1.F3系列介绍
3 I4 K! Q7 ^9 h$ X) `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.

以上是官网对STM32F3系列的简单介绍，可见，STM32F3是ST公司出产的一系列性能较好的MCU，对其属于模拟电路部分的外设进行了增强。比如STM32F303中有四个可以程控增益的运算放大器。STM32F3系列MCU应用不如F4系列那么广泛，因此相关的网上学习资料也较少。本人经过短时间的接触后，对这一系列单片机有了一些了解。本文就是将本人对STM32F3系列（主要是STM32F303）芯片中的运放(OPAMP)的一些简单理解分享出来，帮助更多的人。
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/ U- S  e% u( k0 w% ]$ m9 s大多数参考资料都是来自ST公司的官方网站，由于参考资料都是英文，而本人的英语水平欠佳，所以并没有完整地翻译参考资料。同时，文章中难免有叙述不到位或不准确的部分。对于文中的谬误请大家多多包涵，不吝批评，我会加以改正。
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由于手头有一块ST公司的STM32F3DISCOVERY板，它上面的MCU型号是STM32F303VCT6，因此本文主要针对的是STM32F303芯片。

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0 S9 R; J& ^0 k2.运算放大器（OPAMP）
文章主要针对的是芯片内部的运放，因此对其他芯片的资源不做过多介绍，针对该款芯片的运放（OPAMP）做个简单介绍：
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l   0.5mA的输出能力

l   轨到轨输入/输出

8 I  {; @$ n, C' c! E' Z+ _l   在程控增益模式（PGA），增益大小可设置为2,4,8,16

运算放大器的输入端输出端与MCU的IO的连接可以在MCU用户手册中找到，从手册提供的框图中也可以找到IO的连接方式，而且更加形象。这里以STM32F303中的一个运放模块为例，看看它的连接。

图 STM32F303内部运放框图的一部分

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+ f4 _1 p* b9 {/ s主要看红框中的部分，梯形可以看成是多路输入一路输出的选择器。我们可以看到对于OPAMP1，同相输入端有四个IO口可以选择，分别是PA1,PA3，PA5，PA7（注意：根据手册上的一句话“The external gainsetting mode gives full flexibility to choose the amplifier configuration and feedbacknetworks.”根据这句话我认为这四个IO口中的任意一个都可以复用输入，由程序决定）。其中PA5可以复用为芯片内部DAC的一个输出端，PA7同时也能复用成OPAMP2的同相输入端。对于OPAMP1，它的反相输入端可以选择PA3，PC5之一。从图中可以看出，OPAMP1的输出可以直接连接到芯片内部的ADC模块，作为ADC的输入，同时也能将PA2复用为它的输出。从这种框图中可以很清楚地看出芯片内部各模块的连接，对于应用MCU帮助很大。

0 n: e) A8 J* k, j1 u" T  s8 R0 j若将片内运放的输出直接作为片内ADC的输入的话，需要同时使能ADC及运放，而且运放与ADC的连接是固定的，比如OPAMP1的输出连接到了片内ADC1的channel3上。
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3.运放的工作模式
接下来是应用片内运放，运放工作的三种模式：
! T/ m/ x1 `7 z: ]6 k$ A" p2 S
l   独立模式，外接增益调整模块（大概是将运放单独拿出来，连接外部电路才能控制增益）

- V  d/ B6 [$ ]6 i+ [Standalone mode (external gain setting mode)
' a) `+ K2 l& `* J& D) s4 m
l  电压跟随模式
, T' s9 g; f. E+ Z/ V" \3 c
' n, Q+ }/ {; f, L1 T9 Xl  程控增益模式

9 }2 f' @9 P4 O0 ^0 n' |3.1独立模式
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图 运放处于独立模式时的说明图

看上图，上图是运放处于独立模式时的说明图片，为了便于说明，将实际工作的电路用红笔勾出（如图片下部分），可以很明显地看出这是一个基本的反相放大电路，它的增益由外部的两个电阻来确定，片内的运放只是作为一个独立的运放出现。当然也完全可以接成其他形式的放大电路。
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) t2 ^, f4 F& I# L3.2跟随模式
# \# \4 c  h9 }! R& H这个模式下运放作为一个电压跟随器，其增益为1。例如同相输入可以与DAC相连，使电路输出阻抗增大。
0 X. y; n9 `0 N* b4 F2 _2 g

+ b. a$ A6 G! \* N4 v
1 a) Z' X- o) {

图 电压跟随模式的说明图

/ a, V! G6 {8 W0 f. `8 r' j' @, K
# I: R/ M  A" i5 Y7 x3.3程控增益模式
, x" U- K& }3 Z7 i& Z5 J+ t+ T增益可以在2/4/8/16中选择，也可以用这个运放来做个有源滤波器。
  ?9 e8 D, i! D; V1 ^: l

; S- [/ ]9 n6 D0 k' z1 }6 f: b5 L

图 程控增益模式的说明图

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4 K0 v; Z" `& I6 D, h$ `

8 M  i6 q0 f) i5 K$ a8 Q

图 运放用作有源滤波器

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