定的性能要求。

内部运放可以用于各种应用，包括：

传感器信号放大：

用于从传感器中采集的微弱信号。

信号调理：

用于调整信号的增益、滤波或其他特性。

比较器：

用于比较两个信号的大小。

反馈电路：

用于控制系统的稳定性和性能。

OPAMP 工作模式

OPAMP 独立运算放大器模式

可做为同相比例放大电路 ,外部放大模式即放大倍数由连接的电阻电容决定。

该电路的特征为：Uo=(1 + Rf/R1)Ui，电路的闭环增益为Av=(1+ Rf/R1)

电压跟随器

由运算放大器组成的电压跟随器具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点。一般来说，输入电阻要达到几兆欧姆是很容易做到的，输出阻抗可低至几欧姆。电压跟随器可起到缓冲、隔离、提高带载能力的作用。

PGA

内部放大模式，即 PGA 模式，通过内置的电阻反馈网络对输入电压进行放大

软件代码

#include "main.h"
#include "stdio.h"
#include "uart_printf.h"
#include "dwt_delay.h"
/** @addtogroup ADC_ADC1_DMA
 * @{
 */

ADC_InitType ADC_InitStructure;
DMA_InitType DMA_InitStructure;
__IO uint16_t ADC4ConvertedValue[5];

void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
uint16_t ADC_GetData(ADC_Module* ADCx, uint8_t ADC_Channel);
void ADC_Initial(ADC_Module* ADCx);
void OPAMP_Configuration(void);

void ADC_Initial(ADC_Module* ADCx)
{
    /* ADC configuration ------------------------------------------------------*/
    ADC_InitStructure.WorkMode       = ADC_WORKMODE_INDEPENDENT;
    ADC_InitStructure.MultiChEn      = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ContinueConvEn = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ExtTrigSelect  = ADC_EXT_TRIGCONV_NONE;
    ADC_InitStructure.DatAlign       = ADC_DAT_ALIGN_R;
    ADC_InitStructure.ChsNumber      = 1;
    ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStructure);


    /* Enable ADC */
    ADC_Enable(ADCx, ENABLE);
    /*Check ADC Ready*/
    while(ADC_GetFlagStatusNew(ADCx,ADC_FLAG_RDY) == RESET)
        ;
    /* Start ADC calibration */
    ADC_StartCalibration(ADCx);
    /* Check the end of ADC calibration */
    while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx))
        ;
}
/**
 * [url=home.php?mod=space&uid=159083]@brief[/url]   Main program
 */
int main(void)
{
    /* System clocks configuration ---------------------------------------------*/
    RCC_Configuration();

    /* GPIO configuration ------------------------------------------------------*/
    GPIO_Configuration();
    Delaylnit();
    uart_print_init();
    ADC_Initial(ADC4);
    ADC_Initial(ADC1);
	  OPAMP_Configuration();
    while (1)
    {
			  DelayNms(500);
        ADC4ConvertedValue[0]=ADC_GetData(ADC4,ADC4_Channel_05_PB15);
			  printf("ADC4 P15 = %d \r\n",ADC4ConvertedValue[0]);
			  ADC4ConvertedValue[1]=ADC_GetData(ADC1,ADC1_Channel_03_PA6);
			  printf("ADC1 PA6 = %d \r\n",ADC4ConvertedValue[1]);
        
    }
}

/**
 * @brief  Configures the different system clocks.
 */
void RCC_Configuration(void)
{
    /* Enable peripheral clocks ------------------------------------------------*/

    /* Enable GPIOC clocks */
    RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOA|RCC_APB2_PERIPH_GPIOB, ENABLE);
	   /* Enable COMPE clocks */
    RCC_EnableAPB1PeriphClk(RCC_APB1_PERIPH_OPAMP, ENABLE);
    /* Enable  ADC4 clocks */
    RCC_EnableAHBPeriphClk(RCC_AHB_PERIPH_ADC4, ENABLE);
    RCC_EnableAHBPeriphClk(RCC_AHB_PERIPH_ADC1, ENABLE);
    /* RCC_ADCHCLK_DIV16*/
    ADC_ConfigClk(ADC_CTRL3_CKMOD_AHB,RCC_ADCHCLK_DIV16);
    RCC_ConfigAdc1mClk(RCC_ADC1MCLK_SRC_HSE, RCC_ADC1MCLK_DIV8);  //selsect HSE as RCC ADC1M CLK Source		
}

/**
 * @brief  Configures the different GPIO ports.
 */
void GPIO_Configuration(void)
{
    GPIO_InitType GPIO_InitStructure;
    
    
    GPIO_InitStructure.Pin       = GPIO_PIN_15;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	  
	  //OPA IN
	  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    GPIO_InitStructure.Pin       = GPIO_PIN_1;
    GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	  //OPA OUT
	  GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_6;
    GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
  
}

uint16_t ADC_GetData(ADC_Module* ADCx, uint8_t ADC_Channel)
{
    uint16_t dat;
    
    ADC_ConfigRegularChannel(ADCx, ADC_Channel, 1, ADC_SAMP_TIME_239CYCLES5);
    /* Start ADC Software Conversion */
    ADC_EnableSoftwareStartConv(ADCx, ENABLE);
    while(ADC_GetFlagStatus(ADCx, ADC_FLAG_ENDC)==0){
    }
    ADC_ClearFlag(ADCx, ADC_FLAG_ENDC);
    ADC_ClearFlag(ADCx, ADC_FLAG_STR);
    dat=ADC_GetDat(ADCx);
    return dat;
}



/**
 * @brief  Configures the Opa.
 */
void OPAMP_Configuration(void)
{
    OPAMP_InitType OPAMP_Initial;
    OPAMP_StructInit(&OPAMP_Initial);
    OPAMP_Initial.Gain = OPAMP_CS_PGA_GAIN_2;
    /*configure opamp1*/
    OPAMP_Init(OPAMP1, &OPAMP_Initial);
    OPAMP_SetVpSel(OPAMP1, OPAMP1_CS_VPSEL_PA1);
    OPAMP_Enable(OPAMP1, ENABLE);
    
}

实验现象

PA1 电压 0.829

PA1 电压 1.659

Jacktang

N32A455 OPAMP模块测试，学习了

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