5.15 OPAMP 使用说明

本章说明 N32G41x 标准外设库中 OPAMP 驱动的文件组成与 14 个公开函数，内容包括四个运算放大器的复位与初始化、工作模式与增益选择、正负端输入选择、写保护与偏移校准，并说明 PGA、PGA_SwitchByTim 两个示例。工作模式、输入选择与校准的寄存器说明请配合用户手册的“运算放大器(OPAMP)”章节阅读，芯片已知问题以勘误手册为准。

5.15.1 相关文件

相对路径	作用
`firmware/n32g41x_std_periph_driver/inc/n32g41x_opamp.h`	定义 `OPAMPX` 枚举、`OPAMP_InitType` 结构体与增益、模式、正反端选择、参考电压、校准与锁定宏，并按复位与初始化、使能与禁用、配置、锁定、校准五个区段声明 14 个公开函数
`firmware/n32g41x_std_periph_driver/src/n32g41x_opamp.c`	实现上述 14 个函数：控制寄存器的读改写，结构体默认值，四个运算放大器的模式与输入选择，以及使能、锁定与校准位操作
`firmware/CMSIS/device/n32g41x.h`	定义 `OPAMP_Module` 寄存器结构体与 `OPAMP` 指针、`OPAMPx_CS_` 位掩码与 `OPAMP_LOCK_` 锁定位
`projects/n32g41x_EVAL/examples/OPAMP/`	OPAMP 示例根目录，含 PGA、PGA_SwitchByTim 2 个示例
`projects/n32g41x_EVAL/examples/OPAMP/PGA/`	该示例的工程目录组成：`MDK-ARM/`、`EWARM/`、`inc/`、`src/`、`readme.txt`

5.15.2 API 参考

以下 14 个公开函数按 n32g41x_opamp.h 的声明顺序分为 5 组；每个条目给出功能摘要与 n32g41x_opamp.c 中该函数正上方的注释原文。

复位与初始化

OPAMP_DeInit、OPAMP_StructInit、OPAMP_Init

使能与禁用

OPAMP_Enable

配置

OPAMP_SetWorkMode、OPAMP_SetPgaGain、OPAMP_SetVpSel、OPAMP_SetVmSel、OPAMP_SetVmSecondSel、OPAMP_SetVpSecondSel、OPAMP_VREFSel

锁定

OPAMP_SetLock

校准

OPAMP_CalEn、OPAMP_IsCalOutHigh

void OPAMP_DeInit(void)将 OPAMP 寄存器复位。

源码注释

name    OPAMP_DeInit.
fun     Reset the OPAMP registers.
return  none

void OPAMP_StructInit(OPAMP_InitType *OPAMP_InitStruct)为 OPAMP_InitStruct 的每个成员赋默认值。

源码注释

name    OPAMP_StructInit.
fun     Fills each OPAMP_InitStruct member with its default value.
param   OPAMP_InitStruct :
          - Gain
          - Mode
          - OPAMP_Vpsel
          - OPAMP_Vmsel
          - OPAMP_Vpssel
          - OPAMP_Vmssel
          - VREFSEL
          - CALEN
return  none

使用提示： 实现把 Gain 设为 OPAMP_CS_PGA_GAIN_2、Mode 设为 OPAMP_CS_EXT_OPAMP，VREFSEL 设为 OPAMP_VREF_SEL_0_1VDD，其余选择字段与 CALEN 清零。

void OPAMP_Init(OPAMPX OPAMPx, const OPAMP_InitType *OPAMP_InitStruct)按 OPAMP_InitStruct 初始化 OPAMP。

源码注释

name    OPAMP_Init.
fun     Initializes the OPAMP according to OPAMP_InitStruct.
param   OPAMPX :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   OPAMP_InitStruct :
          - Mode :
            - OPAMP_CS_EXT_OPAMP
            - OPAMP_CS_PGA_EN
            - OPAMP_CS_FOLLOW
          - OPAMP_Vpsel :
            - OPAMP1_CS_VPSEL_PA1
            - OPAMP1_CS_VPSEL_PA5
            - OPAMP1_CS_VPSEL_PA4
            - OPAMP1_CS_VPSEL_PA7

            - OPAMP2_CS_VPSEL_PA7
            - OPAMP2_CS_VPSEL_PA4
            - OPAMP2_CS_VPSEL_PB0
            - OPAMP2_CS_VPSEL_PB14

            - OPAMP3_CS_VPSEL_PB2
            - OPAMP3_CS_VPSEL_PA1
            - OPAMP3_CS_VPSEL_PA5
            - OPAMP3_CS_VPSEL_PC3

            - OPAMP4_CS_VPSEL_PA4
            - OPAMP4_CS_VPSEL_PC5
            - OPAMP4_CS_VPSEL_PB13
            - OPAMP4_CS_VPSEL_PA7
          - OPAMP_Vmsel :
            - OPAMP1_CS_VMSEL_PA3
            - OPAMP1_CS_VMSEL_PC5
            - OPAMP1_CS_VMSEL_PA0
            - OPAMP1_CS_VMSEL_FLOAT

            - OPAMP2_CS_VMSEL_PA5
            - OPAMP2_CS_VMSEL_PC5
            - OPAMP2_CS_VMSEL_PB0
            - OPAMP2_CS_VMSEL_FLOAT

            - OPAMP3_CS_VMSEL_PC4
            - OPAMP3_CS_VMSEL_PB10
            - OPAMP3_CS_VMSEL_NC
            - OPAMP3_CS_VMSEL_FLOAT

            - OPAMP4_CS_VMSEL_PB10
            - OPAMP4_CS_VMSEL_PB1
            - OPAMP4_CS_VMSEL_PA5
            - OPAMP4_CS_VMSEL_FLOAT
          - OPAMP_Vpssel :
            - OPAMP1_CS_VPSSEL_PA1
            - OPAMP1_CS_VPSSEL_PA5
            - OPAMP1_CS_VPSSEL_PA4
            - OPAMP1_CS_VPSSEL_PA7

            - OPAMP2_CS_VPSSEL_PA7
            - OPAMP2_CS_VPSSEL_PA4
            - OPAMP2_CS_VPSSEL_PB0
            - OPAMP2_CS_VPSSEL_PB14

            - OPAMP3_CS_VPSSEL_PB2
            - OPAMP3_CS_VPSSEL_PA1
            - OPAMP3_CS_VPSSEL_PA5
            - OPAMP3_CS_VPSSEL_PC3

            - OPAMP4_CS_VPSSEL_PA4
            - OPAMP4_CS_VPSSEL_PC5
            - OPAMP4_CS_VPSSEL_PB13
            - OPAMP4_CS_VPSSEL_PA7
          - OPAMP_Vmssel :
            - OPAMP1_CS_VMSSEL_PA3
            - OPAMP1_CS_VMSSEL_PC5
            - OPAMP1_CS_VMSSEL_PA0
            - OPAMP1_CS_VMSSEL_FLOAT

            - OPAMP2_CS_VMSSEL_PA5
            - OPAMP2_CS_VMSSEL_PC5
            - OPAMP2_CS_VMSSEL_PB0
            - OPAMP2_CS_VMSSEL_FLOAT

            - OPAMP3_CS_VMSSEL_PC4
            - OPAMP3_CS_VMSSEL_PB10
            - OPAMP3_CS_VMSSEL_NC
            - OPAMP3_CS_VMSSEL_FLOAT

            - OPAMP4_CS_VMSSEL_PB10
            - OPAMP4_CS_VMSSEL_PB1
            - OPAMP4_CS_VMSSEL_PA5
            - OPAMP4_CS_VMSSEL_FLOAT
          - Gain :
            - OPAMP_CS_PGA_GAIN_2
            - OPAMP_CS_PGA_GAIN_4
            - OPAMP_CS_PGA_GAIN_8
            - OPAMP_CS_PGA_GAIN_16
            - OPAMP_CS_PGA_GAIN_32
          - VREFSEL :
            - OPAMP_VREF_SEL_0_1VDD
            - OPAMP_VREF_SEL_0_9VDD
          - CALEN :
            - OPAMP_CS_CALEN_ENABLE
            - OPAMP_CS_CALEN_DISABLE
return  none

使用提示： 实现读回 OPAMPx_CS 并清除使能、模式、增益、正反端选择、参考电压与校准位，再写入结构体的对应值；结构体不含使能位，因此 OPAMP_Init 会把 OPAMPx 的使能位清零，需随后调用 OPAMP_Enable 使能。

void OPAMP_Enable(OPAMPX OPAMPx, FunctionalState Cmd)使能或禁用 OPAMPx。

源码注释

name    OPAMP_Enable.
fun     Enable or disable OPAMPx .
param   OPAMPx :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   Cmd :
          - ENABLE
          - DISABLE
return  none

void OPAMP_SetWorkMode(OPAMPX OPAMPx, OPAMP_CS_MOD Mode)选择 OPA 工作模式。

源码注释

name    OPAMP_SetWorkMode.
fun     OPA work mode select.
param   OPAMPx :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   Mode :
          - OPAMP_CS_EXT_OPAMP
          - OPAMP_CS_PGA_EN
          - OPAMP_CS_FOLLOW
return  none

void OPAMP_SetPgaGain(OPAMPX OPAMPx, OPAMP_CS_PGA_GAIN Gain)设置 OPAMPx 的增益值选择。

源码注释

name    OPAMP_SetPgaGain.
fun     Set opampx gain value selection
param   OPAMPx :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   Gain :
          - OPAMP_CS_PGA_GAIN_2
          - OPAMP_CS_PGA_GAIN_4
          - OPAMP_CS_PGA_GAIN_8
          - OPAMP_CS_PGA_GAIN_16
          - OPAMP_CS_PGA_GAIN_32
return  none

void OPAMP_SetVpSel(OPAMPX OPAMPx, OPAMP_CS_VPSEL VpSel)设置 OPAMP 正端输入选择。

源码注释

name    OPAMP_SetVpSel.
fun     Set opamp VP selection
param   OPAMPX :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   VpSel :
          - OPAMP1_CS_VPSEL_PA1
          - OPAMP1_CS_VPSEL_PA5
          - OPAMP1_CS_VPSEL_PA4
          - OPAMP1_CS_VPSEL_PA7

          - OPAMP2_CS_VPSEL_PA7
          - OPAMP2_CS_VPSEL_PA4
          - OPAMP2_CS_VPSEL_PB0
          - OPAMP2_CS_VPSEL_PB14

          - OPAMP3_CS_VPSEL_PB2
          - OPAMP3_CS_VPSEL_PA1
          - OPAMP3_CS_VPSEL_PA5
          - OPAMP3_CS_VPSEL_PC3

          - OPAMP4_CS_VPSEL_PA4
          - OPAMP4_CS_VPSEL_PC5
          - OPAMP4_CS_VPSEL_PB13
          - OPAMP4_CS_VPSEL_PA7
return  none

void OPAMP_SetVmSel(OPAMPX OPAMPx, OPAMP_CS_VMSEL VmSel)设置 OPAMP 负端输入选择。

源码注释

name    OPAMP_SetVmSel.
fun     Set opamp VM selection
param   OPAMPX :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   VmSel
          - OPAMP1_CS_VMSEL_PA3
          - OPAMP1_CS_VMSEL_PC5
          - OPAMP1_CS_VMSEL_PA0
          - OPAMP1_CS_VMSEL_FLOAT

          - OPAMP2_CS_VMSEL_PA5
          - OPAMP2_CS_VMSEL_PC5
          - OPAMP2_CS_VMSEL_PB0
          - OPAMP2_CS_VMSEL_FLOAT

          - OPAMP3_CS_VMSEL_PC4
          - OPAMP3_CS_VMSEL_PB10
          - OPAMP3_CS_VMSEL_NC
          - OPAMP3_CS_VMSEL_FLOAT

          - OPAMP4_CS_VMSEL_PB10
          - OPAMP4_CS_VMSEL_PB1
          - OPAMP4_CS_VMSEL_PA5
          - OPAMP4_CS_VMSEL_FLOAT
return  none

void OPAMP_SetVmSecondSel(OPAMPX OPAMPx, OPAMP_CS_VMSSEL VmsSel)设置 OPAMP 负端输入主从选择。

源码注释

name    OPAMP_SetVmSecondSel.
fun     Set opamp VM secondary selection
param   OPAMPx :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   VmsSel :
          - OPAMP1_CS_VMSSEL_PA3
          - OPAMP1_CS_VMSSEL_PC5
          - OPAMP1_CS_VMSSEL_PA0
          - OPAMP1_CS_VMSSEL_FLOAT

          - OPAMP2_CS_VMSSEL_PA5
          - OPAMP2_CS_VMSSEL_PC5
          - OPAMP2_CS_VMSSEL_PB0
          - OPAMP2_CS_VMSSEL_FLOAT

          - OPAMP3_CS_VMSSEL_PC4
          - OPAMP3_CS_VMSSEL_PB10
          - OPAMP3_CS_VMSSEL_NC
          - OPAMP3_CS_VMSSEL_FLOAT

          - OPAMP4_CS_VMSSEL_PB10
          - OPAMP4_CS_VMSSEL_PB1
          - OPAMP4_CS_VMSSEL_PA5
          - OPAMP4_CS_VMSSEL_FLOAT
return  none

void OPAMP_SetVpSecondSel(OPAMPX OPAMPx, OPAMP_CS_VPSSEL VpsSel)设置 OPAMP 正端输入主从选择。

源码注释

name    OPAMP_SetVpSecondSel.
fun     Set opamp VP secondary selection
param   OPAMPX :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   VpsSel
          - OPAMP1_CS_VPSSEL_PA1
          - OPAMP1_CS_VPSSEL_PA5
          - OPAMP1_CS_VPSSEL_PA4
          - OPAMP1_CS_VPSSEL_PA7

          - OPAMP2_CS_VPSSEL_PA7
          - OPAMP2_CS_VPSSEL_PA4
          - OPAMP2_CS_VPSSEL_PB0
          - OPAMP2_CS_VPSSEL_PB14

          - OPAMP3_CS_VPSSEL_PB2
          - OPAMP3_CS_VPSSEL_PA1
          - OPAMP3_CS_VPSSEL_PA5
          - OPAMP3_CS_VPSSEL_PC3

          - OPAMP4_CS_VPSSEL_PA4
          - OPAMP4_CS_VPSSEL_PC5
          - OPAMP4_CS_VPSSEL_PB13
          - OPAMP4_CS_VPSSEL_PA7
return  none

void OPAMP_VREFSel(OPAMPX OPAMPx, uint32_t VrefSel)设置 OPAMPx 的偏移参考电压选择。

源码注释

name    OPAMP_VREFSel.
fun     Set opampx vref_opt selection
param   OPAMPx :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   VrefSel :
          - OPAMP_VREF_SEL_0_1VDD
          - OPAMP_VREF_SEL_0_9VDD
return  none

void OPAMP_SetLock(uint32_t Lock)设置 OPAMP 锁定。

源码注释

name    OPAMP_SetLock.
fun     Set opamp lock
param   Lock :
          - OPAMP1_LOCK
          - OPAMP2_LOCK
          - OPAMP3_LOCK
          - OPAMP4_LOCK
return  none

使用提示： 实现把 Lock 按位或写入 OPAMP_LOCK，一次可传入多个宏的按位或。

void OPAMP_CalEn(OPAMPX OPAMPx, FunctionalState Cmd)设置 OPAMPx 偏移校准使能。

源码注释

name    OPAMP_CalEn.
fun     Set OPAMPx offset calibration EN
param   OPAMPx :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
param   Cmd :
          - ENABLE
          - DISABLE
return  none

bool OPAMP_IsCalOutHigh(OPAMPX OPAMPx)检查指定 OPAMP 的校准输出是否为高。

源码注释

name    OPAMP_IsCalOutHigh.
fun     Check whether the specified OPAMP calibration output is high.
param   OPAMPx :
          - OPAMP1
          - OPAMP2
          - OPAMP3
          - OPAMP4
return  true or false

5.15.3 Demo 示例说明

本节说明 OPAMP 的 2 个示例：PGA 演示 OPAMP1、OPAMP2 的 PGA 模式双路放大，PGA_SwitchByTim 演示由 ATIM1_CC6 切换输入、输出再由 ADC 与 DMA 采回的 PGA。

5.15.3.1 PGA PGA 模式双路增益放大

工程目录： projects/n32g41x_EVAL/examples/OPAMP/PGA/

使能 GPIO 与 OPAMP 时钟→配置 PA1、PA7 为模拟输入→配置 PA2、PA6 为模拟输出→将 OPAMP1、OPAMP2 配为 PGA 模式增益 2 倍→主循环空转，示波器观察输出

项目	源码解读
功能	把 OPAMP1、OPAMP2 配置为 PGA 模式、增益 2 倍，输出引脚分别为 PA2、PA6，用示波器观察输入与输出，输出等于输入的 2 倍。
源码组成	`src/main.c`：`main` 与 `RCC_Configuration`、`GPIO_Configuration`、`OPAMP_Configuration`； `inc/main.h`：包含 `n32g41x_opamp.h` 并定义 OPAMP1、OPAMP2 的 VP 与 VOUT 引脚宏； `src/n32g41x_it.c`、`inc/n32g41x_it.h`：中断服务函数； `readme.txt`：功能、环境与使用说明； `MDK-ARM/`、`EWARM/`：Keil 与 IAR 工程。
关键配置	PA1、PA7 为模拟输入（OPAMP1、OPAMP2 的正端），PA2、PA6 为模拟输出（两路 VOUT）； GPIO 配为 `GPIO_MODE_ANALOG`、`GPIO_NO_PULL`、`GPIO_DS_HIGH`、`GPIO_AF0`。 OPAMP 模式为 `OPAMP_CS_PGA_EN`，增益为 `OPAMP_CS_PGA_GAIN_2`； OPAMP1 正端选 `OPAMP1_CS_VPSEL_PA1`，OPAMP2 正端选 `OPAMP2_CS_VPSEL_PA7`。系统时钟为 HSI+PLL，N32G412 为 80 MHz，N32G415 为 96 MHz。
程序与数据路径	`main` 先调用 `RCC_Configuration` 打开 GPIO（`RCC_AHB_PERIPH_GPIO`）与 OPAMP（`RCC_APB1_PERIPH_OPAMP`）时钟，再由 `GPIO_Configuration` 把 PA1、PA7、PA2、PA6 配为模拟功能，`OPAMP_Configuration` 用 `OPAMP_StructInit` 取默认值后设定增益与模式，依次对 OPAMP1、OPAMP2 调用 `OPAMP_Init`、`OPAMP_SetVpSel`、`OPAMP_Enable`，最后进入空的 `while(1)`。
主要 API	`OPAMP_StructInit`、`OPAMP_Init`、`OPAMP_SetVpSel`、`OPAMP_Enable`、`GPIO_InitStruct`、`GPIO_InitPeripheral`
验证方法	编译后进入调试模式，在 PA1、PA7 接入输入，用示波器观察 PA2、PA6 的输出，输出应为输入的 2 倍。
使用提示	G41x 内嵌 4 个独立 OPAMP，本例仅使用 OPAMP1、OPAMP2； PGA 模式下 VM 引脚内部连接反馈网络，未使用的 VM 引脚可作为普通 GPIO 使用； OPAMP 输出范围为 0.4 V 到 VDDA-0.4 V。开发环境为 KEIL MDK-ARM V5.34.0.0 或 IAR EWARM 8.50.1。

核心代码解读与移植

示例先由引脚宏定位两路 OPAMP 的输入输出，再把正端与输出配为模拟功能，最后写入 PGA 模式与增益并使能。

数据路径： main → RCC_Configuration 打开 OPAMP 时钟 → GPIO_Configuration 把 PA1、PA7 配为模拟输入、PA2、PA6 配为模拟输出 → OPAMP_Configuration 写入 OPAMP_CS_PGA_EN 与 OPAMP_CS_PGA_GAIN_2 → OPAMP_Enable → PA2、PA6 的输出为输入的 2 倍

1. 板级宏给出两路 OPAMP 的引脚。 inc/main.h 把 OPAMP1 的正端定义为 PA1、输出定义为 PA2，OPAMP2 的正端定义为 PA7、输出定义为 PA6，N32G412 与 N32G415 两个分支的引脚映射相同。

inc/main.hinc/main.h

/* OPAMP pin definitions
 * OPAMP1: VP0 = PA1, VOUT = PA2
 * OPAMP2: VP0 = PA7, VOUT = PA6
 * Both N32G412 and N32G415 share the same OPAMP pin mapping
 */
#ifdef N32G412
#define OPAMP1_VP_PORT      GPIOA
#define OPAMP1_VP_PIN       GPIO_PIN_1
#define OPAMP1_OUT_PORT     GPIOA
#define OPAMP1_OUT_PIN      GPIO_PIN_2

#define OPAMP2_VP_PORT      GPIOA
#define OPAMP2_VP_PIN       GPIO_PIN_7
#define OPAMP2_OUT_PORT     GPIOA
#define OPAMP2_OUT_PIN      GPIO_PIN_6
#endif

改用其它 OPAMP 通道或更换板卡时，同步核对这一组 OPAMPx_VP_PIN、OPAMPx_OUT_PIN。

2. 打开 OPAMP 与 GPIO 时钟。 OPAMP 挂在 APB1 上、GPIO 挂在 AHB 上，RCC_Configuration 分别打开两处时钟，缺一则后续寄存器写入不生效。

src/main.csrc/main.c · RCC_Configuration

void RCC_Configuration(void)
{
    /* Enable GPIO clocks */
    RCC_EnableAHBPeriphClk(RCC_AHB_PERIPH_GPIO, ENABLE);

    /* Enable OPAMP clocks */
    RCC_EnableAPB1PeriphClk(RCC_APB1_PERIPH_OPAMP, ENABLE);
}

移植到其它外设时，核对 RCC_AHB_PERIPH_GPIO 与 RCC_APB1_PERIPH_OPAMP 是否与本板所用端口和运放一致。

3. 把正端与输出配为模拟功能。 GPIO_Configuration 用同一个结构体先把 PA1、PA7 配为模拟输入，再改 Pin 把 PA2、PA6 配为模拟输出；模拟模式下引脚直接连通运放的输入与输出网络。

src/main.csrc/main.c · GPIO_Configuration

void GPIO_Configuration(void)
{
    GPIO_InitType GPIO_InitStructure;

    GPIO_InitStruct(&GPIO_InitStructure);

    /* Configure OPAMP1_VP (PA1) and OPAMP2_VP (PA7) as analog inputs */
    GPIO_InitStructure.Pin            = OPAMP1_VP_PIN | OPAMP2_VP_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode      = GPIO_MODE_ANALOG;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Slew_Rate = GPIO_SLEW_RATE_FAST;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = GPIO_AF0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pull      = GPIO_NO_PULL;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Current   = GPIO_DS_HIGH;
    GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    /* Configure OPAMP1_OUT (PA2) and OPAMP2_OUT (PA6) as analog outputs */
    GPIO_InitStructure.Pin = OPAMP1_OUT_PIN | OPAMP2_OUT_PIN;
    GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

GPIO_SLEW_RATE_FAST 只对 PA0、PA1、PA2、PB5、PB6、PB7 有效，对 PA6、PA7 不起作用；换引脚时要同步核对 GPIOA 与所选引脚。

4. 写 PGA 模式与增益并使能。 OPAMP_Configuration 先用 OPAMP_StructInit 取默认值，再把 Gain 设为 OPAMP_CS_PGA_GAIN_2、Mode 设为 OPAMP_CS_PGA_EN，随后依次初始化 OPAMP1、OPAMP2 并选择正端。

src/main.csrc/main.c · OPAMP_Configuration

void OPAMP_Configuration(void)
{
    OPAMP_InitType OPAMP_InitStructure;

    OPAMP_StructInit(&OPAMP_InitStructure);
    OPAMP_InitStructure.Gain = OPAMP_CS_PGA_GAIN_2;
    OPAMP_InitStructure.Mode = OPAMP_CS_PGA_EN;

    /* Configure OPAMP1: PGA mode, gain x2, VP = PA1 */
    OPAMP_Init(OPAMP1, &OPAMP_InitStructure);
    OPAMP_SetVpSel(OPAMP1, OPAMP1_CS_VPSEL_PA1);
    OPAMP_Enable(OPAMP1, ENABLE);

    /* Configure OPAMP2: PGA mode, gain x2, VP = PA7 */
    OPAMP_Init(OPAMP2, &OPAMP_InitStructure);
    OPAMP_SetVpSel(OPAMP2, OPAMP2_CS_VPSEL_PA7);
    OPAMP_Enable(OPAMP2, ENABLE);
    /* OPAMP output pin is automatically enabled when OPAMPx is enabled */
}

OPAMP_Init 会把使能位清零，因此每次都先 OPAMP_Init 再 OPAMP_Enable；改增益时只需换 Gain 取值，改通道时同步核对 OPAMP1、OPAMP2 与其正端宏。

对应源码： src/main.c、inc/main.h

5.15.3.2 PGA_SwitchByTim 定时器切换输入的 PGA 采样

工程目录： projects/n32g41x_EVAL/examples/OPAMP/PGA_SwitchByTim/

使能 GPIO、OPAMP、DMA、ADC1 与 ATIM1 时钟→配置 PA1、PA7 为模拟输入、PA2 为模拟输出→将 OPAMP1 配为 PGA 模式增益 2 倍→配置 ADC1 由 ATIM1 触发并经 DMA 搬入内存→配置 ATIM1 计数与 CC6 输出并启动→主循环空转，读取 ADCConvertedValue

项目	源码解读
功能	OPAMP1 配为 PGA 模式、增益 2 倍，正端输入由 ATIM1_CC6 在 PA1 与 PA7 之间自动切换；输出经 PA2 接入 ADC1 通道 2，由 ATIM1 触发转换并用 DMA 循环存入 `ADCConvertedValue`。
源码组成	`src/main.c`：`main` 与 `RCC_Configuration`、`GPIO_Configuration`、`DMA_Config`、`OPAMP_Configuration`、`ADC_Initial`、`TIM_Configuration`； `inc/main.h`：包含 `n32g41x_opamp.h`、`n32g41x_adc.h`、`n32g41x_dma.h`、`n32g41x_tim.h` 并定义 OPAMP1 引脚宏； `src/n32g41x_it.c`、`inc/n32g41x_it.h`：中断服务函数； `readme.txt`：功能、环境与使用说明； `MDK-ARM/`、`EWARM/`：Keil 与 IAR 工程。
关键配置	引脚：PA1、PA7 为 OPAMP1 主、从正端模拟输入，PA2 为模拟输出； OPAMP：`OPAMP_CS_PGA_EN` 模式、`OPAMP_CS_PGA_GAIN_2` 增益，主正端 `OPAMP1_CS_VPSEL_PA1`、从正端 `OPAMP1_CS_VPSSEL_PA7`； ADC：`ADC_EXT_TRIG_REG_CONV_ATIM1_TRGO` 触发、通道 `ADC1_Channel_02_PA2`、采样 `ADC_SAMP_TIME_CYCLES_6`； DMA：DMA1 通道 1 循环搬运 4 个半字； TIM：ATIM1 中央对齐模式 3、`Period` 1000、预分频 `SystemCoreClock/12000 - 1`、CC6 脉宽 500、`TIM_TRGO_SRC_UPDATE` 触发；时钟：HSI+PLL，N32G412 80 MHz、N32G415 96 MHz。
程序与数据路径	`main` 依次调用 `RCC_Configuration`（打开 GPIO、OPAMP、DMA、ADC1、ATIM1 时钟）、`GPIO_Configuration`（配模拟引脚）、`DMA_Config`（建 DMA1 通道 1）、`OPAMP_Configuration`、`ADC_Initial`、`TIM_Configuration`（配 ATIM1），再用 `TIM_EnableCtrlPwmOutputs`、`TIM_Enable` 启动； ATIM1 更新事件触发 ADC1 转换，DMA1 通道 1 把 `ADC1->DAT` 循环搬入 `ADCConvertedValue[4]`，主循环空转。
主要 API	`OPAMP_StructInit`、`OPAMP_Init`、`OPAMP_Enable`、`GPIO_InitStruct`、`GPIO_InitPeripheral`、`DMA_Init`、`ADC_ConfigRegularChannel`、`ADC_Enable`、`ADC_EnableDMA`、`TIM_InitTimeBase`、`TIM_SelectOutputTrig`
验证方法	编译后进入调试模式，在 PA1、PA7 接入电压，观察 `ADCConvertedValue` 中的数据，应分别是 PA1、PA7 放大 2 倍后的采样值；用示波器可观察 PA2 的输出。
使用提示	G41x 内嵌 4 个独立 OPAMP，本例仅使用 OPAMP1； PGA 模式下 VM 引脚内部连接反馈网络，未使用的 VM 引脚可作为普通 GPIO 使用； OPAMP 输出范围为 0.4 V 到 VDDA-0.4 V；经 PGA 放大的电压不能超过 VDDA-0.3 V，也不能低于 0.3 V；需确保 PGA 切换（ATIM1_CC6）的速度大于 ADC 转换速率。开发环境为 KEIL MDK-ARM V5.34.0.0 或 IAR EWARM 8.50.1。

核心代码解读与移植

示例先定位 OPAMP1 的三只引脚，再把 PGA 的主从正端配好，接着用 ATIM1 提供切换与触发信号，最后由 ADC1 与 DMA 把放大结果采回内存。

数据路径： ATIM1_CC6 → OPAMP1 正端在 PA1 与 PA7 间切换 → PGA 增益 2 → PA2 输出 → ADC1 通道 2 采样（ATIM1 TRGO 触发）→ DMA1 通道 1 → ADCConvertedValue

1. 板级宏给出 OPAMP1 的三只引脚。 inc/main.h 把 OPAMP1 的主正端定义为 PA1、从正端定义为 PA7、输出定义为 PA2，两处芯片分支的映射相同。

inc/main.hinc/main.h

/* OPAMP pin definitions
 * OPAMP1: VP0 = PA1,VPS = PA7, VOUT = PA2
 * Both N32G412 and N32G415 share the same OPAMP pin mapping
 */
#ifdef N32G412
#define OPAMP1_VP_PORT      GPIOA
#define OPAMP1_VP_PIN       GPIO_PIN_1

#define OPAMP1_VPS_PORT     GPIOA
#define OPAMP1_VPS_PIN      GPIO_PIN_7

#define OPAMP1_OUT_PORT     GPIOA
#define OPAMP1_OUT_PIN      GPIO_PIN_2

改用其它 OPAMP 通道时，同步核对 OPAMP1_VP_PIN、OPAMP1_VPS_PIN、OPAMP1_OUT_PIN 与运放通道号。

2. 配置 OPAMP1 的 PGA 主从正端并使能。 OPAMP_Configuration 取默认结构体后设 PGA 模式与增益 2 倍，并把主正端设为 PA1、从正端设为 PA7，供 ATIM1_CC6 在主从之间切换。

src/main.csrc/main.c · OPAMP_Configuration

void OPAMP_Configuration(void)
{
    OPAMP_InitType OPAMP_InitStructure;

    OPAMP_StructInit(&OPAMP_InitStructure);
    OPAMP_InitStructure.Gain = OPAMP_CS_PGA_GAIN_2;
    OPAMP_InitStructure.Mode = OPAMP_CS_PGA_EN;
    OPAMP_InitStructure.OPAMP_Vpsel = OPAMP1_CS_VPSEL_PA1;
    OPAMP_InitStructure.OPAMP_Vpssel = OPAMP1_CS_VPSSEL_PA7;

    /* Configure OPAMP1: PGA mode, gain x2*/
    OPAMP_Init(OPAMP1, &OPAMP_InitStructure);
    OPAMP_Enable(OPAMP1, ENABLE);

    /* OPAMP output pin is automatically enabled when OPAMPx is enabled */
}

从正端 OPAMP_Vpssel 只在 OPAMPx_CS.VPSSEL 参与 ATIM1_CC6 自动切换时起作用，改切换对象时同步核对 OPAMP1_CS_VPSSEL_* 的通道宏。

3. 用 ATIM1 提供切换与触发。 TIM_Configuration 以 SystemCoreClock/12000 为基准设预分频与 1000 的周期，配置通道 1 与通道 6 的脉宽，并把更新事件选作触发输出。

src/main.csrc/main.c · TIM_Configuration

void TIM_Configuration(void)
{
    TIM_DeInit(ATIM1);
    /* Compute the prescaler value */
    PrescalerValue = (uint32_t)((SystemCoreClock) / 12000) - 1;
    /* Time base configuration */
    TIM_InitTimBaseStruct(&TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_TimeBaseStructure.Period    = 1000;
    TIM_TimeBaseStructure.Prescaler = PrescalerValue;
    TIM_TimeBaseStructure.ClkDiv    = TIM_CLK_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.CounterMode   = TIM_CNT_MODE_CENTER_ALIGN3;

    TIM_InitTimeBase(ATIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

src/main.csrc/main.c · TIM_Configuration

    /* PWM1 Mode configuration: Channel6 */
    TIM_OCInitStructure.OutputState = TIM_OUTPUT_STATE_ENABLE;
    TIM_OCInitStructure.Pulse       = CCR6_Val;
    TIM_InitOc6(ATIM1, &TIM_OCInitStructure);

    TIM_ConfigOc6Preload(ATIM1, TIM_OC_PRE_LOAD_ENABLE);

    TIM_SelectOutputTrig(ATIM1,TIM_TRGO_SRC_UPDATE);

    TIM_ConfigArPreload(ATIM1, ENABLE);

}

切换与触发都来自 ATIM1，改切换速率时同步核对预分频、Period 与 CC6 的 CCR6_Val，并保证切换速度大于 ADC 转换速率。

4. ADC1 由 TRGO 触发采样 PA2。 ADC_Initial 把触发源选为 ATIM1 的 TRGO，单通道规则转换接 PA2，采样时间 6 个周期，等待就绪后打开 DMA。

src/main.csrc/main.c · ADC_Initial

void ADC_Initial(void)
{
    /* ADCx configuration ------------------------------------------------------*/
    ADC_InitStructure.WorkMode       = ADC_WORKMODE_INDEPENDENT;
    ADC_InitStructure.MultiChEn      = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ContinueConvEn = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ExtTrigSelect  = ADC_EXT_TRIG_REG_CONV_ATIM1_TRGO;
    ADC_InitStructure.DatAlign       = ADC_DAT_ALIGN_R;
    ADC_InitStructure.ChsNumber      = 1;
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC1_Channel_02_PA2, 1, ADC_SAMP_TIME_CYCLES_6);

    /* Enable ADC1 */
    ADC_Enable(ADC1, ENABLE);
    /*Check ADC1 Ready*/
    while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_RDY) == RESET)
        ;
    /* Enable ADC1 DMA */
    ADC_EnableDMA(ADC1, ENABLE);
}

采样通道固定在 ADC1_Channel_02_PA2，换输出引脚时要同步核对 ADC 通道号与采样时间。

5. 用 DMA 循环搬回采样值。 DMA_Config 把外设地址指向 ADC1->DAT、内存地址指向 ADCConvertedValue，一次 4 个半字、内存自增、循环模式，并把通道 1 映射到 ADC1。

src/main.csrc/main.c · DMA_Config

void DMA_Config(void)
{
    DMA_DeInit(DMA_CH1);
    DMA_StructInit(&DMA_InitStructure);
    DMA_InitStructure.PeriphAddr     = (uint32_t)&ADC1->DAT;
    DMA_InitStructure.MemAddr        = (uint32_t)&ADCConvertedValue;
    DMA_InitStructure.Direction      = DMA_DIR_PERIPH_SRC;
    DMA_InitStructure.BufSize        = 4;
    DMA_InitStructure.PeriphInc      = DMA_PERIPH_INC_DISABLE;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc  = DMA_MEM_INC_ENABLE;
    DMA_InitStructure.PeriphDataSize = DMA_PERIPH_DATA_SIZE_HALFWORD;
    DMA_InitStructure.MemDataSize    = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    DMA_InitStructure.CircularMode   = DMA_MODE_CIRCULAR;
    DMA_InitStructure.Priority       = DMA_PRIORITY_HIGH;
    DMA_InitStructure.Mem2Mem        = DMA_M2M_DISABLE;
    DMA_Init(DMA_CH1, &DMA_InitStructure);

    DMA_RequestRemap(DMA_REMAP_ADC1, DMA, DMA_CH1, ENABLE);

    /* Enable DMA channel1 */
    DMA_EnableChannel(DMA_CH1, ENABLE);
}

BufSize 为 4，与 ADCConvertedValue[4] 对应；改缓冲区长度时要同步改 BufSize 与数组大小，并核对 DMA_RequestRemap 的映射关系。

对应源码： src/main.c、inc/main.h

5.15.4 注意与排障

场景	检查与建议	来源
PGA 模式的负端配置	用户手册“OPAMP单端增益(PGA)模式”写明 PGA 为 `OPAMPx_CS.MOD` = “10”，支持 2/4/8/16/32 倍增益，`OPAMPx_CS.VMSSEL` 或 `OPAMPx_CS.VMSEL` 引脚必须设置为浮空，正端由 `OPAMPx_CS.VPSSEL` 或 `OPAMPx_CS.VPSEL` 选择。	用户手册
跟随模式的负端接线	用户手册“OPAMP跟随模式”写明跟随模式为 `OPAMPx_CS.MOD` = “11”，负端由芯片内部连接到输出端口，未占用的 VM 引脚可作为其它 GPIO 使用。	用户手册
输出范围限制	用户手册“运算放大器(OPAMP)”章首写明 OPAMP 的输入范围为 0V 到 VDDA，输出范围为 0.4V 到 VDDA-0.4V。	用户手册
输入引脚自动切换	用户手册特性与寄存器描述写明 `OPAMPx_CS.VPSSEL`、`OPAMPx_CS.VMSSEL` 支持 ATIM1_CC6 对 OPAMP1、OPAMP2 输入 PIN 的自动切换，OPAMP3、OPAMP4 由 ATIM2_CC6 自动切换。	用户手册
写保护	用户手册“OPAMP写保护”与 `OPAMP_LOCK` 寄存器描述写明 OPAMP1LK～OPAMP4LK 置 1 后相应 OPAMP 寄存器变为只读，该位只写一次且仅可通过上电复位清零。	用户手册

N32G412、N32G415 系列勘误手册 V1.0.0（2026.6.30）的勘误列表只列出一行 A 版芯片条目且勘误链接列为空，未列出 OPAMP 相关条目。