CW32L012特色外設(shè)

最近開發(fā)電機控制的項目，我開始使用最新的CW32L012做主控，CW32L012作為混合信號MCU，相比于傳統(tǒng)MCU控制，集成度較高，性能當然也更好，加之又是48Pin的芯片，因此我開始做的關(guān)于CW32L012主控的電機驅(qū)動項目，都是軟硬件支持FOC控制的。

FOC，磁場定向控制，電機控制中繞不開的算法，旨在通過精確地控制磁場大小與方向，更精確的地完成電機控制。而磁場的控制，則是控制電機繞組的電流，這離不開對電機各相電流的精確采樣，我們在開發(fā)過程中，通常使用采樣電阻得到的電流電壓降信號，差分輸出到運放的輸入端，然后再按一定比例關(guān)系放大。

CW32L012由于內(nèi)部集成 2 個運算放大器（OPA），配合外部電路可實現(xiàn)通用運放的各種功能。

很多朋友初次使用這類MCU時，并不知道如何設(shè)計其相關(guān)電路。這里給大家看一下，如果使用外部運放，我們?nèi)绾卧O(shè)計這個電路（下文均以低側(cè)采樣舉例）：

上圖是對母線電流采樣后，經(jīng)外部運放LMV321放大后，輸出給CW32L010的ADC引腳（CW32L010無內(nèi)置運放）。

而CW32L012作為L01X系列的最新混合信號MCU，內(nèi)部運放功能框圖如下：

和外置運放相比，VP和VN可以通過程序控制內(nèi)部開關(guān)使能（EN）來選擇輸入通道。

我們在硬件設(shè)計上，可以簡單地將以上IO作為運放的輸入輸出引腳。此外，MCU內(nèi)置的運放，基本上都有程控放大的功能，CW32L012也不例外，可以在程序中設(shè)置運放增益（x2/x4/x8/x16/x32）。舉個例子，黑色框線內(nèi)為MCU內(nèi)部電路示意：

但在FOC的電流采樣應(yīng)用中，我們習慣上不使用內(nèi)部程控放大的模式，而是設(shè)計成外部放大電路，參考如圖：

為什么會使用外部放大呢？FOC控制的電流采樣電路，建議增加偏置，避免運放直接輸出負電壓，畢竟MCU的ADC量程是在0V以上。

如果使用一般的外部放大模式來滿足其他應(yīng)用，電路設(shè)計也非常簡單：

CW32L012內(nèi)部運放拿來做跟隨器：

CW32L012 內(nèi)部集成 2 個運算放大器（OPA），配合外部電路可實現(xiàn)通用運放的各種功能，也可作為程控放大器使用。OPA 正端支持多達 3 路外部模擬輸入和 1 路內(nèi)部 DAC 轉(zhuǎn)換結(jié)果，負端支持 2 路外部模擬輸入，輸出端可配置到 1 個引腳。OPA 具 有校準功能，可通過多種方式觸發(fā)啟動 OPA 校準。OPA 支持正常功耗模式和低功耗模式，可在深度休眠模式下運行。