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企業(yè)新聞
CS32A010 EVB用戶使用指南
2024-08-21


概述

本說(shuō)明文檔介紹的CS32A010-Start_ V1.0仿真評(píng)估板(EVB)為使用芯??萍糃S32A010 高性能SOC應(yīng)用開發(fā)設(shè)計(jì)的一塊仿真評(píng)估板,也叫CS32A010 Demo Board,可以用來(lái)對(duì)CS32A010 SOC壓力變送器、TC/熱電偶測(cè)溫、血氧檢測(cè)、電壓/電流檢測(cè)、熱敏電阻測(cè)量等應(yīng)用產(chǎn)品的仿真、開發(fā)、設(shè)計(jì)、調(diào)試和功能演示。


 1.芯片框圖、EVB實(shí)物圖、電路圖、PCB圖

1.1. CS32A010芯片框圖
CS32A010是一顆高性能SOC芯片,芯片內(nèi)置24位高精度SD-ADC,采用32位ARM Cortex-M0內(nèi)核、內(nèi)置12位DAC、低溫漂基準(zhǔn)源、電源管理、低失調(diào)運(yùn)放、l6bit 定時(shí)器、LED驅(qū)動(dòng)、恒流源和恒壓源輸出等功能模塊。另外CS32A010內(nèi)置64KBytes Flash和 8KBytes SRAM,最高工作頻率24MHz,芯片還提供標(biāo)準(zhǔn)的通信接口(I2C、SPI和UART),圖1為芯片各模塊框圖。
CS32A010系列微控制器的工作溫度范圍為-40℃~105℃,工作電壓范圍2.0V~5.5V。芯片提供一系列電源工作模式,以滿足不同的低功耗應(yīng)用。
CS32A010系列微控制器適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景,例如氣體傳感器、壓力變送器、TC/熱電偶測(cè)溫、RTD測(cè)溫等。
圖1 CS32A010芯片框圖
1.2. CS32A010-Start_ V1.0實(shí)物圖
標(biāo)號(hào)1紅色框:可共用為SWD仿真調(diào)試接口,燒錄接口,3.3V供電接口。
標(biāo)號(hào)2黃色框:可共用5V供電接口,內(nèi)部集成USB轉(zhuǎn)串口接口,用作USB轉(zhuǎn)串口功能時(shí)需要選擇下面黃色框用跳線帽連接,右邊是USB轉(zhuǎn)串口選擇,左邊是外部串口選擇。
標(biāo)號(hào)3藍(lán)色框:跳線帽接左邊3.3V供電,跳線帽接右邊5V供電,燒錄時(shí)接3.3V供電。
標(biāo)號(hào)4綠色框:左邊PB0、PB1 IO口燈,接跳線帽可選擇連通,右邊串口指示燈。
標(biāo)號(hào)5紅色框:左邊為32.768KHZ外部晶振,右邊是24MHZ外部晶振通過(guò)焊接0歐連接。
白色框:白色框?yàn)橥庠O(shè)接口,IO口、信號(hào)采集口、電源接口等接口。
圖2 CS32A010-Start_ V1.0實(shí)物圖
1.3. CS32A010-Start_ V1.0原理圖
圖3 CS32A010-Start_ V1.0原理圖
圖4 CS32A010-Start_ V1.0原理圖
1.4. CS32A010-Start_ V1.2 PCB圖
圖5 CS32A010-Start_ V1.2 PCB圖

2. EVB板和開發(fā)資料包使用說(shuō)明
2.1. SDK開發(fā)包安裝說(shuō)明
客戶使用CS32A010開發(fā)包例程進(jìn)行芯片性能評(píng)估,拿到開發(fā)包第一步進(jìn)行解壓,先在Keil里面安裝芯片包,然后可以看到如圖5所示的一個(gè) .Pack后綴的芯片包,雙擊開發(fā)包會(huì)出現(xiàn)芯片包安裝界面,修改芯片包的后綴名為 .Zip,修改后綴名后可以看到圖6所示文件夾Board,點(diǎn)擊進(jìn)去再點(diǎn)擊Examples文件夾即可以打開CS32A010 SDK例程,各模塊例程如圖8所示,后續(xù)再確認(rèn)Pack版本,選擇對(duì)應(yīng)的仿真型號(hào)即可使用SDK進(jìn)行芯片性能評(píng)估,Pack包安裝和例程編譯下載設(shè)置如下:
圖6 CS32A010 SDK
圖7 CS32A010 SDK
圖8 CS32A010 SDK
圖9 CS32A010 SDK
 安裝完P(guān)CCK后,要確認(rèn)KEIL工程為最新的PACK版本。
圖10 Pack包版本選擇
圖11 Device中選擇對(duì)應(yīng)型號(hào)
圖12 選擇J-Link調(diào)試器
2.2. SDK例程使用常遇問(wèn)題
客戶使用一個(gè)新的CS32A010開發(fā)包經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)CMSIS(微控制軟件標(biāo)準(zhǔn))庫(kù)出現(xiàn)圖12所示的情況,出現(xiàn)這種情況會(huì)出現(xiàn)編譯不了例程,此時(shí)需要點(diǎn)擊圖10的圖標(biāo)1進(jìn)行CMSIS庫(kù)安裝,根據(jù)圖13的步驟1-5依次選擇SDK里面的例程庫(kù)的選擇,選擇電腦已經(jīng)安裝的版本點(diǎn)擊確定即可,靈活選擇電腦中已經(jīng)安裝的庫(kù)。
圖13 CS32A010 例程
圖14 CS32A010 例程
 
3. CS32A010模擬性能評(píng)估方法
3.1. ADC性能評(píng)估
客戶在使用CS32A010進(jìn)行評(píng)估板進(jìn)行信號(hào)采集時(shí)會(huì)看到ADC評(píng)估例程里面分別有三個(gè)濾波器函數(shù)adc_data_convert_low_latency、adc_data_convert_sinc2、adc_data_convert_sinc3,這三個(gè)函數(shù)是選擇不同濾波器時(shí)調(diào)用的函數(shù),因?yàn)樵贏DC采集的時(shí)候硬件截位存在一定的誤差,需要通過(guò)軟件進(jìn)行校正,圖14為軟件校正系數(shù)表。軟件校正系數(shù)是根據(jù)DATA采樣速度配置和哪款濾波器的選擇來(lái)確定的,圖15函數(shù)方框里為軟件校正系數(shù),不同的采樣速度與濾波器選擇配置會(huì)有不同的軟件校正系數(shù),具體值通過(guò)下圖查表修改。
圖15 ADC軟件校正系數(shù)表
圖16 ADC軟件校正系數(shù)
客戶使用評(píng)估CS32A010 ADC性能時(shí)先評(píng)估芯片的內(nèi)短通道,看芯片在內(nèi)短模式時(shí)ADC波動(dòng)大小,如圖17所示搭建好硬件環(huán)境,配置芯片內(nèi)短通道,內(nèi)短模式為通道12,如圖1,8所示,下載ADC DEMO程序,打開串口工具軟件,打開串口,可以看到ADC內(nèi)短模式在1uA左右跳動(dòng),符合24位高精度ADC的精度要求。 
圖17 ADC通道選擇
圖18 ADC硬件搭建圖
圖片
圖19 ADC內(nèi)短采樣數(shù)據(jù)
評(píng)估完CS32A010 ADC內(nèi)短通道的性能后,再評(píng)估外部輸入通道的ADC信號(hào)采集性能,如圖19所示配置ADC通道為外部通道0和1,配置完后采用電阻分壓的方式搭建硬件環(huán)境給外部通道0和1電壓信號(hào),采集的電壓信號(hào)通過(guò)串口工具打印出來(lái)采集數(shù)據(jù)如圖21所示,可以看到數(shù)據(jù)波動(dòng)最大為50uA左右,由于采用的是VDD供電,VDD供電本來(lái)就不是很穩(wěn)定,最大50uA左右波動(dòng)比較正常,如果采用基準(zhǔn)源供電,測(cè)量的ADC數(shù)據(jù)波動(dòng)會(huì)在uA級(jí)別。 
圖片

圖20 ADC通道選擇

圖21 ADC硬件搭建圖
圖22 ADC通道0和1采樣數(shù)據(jù)
3.2.  DAC性能評(píng)估

打開CS32A010 SDK包中DAC例程,通過(guò)圖23所示軟件配置能使DAC,配置DAC寄存器數(shù)值即可進(jìn)行DAC輸出,從數(shù)據(jù)手冊(cè)引腳描述中可查閱DAC輸出引腳如圖22所示DAC直接輸出引腳為PA9,PA9不需要進(jìn)行任何IO口配置即可輸出電壓,在例程中改變While(1)循環(huán)里面的DAC寄存器配置值可在PA9得到相應(yīng)的電壓輸出,配置DAC寄存器值為0X7FF如圖24,左可輸出1.236V電壓,配置DAC寄存器值為0X1FF如圖20,右可輸出0.309V電壓且輸出電壓通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)試電壓波動(dòng)在1MV左右,12bitDAC輸出精度為1mv左右精度屬于合理范圍。

圖23 引腳描述圖
圖24 DAC輸出例程
圖25 DAC輸出電壓
3.3.  OPA模擬組合性能評(píng)估 
本試驗(yàn)評(píng)估智能模擬組合使用ADC例程與DAC例程結(jié)合,把OPA輸出電壓輸入ADC通道中通過(guò)串口打印出來(lái)。如圖27所示選擇DAC作為運(yùn)放輸入的正端,PA5與OPA輸出端相連(PA4)作為運(yùn)放輸入的負(fù)端,此時(shí)OPA為電壓跟隨的作用,輸出電壓即DAC電壓,不會(huì)對(duì)DAC輸出的電壓做放大或加偏置處理,把OPA運(yùn)放輸出的電壓輸入到ADC輸入通道0,1里面,輸入通道1接PA4,輸入通道0接地,圖26為SAC初始化軟件配置,配置PA5為OPA負(fù)端,配置DAC為OPA運(yùn)放輸入正端,配置DAC寄存器值0X7FF,此時(shí)可以通過(guò)串口打印出如圖28所示的ADC數(shù)據(jù)1.471V即為電壓跟隨的DAC輸出電壓,根據(jù)串口打印數(shù)據(jù)保持在1mv左右的精度,由于是12Bit DAC作為運(yùn)放輸入,SAC精度在合理范圍。

圖28 OPA模擬組合框圖
圖29 OPA模擬組合硬件連接圖

圖30 OPA模擬組合輸出電壓


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