STM32F103 单片机控制模拟开关矩阵 CH446Q

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一、前言

昨天测试了模拟开关矩阵 CH446Q，CH446Q的工作电压为 5V，前面测试使用了 STC32 这款5V工作电源单片机。那么 CH446Q是否可以被3.3V 工作的单片机控制呢？下面使用这款 STM32F103 单片机，它的 IO口的电压为 3.3V。测试它是否可以对 CH446Q 直接进行操作。

▲ 图1.1.1 测试CH446Q的 STM32F103单片机测试版

二、测试方案

设计 STM32F103 的实验电路板，利用它的四个 IO 端口, 输出控制 CH446Q 的串行控制端口。利用一分钟制版方法，快速得到测试电路板。其中包括一个跳线，使用 0 欧姆电阻进行飞线。一分钟后获得测试电路板，焊接之后用于后面的测试。

▲ 图1.2.1 测试STM32F103电路板原理图

▲ 图1.2.2 测试STM32F103电路板PCB版图

AD\Test\2023\TestCH446QSTM103.SchDoc D:\zhuoqing\window\ARM\IAR\STM32\Application\Test\2023\TestCH446STM32F103\Core\Src\main.c

▲ 图1.2.3 测试STM32F103单片机实验电路板

为了便于实验，将 CH446Q单独制作一个测试电路板。这样就便于更换外部的控制器，测试它的不同特性了。一分钟快速制版之后，便焊接得到测试电路了。

▲ 图1.2.4 CH446Q的测试版原理图

▲ 图1.2.5 CH446Q的测试版PCB 版图

AD\Test\2023\TestCH446QOnly.SchDoc

▲ 图1.2.6 测试电路板

三、测试结果

配置STM32F103的输出端口，利用 GPIOB 的这四个IO口，输出CH446Q的串行控制信号。使用 5芯的扁平电缆将 STM32的实验小板与 CH446Q的实验板连接在一起。输出控制信号，将 CH446Q 的 X2，Y1连接在一起。可以测量它们之间的电阻变成了 100欧姆左右，这与昨天测试是相同的。由此可以看到使用 3.3V 的单片机，控制CH446Q是没有问题的。串行控制软件也是从 STC32 单片机上直接移植过来的，下面测试一下对应的延时时间是否可以缩短。

D:\zhuoqing\window\ARM\IAR\STM32\Application\Test\2023\TestCH446STM32F103\Core\Src\main.c

在主程序中，周期将 X0与Y0相连，延时 1ms 之后，再与Y1相连。Y0,Y1 分别连接 0V 和 5V。这样便可以在 X0 处接收到一个时间宽度为 1ms 的低电平脉冲。这说明 CH446Q 被正确的操作。对控制函数中的延时函数，都改成空函数。减少延迟。经过测试，CH446Q依然能够被正确的控制。

▲ 图1.3.1 X0对应的1ms的脉冲信号

※总结 ※

本文测试了 CH446Q是否可以被 3.3V 单片机正常操作。通过STM32F103单片机，可以正常操作 CH446Q 模拟开关矩阵。

参考资料

[1]

模拟开关矩阵的开关电阻之间的差异性 : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/134650429

[2]

模拟开关矩阵工作电压与导通电阻 : CH446Q : https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/134645173

[3]

CH446Q 模拟开关矩阵导通功能测量 : https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/134638168

[4]

CH446Q 模拟开关矩阵芯片 : https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/134624565?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22134624565%22%2C%22source%22%3A%22zhuoqingjoking97298%22%7D

stm32单片机,RAM,MCUXpresso,模拟开关以及Buck芯片技术文章分享

stm32单片机编程用库函数好还是寄存器好？

今天偷个懒，将以前在别的平台发表的回答给贴出来，相信对你们也会有些收获的。回答字数较多，所以分开更新。

先贴出第一部分回答。

问题：stm32单片机编程用库函数好还是寄存器好？

我学单片机已经四年了，用的一直是标准库函数。

库函数和寄存操作到底哪个好，这个不好说，只能说根据个人情况和应用场合吧。比如说我，虽然说我一直用的是标准库函数，但是我也不只是用标准库，偶尔在需要的时候会用寄存器操作，因为寄存器操作的效率更高。

库函数和寄存器操作的区别可能和 C 语言与汇编语言的区别差不多吧，都是跟效率有关，但有时候效率并不是唯一指标。

我们都知道 C 语言的效率要比汇编低，但是现在绝大多数嵌入式开发人员用的还是 C 语言！为什么，因为它简单易学，容易跨平台，移植性好，这是很大的优势，而汇编就不同了，它针对的是某一款内核进行开发，比如51汇编语言、ARM汇编语言，一旦内核变了，如果你的代码采用纯汇编写的代码，那几乎所有的代码都不适用了。但是使用 C 语言编写代码就不同，你在 51 单片机写的代码也能在 STM32 单片机中使用，你要做的工作就是把涉及到底层硬件的代码稍微修改一下就可以了，这种工作量很少，你的代码写得足够好的话，是很容易的，这称之为移植。那为什么 C 语言可以做到跨平台呢？

我们知道单片机最终还是要通过汇编语言执行的，所有的C 语言其实都会通过编译器进行转化的，也就是说你写的 C 语言程序会经过一种称为编译器的东西转为对应的汇编语言，比如说你的 C 语言程序要运行在 51 单片机上，你就要用对应的编译器编译，如果要运行在 STM32 上，你也要用另一个对应的编译器才行，这就是 C 语言能跨平台的秘密！跨平台的工作是交给了编译器，而不是说 C 语言真的能直接在各种单片机上运行！

但是真正的单片机程序并不是只有 C语言的，在进入 C 的世界之前，其实是有一段代码的，这称之为启动代码，但是这段代码很少！

库函数和寄存器的区别也是如此，库函数类似于 C 语言，而寄存器就类似于汇编。

使用库函数的好处就是你不用深入每一个寄存器操作的细节，而是把工作重心放在功能实现上。所有的寄存器细节都由封装好的函数去实现，你要做的就是合理的调用它。但也正因为细节进行了封装，所以在编写库函数的时候会考虑更多，这就会导致库函数的代码比较臃肿，效率比较低下，但是它的好处就是方便移植、修改，就是说即使库函数代码真出现了问题，你也只是找对应的函数进行修改就可以了，其他的函数基本可以不用动……

查看原文：https://www.dianyuan.com/eestar/article-7894.html

RAM 目标与多工程空间

RAM 目标

我们都知道，FLASH 下载次数是有限制的，虽然对一个项目来说，一个芯片下载次数完全够项目的开发使用，但有的开发板会进行很多项目的测试功能，比如我就有一个开发板，将所有的 I/O 引脚都引出来了，很多功能我都可以通过杜邦线连接来进行测试，非常方便。但也正因为如此，所以几年下来可能会在这个开发板上烧写不知多少次，很可能某一天就把 FLASH 给烧坏了，这样一来芯片就没用了。你可能会说，不怕，我的焊工好，焊一个芯片分分钟的事情，但是你考虑焊盘的感受吗？焊盘经不起你多少次焊接可能就废了，而且也不是随时随地都有芯片和焊接工具给你焊接啊。所以最好的办法就是使用 RAM 下载功能。

RAM 下载最大的好处就是下载次数无限，所以你可以使劲尝试各种可能，直到成功为止，根本不必考虑烧写次数问题，但是也有缺点。

我们知道 STM32 分为 FLASH 和 RAM 两部分空间，本来 RAM 专门用来存放数据的，FLASH 用来放代码和不变的数据，现在好了，所有的代码和数据都放在 RAM 中，而 RAM 的空间一般来说不是很大，所以一些大的项目是无法使用 RAM 的方法存储的，只能对一些小项目或者功能进行测试。而且原来分了两条总线对 FLASH 和 RAM 进行分别访问（哈佛结构），效率高，现在只能通过一条总线（应该是一条总线吧，也可能还是有两条总线同时访问）访问一个目标 RAM，效率可能下降。但这些缺点不是很明显，毕竟下载次数无限的诱惑力还是相当大的。所以有必要新增一个专门用来功能测试的目标，这样你就可以尽情的测试了！

和建立 FLASH 目标一样，不过不同的是现在以 FLASH 作为模板创建新的 RAM 目标，这是因为 FLASH 目标已经具有下载功能了。

具体如何建立 RAM 目标可以参考 RAM 下载这一小节内容。除了多了几个目标之外，其他设置都是类似的。但是因为这个笔记是很久之前写的（也可能是哪里摘抄的，不记得了），感觉写的不是很好，所以后期我会根据这个内容再重新整理，如果等不及的话的可以自行尝试。

需要注意一点的就是，因为所有的代码都是下载在 RAM 中的，所以不能使用复位按钮，因为一旦进行复位，那么程序就会跳转到FLASH 区进行执行，导致无法再执行到 RAM 中的程序里面，所以暂时不能使用复位按钮。但是这个问题是可以解决的，后期我会在整理的 RAM 下载小节中介绍这个方法。

所以有了前面的基础，再建立一个 RAM 目标是很简单的事情。感兴趣的可以自行尝试，实在不行就等着我的笔记出炉吧。

多工程

多目标解决了同一个芯片下不同功能代码的问题，现在还有一个问题就是如何管理不同芯片下的代码呢？比如 STM32F1 和 STM32F4 单片机是两个不同工程，他们的关系不再是多目标的关系，而是不同工程的关系，又该如何呢？这个时候就需要使用多工程的功能进行管理了。

怎么做呢？

首先建立一个多工程空间：

然后在不同工程文件夹下建立多工程空间：

然后将你需要的工程加入到这个空间当中进行管理……

查看原文：https://www.dianyuan.com/eestar/article-7895.html

超级下载算法在MCUXpresso IDE下的使用

痞子衡主导的"学术"项目《RT-UFL - 一个适用全平台i.MXRT的超级下载算法设计》 v1.0 版发布近 6 个月了，部分客户已经在实际项目开发调试中用上了这个超级下载算法，目前反馈还可以，但这个超级下载算法远未到成熟状态，痞子衡正在策划 v2.0 版本。

RT-UFL v1.0下载地址：https://github.com/JayHeng/RT-UFL/archive/refs/tags/v1.0.zip

超级下载算法 RT-UFL v1.0 版本主要针对 Segger J-Link 调试器，开发测试也都是在 J-Link Commander 和 J-Flash 软件下进行的，但其实它也适用各大常用 IDE，今天我们就来聊聊它在 MCUXpresso IDE 下的使用：

一、准备测试环境

首先需要准备好测试环境，包含必要的软件和硬件，痞子衡的环境如下：

集成开发环境：MCUXpresso IDE v11.4.0_6224，点此下载

软件开发包：SDK_2.10.0_EVKB-IMXRT1050（Toolchain需包含MCUXpresso IDE），点此下载

软件驱动：J-Link driver v6.86f，点此下载

硬件工具：J-Link Plus调试器

硬件开发板：MIMXRT1050-EVKB (Rev.A1)

二、在MCUXpresso IDE下使用步骤

2.1 将超级下载算法包打进J-Link驱动

第一步其实跟 MCUXpresso IDE 无关，因为是基于 J-Link 的超级下载算法，所以要给 J-Link 软件驱动先打个更新包，具体参照《超级下载算法RT-UFL v1.0发布，附J-Link下安装教程》一文。

Note: MCUXpresso IDE 安装过程中会顺便在 C:\Program Files (x86)\SEGGER\JLink 路径下安装一个默认的 J-Link 驱动（版本不可控，应该是跟 MCUXpresso IDE 匹配的），但为了避免不可预见的问题发生，最好自己手动安装一个明确的 J-Link 驱动版本来使用（痞子衡安装在了 C:\tools_mcu\SEGGER\JLink_V686f）。

2.2 使用MCUXpresso IDE导入一个SDK工程

然后我们需要一个 MCUXpresso IDE 工程，参照《MCUXpresso IDE下SDK工程导入与workspace管理机制》一文，这里我们导入了 \SDK_2.10.0_EVKB-IMXRT1050\boards\evkbimxrt1050\demo_apps\led_blinky 工程。

2.3 在SDK工程设置里指定包含超级下载算法的J-Link驱动

前面讲了，在安装 MCUXpresso IDE 时会同时安装一个默认 J-Link 驱动，MCUXpresso IDE 会默认调用这个驱动，我们需要在 MCUXpresso IDE 里重设 J-Link Server 路径，指向打了超级下载算法的 J-Link 驱动。

2.4 确保板卡处于Flash启动模式且SDK工程能够XIP

现在可以将板卡供上电，确保板卡处于 NOR Flash 启动模式（Boot Mode 以及 Boot Cfg 要设置正确），然后再检查一下 MCUXpresso IDE 工程里的 Flash 启动头是否与板卡上的实际 Flash 型号相匹配……

查看原文：https://www.dianyuan.com/eestar/article-7810.html

模拟开关控制运算放大器增益

今天在合宙的公众号上看到了一个基于Air的手持示波器，然后我就顺道看了一下，在里面看到了一个模拟开关控制运算放大器增益的应用 ，分享给各位同好，供各位同好参考。这个还是比较常见的，在一些动态调整量程 或者什么的应用都会用得到。这种动态调整运算放大器增益的方法在一些书里也有写，例如下图：

那么首先还是看一下负压供电 部分，这个和之前的7912负压LDO不一样，这个用的是圣邦微的SGM3204电荷泵电源芯片 ，输入电压范围1.4~5.5V，输出电压范围-1.4~-5.5V，最大输出电流200mA ，供各位同好对比参考。

然后就是今天要重点介绍的动态控制运算放大器增益的一个思路：用模拟开关去控制反馈电阻， 电路图如下：

电路原理： 用单片机的管脚去控制Z输出端-INA和哪个Y输入端连接。下图是74HC4051的真值表 ，还是很好理解的，当单片机控制S2，S1，S1 都为低电平 000 的时候，Y0和Z导通 ；当单片机控制S2，S1，S0都为001 的时候，Y1和Z导通 ；以此类推（有点像三八译码器哈哈）。