本文由CECEHANG原創，採用署名-非商業性使用-相同方式共享 4.0 國際版 (CC BY-NC-SA4.0)協議。
1.F3系列介紹
The STM32 F3 seriescombines a 32-bit ARM® Cortex®-M4 core (with FPU and DSP instructions) runningat 72 MHz with a high number of integrated analog peripherals leading to costreduction at application level and simplifying application design.
以上是官網對STM32F3系列的簡單介紹，可見，STM32F3是ST公司出產的一系列性能較好的MCU，對其屬於模擬電路部分的外設進行了增強。比如STM32F303中有四個可以程控增益的運算放大器。STM32F3系列MCU應用不如F4系列那麼廣泛，因此相關的網上學習資料也較少。本人經過短時間的接觸後，對這一系列單片機有了一些瞭解。本文就是將本人對STM32F3系列（主要是STM32F303）芯片中的運放(OPAMP)的一些簡單理解分享出來，幫助更多的人。
大多數參考資料都是來自ST公司的官方網站，由於參考資料都是英文，而本人的英語水平欠佳，所以並沒有完整地翻譯參考資料。同時，文章中難免有敘述不到位或不準確的部分。對於文中的謬誤請大家多多包涵，不吝批評，我會加以改正。
由於手頭有一塊ST公司的STM32F3DISCOVERY板，它上面的MCU型號是STM32F303VCT6，因此本文主要針對的是STM32F303芯片。
http://www.st.com/en/evaluation-tools/stm32f3discovery.html?sc=stm32f3discovery
2.運算放大器（OPAMP）
文章主要針對的是芯片內部的運放，因此對其他芯片的資源不做過多介紹，針對該款芯片的運放（OPAMP）做個簡單介紹：
http://blog.csdn.net/u010495967l 0.5mA的輸出能力
l 軌到軌輸入/輸出
l 在程控增益模式（PGA），增益大小可設置爲2,4,8,16
運算放大器的輸入端輸出端與MCU的IO的連接可以在MCU用戶手冊中找到，從手冊提供的框圖中也可以找到IO的連接方式，而且更加形象。這裏以STM32F303中的一個運放模塊爲例，看看它的連接。
圖 STM32F303內部運放框圖的一部分
主要看紅框中的部分，梯形可以看成是多路輸入一路輸出的選擇器。我們可以看到對於OPAMP1，同相輸入端有四個IO口可以選擇，分別是PA1,PA3，PA5，PA7（注意：根據手冊上的一句話“The external gainsetting mode gives full flexibility to choose the amplifier configuration and feedbacknetworks.”根據這句話我認爲這四個IO口中的任意一個都可以複用輸入，由程序決定）。其中PA5可以複用爲芯片內部DAC的一個輸出端，PA7同時也能複用成OPAMP2的同相輸入端。對於OPAMP1，它的反相輸入端可以選擇PA3，PC5之一。從圖中可以看出，OPAMP1的輸出可以直接連接到芯片內部的ADC模塊，作爲ADC的輸入，同時也能將PA2複用爲它的輸出。從這種框圖中可以很清楚地看出芯片內部各模塊的連接，對於應用MCU幫助很大。
若將片內運放的輸出直接作爲片內ADC的輸入的話，需要同時使能ADC及運放，而且運放與ADC的連接是固定的，比如OPAMP1的輸出連接到了片內ADC1的channel3上。
3.運放的工作模式
接下來是應用片內運放，運放工作的三種模式：
l 獨立模式，外接增益調整模塊（大概是將運放單獨拿出來，連接外部電路才能控制增益）
Standalone mode (external gain setting mode)
l 電壓跟隨模式
l 程控增益模式
3.1獨立模式
圖 運放處於獨立模式時的說明圖
看上圖，上圖是運放處於獨立模式時的說明圖片，爲了便於說明，將實際工作的電路用紅筆勾出（如圖片下部分），可以很明顯地看出這是一個基本的反相放大電路，它的增益由外部的兩個電阻來確定，片內的運放只是作爲一個獨立的運放出現。當然也完全可以接成其他形式的放大電路。
3.2跟隨模式
這個模式下運放作爲一個電壓跟隨器，其增益爲1。例如同相輸入可以與DAC相連，使電路輸出阻抗增大。
圖 電壓跟隨模式的說明圖
3.3程控增益模式
增益可以在2/4/8/16中選擇，也可以用這個運放來做個有源濾波器。
圖 程控增益模式的說明圖
圖 運放用作有源濾波器
暫時寫這麼多，關於程序的方面下次再寫，謝謝大家。
附
主要參考資料包括：
DS10362: ARM® Cortex®-M4 32b MCU+FPU, up to 512KB Flash, 80KB SRAM,FSMC, 4 ADCs, 2 DAC ch., 7 comp, 4 Op-Amp, 2.0-3.6 V
RM0316: STM32F303xB/C/D/E, STM32F303x6/8, STM32F328x8, STM32F358xC,STM32F398xE advanced ARM®-based MCUs
上述文檔由ST公司編寫，併發佈於其官網上。接下來我也會將這些資料整理好發出去。
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