芯海科技CS32A010 EVB仿真评估板用户使用指南

2024-08-30 芯海科技公众号
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概述

本说明文档介绍的CS32A010-Start_ V1.0仿真评估板EVB)为使用芯海科技CS32A010高性能SOC应用开发设计的一块仿真评估板,也叫CS32A010 Demo Board,可以用来对CS32A010 SOC压力变送器、TC/热电偶测温、血氧检测、电压/电流检测、热敏电阻测量等应用产品的仿真、开发、设计、调试和功能演示。


1. 芯片框图、EVB实物图、电路图、PCB图

1.1. CS32A010芯片框图
CS32A010是一颗高性能SOC芯片,芯片内置24位高精度SD-ADC,采用32位ARM Cortex-M0内核、内置12位DAC、低温漂基准源、电源管理、低失调运放、l6bit 定时器、LED驱动、恒流源和恒压源输出等功能模块。另外CS32A010内置64KBytes Flash和 8KBytes SRAM,最高工作频率24MHz,芯片还提供标准的通信接口(I²C、SPI和UART),图1为芯片各模块框图。


CS32A010系列微控制器的工作温度范围为-40℃~105℃,工作电压范围2.0V~5.5V。芯片提供一系列电源工作模式,以满足不同的低功耗应用。


CS32A010系列微控制器适用于多种应用场景,例如气体传感器、压力变送器、TC/热电偶测温、RTD测温等。

图1 CS32A010芯片框图

1.2. CS32A010-Start_ V1.0实物图
标号1红色框:可共用为SWD仿真调试接口,烧录接口,3.3V供电接口。
标号2黄色框:可共用5V供电接口,内部集成USB转串口接口,用作USB转串口功能时需要选择下面黄色框用跳线帽连接,右边是USB转串口选择,左边是外部串口选择。
标号3蓝色框:跳线帽接左边3.3V供电,跳线帽接右边5V供电,烧录时接3.3V供电。
标号4绿色框:左边PB0、PB1 IO口灯,接跳线帽可选择连通,右边串口指示灯。
标号5红色框:左边为32.768KHZ外部晶振,右边是24MHZ外部晶振通过焊接0欧连接。
白色框:白色框为外设接口,IO口、信号采集口、电源接口等接口。


图2 CS32A010-Start_ V1.0实物图

1.3. CS32A010-Start_ V1.0原理图

图3 CS32A010-Start_ V1.0原理图

图4 CS32A010-Start_ V1.0原理图

1.4. CS32A010-Start_ V1.2 PCB图


图5 CS32A010-Start_ V1.2 PCB图

2. EVB板和开发资料包使用说明

2.1. SDK开发包安装说明
客户使用CS32A010开发包例程进行芯片性能评估,拿到开发包第一步进行解压,先在Keil里面安装芯片包,然后可以看到如图5所示的一个 .Pack后缀的芯片包,双击开发包会出现芯片包安装界面,修改芯片包的后缀名为 .Zip,修改后缀名后可以看到图6所示文件夹Board,点击进去再点击Examples文件夹即可以打开CS32A010 SDK例程,各模块例程如图8所示,后续再确认Pack版本,选择对应的仿真型号即可使用SDK进行芯片性能评估,Pack包安装和例程编译下载设置如下:

图6 CS32A010 SDK

图7 CS32A010 SDK


图8 CS32A010 SDK

图9 CS32A010 SDK

 安装完PCCK后,要确认KEIL工程为最新的PACK版本。

图10 Pack包版本选择

图11 Device中选择对应型号

图12 选择J-Link调试器

2.2. SDK例程使用常遇问题

客户使用一个新的CS32A010开发包经常会出现CMSIS(微控制软件标准)库出现图12所示的情况,出现这种情况会出现编译不了例程,此时需要点击图10的图标1进行CMSIS库安装,根据图13的步骤1-5依次选择SDK里面的例程库的选择,选择电脑已经安装的版本点击确定即可,灵活选择电脑中已经安装的库。

图13 CS32A010 例程

图14 CS32A010 例程 

3. CS32A010模拟性能评估方法

3.1. ADC性能评估

客户在使用CS32A010进行评估板进行信号采集时会看到ADC评估例程里面分别有三个滤波器函数adc_data_convert_low_latency、adc_data_convert_sinc2、adc_data_convert_sinc3,这三个函数是选择不同滤波器时调用的函数,因为在ADC采集的时候硬件截位存在一定的误差,需要通过软件进行校正,图14为软件校正系数表。软件校正系数是根据DATA采样速度配置和哪款滤波器的选择来确定的,图15函数方框里为软件校正系数,不同的采样速度与滤波器选择配置会有不同的软件校正系数,具体值通过下图查表修改。


图15 ADC软件校正系数表

图16 ADC软件校正系数

客户使用评估CS32A010 ADC性能时先评估芯片的内短通道,看芯片在内短模式时ADC波动大小,如图17所示搭建好硬件环境,配置芯片内短通道,内短模式为通道12,如图1,8所示,下载ADC DEMO程序,打开串口工具软件,打开串口,可以看到ADC内短模式在1μA左右跳动,符合24位高精度ADC的精度要求。 


图17 ADC通道选择

图18 ADC硬件搭建图

图19 ADC内短采样数据

评估完CS32A010 ADC内短通道的性能后,再评估外部输入通道的ADC信号采集性能,如图19所示配置ADC通道为外部通道0和1,配置完后采用电阻分压的方式搭建硬件环境给外部通道0和1电压信号,采集的电压信号通过串口工具打印出来采集数据如图21所示,可以看到数据波动最大为50μA左右,由于采用的是VDD供电,VDD供电本来就不是很稳定,最大50μA左右波动比较正常,如果采用基准源供电,测量的ADC数据波动会在μA级别。 

图20 ADC通道选择

图21 ADC硬件搭建图

图22 ADC通道0和1采样数据

3.2.  DAC性能评估
打开CS32A010 SDK包中DAC例程,通过图23所示软件配置能使DAC,配置DAC寄存器数值即可进行DAC输出,从数据手册引脚描述中可查阅DAC输出引脚如图22所示DAC直接输出引脚为PA9,PA9不需要进行任何IO口配置即可输出电压,在例程中改变While(1)循环里面的DAC寄存器配置值可在PA9得到相应的电压输出,配置DAC寄存器值为0X7FF如图24,左可输出1.236V电压,配置DAC寄存器值为0X1FF如图20,右可输出0.309V电压且输出电压通过万用表测试电压波动在1MV左右,12bitDAC输出精度为1mv左右精度属于合理范围。

图23 引脚描述图

图24 DAC输出例程


图25 DAC输出电压

3.3.  OPA模拟组合性能评估 
本试验评估智能模拟组合使用ADC例程与DAC例程结合,把OPA输出电压输入ADC通道中通过串口打印出来。如图27所示选择DAC作为运放输入的正端,PA5与OPA输出端相连(PA4)作为运放输入的负端,此时OPA为电压跟随的作用,输出电压即DAC电压,不会对DAC输出的电压做放大或加偏置处理,把OPA运放输出的电压输入到ADC输入通道0,1里面,输入通道1接PA4,输入通道0接地,图26为SAC初始化软件配置,配置PA5为OPA负端,配置DAC为OPA运放输入正端,配置DAC寄存器值0X7FF,此时可以通过串口打印出如图28所示的ADC数据1.471V即为电压跟随的DAC输出电压,根据串口打印数据保持在1mv左右的精度,由于是12Bit DAC作为运放输入,SAC精度在合理范围。


图26 主函数、ADC中断函数


图27 DAC初始化


图28 OPA模拟组合框图


图29 OPA模拟组合硬件连接图

图30 OPA模拟组合输出电压


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芯海科技公司及产品介绍2022

型号- CS32F003,CS32F003系列,CS32G051,CS1259,CSA37F62,CSU32P20,CSA37F60,CS32F030-RA,CS1256,CS1251,CS1253,CDS8712-QFN24,CSU18F88,CSM37F70,CS32F036,CST92F30,CSU8RP1186B,CS32F035,CS32F030,CST92F36,CS32F031,CS32L010,CS1243,CSU32M10,CST92F32,CSU32M11,CSU38F21,CS1242,CSU38F20,CSU18M91,CSU18M92,CSE7761,CSM37F60,CS32F103,CSU8RP3215,CSU8RP3216,CS32A010,CS1237,CST92F28,CS1239,CST92F25,CPW6010,CS1238,CPW3301,CS1233,CS1232,CPW3101,CPW6410,CS1238DME,CST92P23B,CS1231,CST92P15B,CSU18M68-QFN16,CS32G503,CST85F01,CSU18P88,CS32G020,CUB2010,CS32G021,CSA37F72,CS32F031-RA,CSS34P16,CDS8711-QFN32,CSU18M65,CSA37F71,CSU32P10,CSA37F70,CS1265,CSM84F20,CS8688,CSU18M68,CS1262,CST92P15,CSE7759B,CSU8RP1186,CSU8RP1185,CS32A039,CSU3AF10

商品及供应商介绍  -  芯海  - 2022/4/1 PDF 中文 下载

混合信号SOC产品用户指南

型号- CSU8RP1186B,CSU8RP1001,CSU18M91,CSU18M92,CSU8RP1382,CSU8RP1381,CSU18P88,CSU8RP1186,CSU1182B,CSU18M88,CSU18MB86

用户指南  -  芯海  - V0.2  - 2022-07-06 PDF 中文 下载 查看更多版本

压力传感器的信号调理SoC芯片选择CS32A01X,内置24位高性能ADC模块,采样率高达8k

芯海科技CS32A01X是一款专为压力传感器而设计的高性能信号调理SoC芯片,具备高集成、高精度、高性能的特性,拥有多通道模拟输入、高性能处理器以及丰富的外设接口,并且采用了小型化封装设计。该芯品能够在工业级环境中持久运行,在处理复杂的传感器信号时表现出了优异的性能表现。

应用方案    发布时间 : 2024-04-22

基于芯海科技模拟SoC芯片CS32A010的血氧仪解决方案,满足高性能、高精度、低功耗的市场需求

本文基于CS32A010芯片设计的血氧检测整体解决方案,通过整体硬件设计、软件设计、算法处理以及显示模块等,最终验证测试精度良好,血氧饱和度精度能够满足临床应用。同时也证明CS32A010作为一款集成多功能高性能模拟SoC,能够完全适用于血氧仪的方案开发满足高性能、高精度、低功耗的市场需求。

应用方案    发布时间 : 2024-07-09

芯海科技WiFi/BLE产品介绍:480M高算力、双模BT 5.0+Wi-Fi 6高集成SOC,助力智能硬件创新升级

描述- 芯海科技成立于2003年9月,是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链芯片设计企业。专注于高精度ADC、高性能MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。产品和方案广泛应用于智慧健康、智能手机、消费电子、可穿戴设备、智慧家居、工业测量、汽车电子等领域。

型号- CST92F30,CSU8RP3216,CSM64F02,CST92F25,CSM85F01,CSS34P16,CST92F32,CSM92F30E,CSM92F30D,CSE7761,CSE7759B,CST85F02,CST85F01

商品及供应商介绍  -  芯海 PDF 中文 下载

CS32A01X 数据手册 集成高性能Σ-ΔADC 和ARM® M0 内核的模拟 SoC

型号- CS32A010E8K7ET,CS32A010E8K7,CS32A011K8V7,CS32A010,CS32A011K8V6,CS32A011,CS32A011K8V6T,CS32A011K8V7ET,CS32A010K8V6T,CS32A010K8V7,CS32A010K8V6,CS32A010K8V7ET,CS32A01X

数据手册  -  芯海  - V1.8  - 2023-06-09 PDF 中文 下载

【IC】芯海科技高精度多通道低功耗“压容二合一SoC”,打造极致人机交互体验

芯海科技“压容二合一SoC”系列芯片创新融合电阻式和容式检测模块,实现了“容式触摸、滑动+压力检测”的高可靠性人机交互,在汽车智能座舱的方向盘按键、大屏交互,以及智能家电和智能手机的滑动控制及按键操作中都有着广泛的应用前景。

产品    发布时间 : 2024-05-11

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品牌:芯海

品类:模拟SoC

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品类:蓝牙芯片

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品类:低功耗蓝牙SOC芯片

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品类:低功耗蓝牙SOC芯片

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品类:低功耗蓝牙SOC芯片

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品类:蓝牙芯片

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品类:低功耗蓝牙SOC芯片

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品类:高精度单节电池电量监测计

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品牌:紫光展锐

品类:蜂窝通信芯片

价格:¥5.9241

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品牌:海思

品类:IC

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品牌:海思

品类:IC

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品牌:海思

品类:IC

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品牌:汇顶科技

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品牌:汇顶科技

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品类:SOC

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品牌:汇顶科技

品类:NB-IoT系列芯片(SoC)

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品牌:君正

品类:SOC

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