[N32G430试用报告]用过N32G430,你还会考虑Cortex-M0的MCU吗？

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[N32G430试用报告]用过N32G430,你还会考虑Cortex-M0的MCU吗？

N32G430初识
最近一起关注着Nation国民技术公司的通用MCU，我的主要目的就是用于国产化MCU的方案替代。2023年3月国民技术的N32G430系列荣获年度最佳MCU。我也是在那时开始注意这颗物料。
N32G430概述
  N32G430是一颗通用MCU，基于ARM公司Cortex-M4F内核。具有以下特性：

• 工作主频最高达128MHz
• 集成高达64KB的片内加密存储Flash
• 支持多用户分区权限管理，最大16KB的嵌入式SRAM
• 内置一个内部高速AHB总线，两个低速外设时钟总线APB及总线矩阵
• 最多支持40个可复用I/Os，提供丰富的高性能模拟接口，包括1个12位4.7Msps ADC，最多支持16个外部输入通道和3个内部通道
• 提供多种数字通信接口，包括4个UART、2个I2C、2个SPI/I2S、1个CAN 2.0B通信接口
  

N32G430的优势
  与某32F103相比，N32G430的ADC采样速率已经高达4.7Msps，而且内置了3个高速比较器。简单点说，没有增加MCU成本，却减少了物料，缩小了PCB面积。经济上就得到了老板与销售的好评；N32G430片上又集成了多路互补PWM输出，保留了CAN 2.0外设接口，对于我的DC/DC模块化电源设计简直就是绝配。
N32G430开箱
  包装拿在手中非常厚实。不用担心快递的暴力分拣。打开包装，在防静电袋中躺着的便是今天的主角——国民技术N32G430C8L7。一颗有128MHz主频，片上64KB Flash，16KB RAM的Cortex-M4F内核的MCU。
  主芯片N32G430C8的48个引脚，除少量引脚用于LED灯与按键外，其余功能引脚全部以插针的方式引出。对我们原型开发前方案验证非常友好！
板载还自带了国民技术的NS-Link调试器，提供了在线JTAG调试与虚拟串口功能。多种角度方便工程师们试用与评估。

Keil开发环境与Blinky闪灯
keil开发环境
国民技术官方对于Keil提供了器件包的加载方案，通过FTP下来.pack包后，自行导入到keil里面即可。导入成功后，我们便可以在选项页里面选择N32G430C8芯片了。

另：看新闻，国民技术与IAR达成了战略关系，N32芯片将在新版本的IAR环境下直接支持。估计Keil环境下直接安装N32的pack也不远了。
blinky闪灯
我们编写一个简单的示例程序来验证一下开发环境。也验证一下开发板的硬件与调试环境。我们将PA1引脚配置为输出模式，控制其输出高低电平，观察LED灯的亮灭。测试代码如下：

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     uint32_t ret = 0;
   
4.     bsp_init();
   
5.     SysTick_Config(128000);
   
6.     NVIC_EnableIRQ(SysTick_IRQn);
   
7.     time_line_ms = 500;
   
8.     while (1)
   
9.     {
   
10.         if (time_line_ms == 0)
    
11.         {
    
12.         time_line_ms = 500;
    
13.         bsp_led_toggle();
    
14.         }
    
15.     }
    
16. }
    
17. 
    
18. void SysTick_Handler(void)
    
19. {
    
20.     if (time_line_ms > 0)
    
21.     {
    
22.         time_line_ms--;
    
23.     }
    
24. }

复制代码

连接USB线，下载，观察板上LED的亮灭。

高性能ADC采样测试
国民技术N32G430C8芯片集成了高性能ADC模-数转换外设，12位SAR型ADC及接近5Msps采样速率，支持多种工作模式， 能满足大多数模数转换应用场景。
N32 ADC 正常工作需要配置 3 种时钟，其分别为工作时钟、采样时钟和计时时钟。工作时钟仅可配置为HCLK，采样时钟我们这里也使用AHB_CLK做为采样时钟源。计时时钟，我们使用HSE为源，进行8分频得到1MHz。
配置完成时钟，我们还需要启动ADC外设中的“ADC数字校准模块”，其用于测量和校正 ADC 的偏移电压，校准过程通过内部连接，对理想的“0”电压进行采样，计算出 offset，在正常工作时就可以去除 offset 电压。
下面为我使用ADC模块采样摇杆位置状态的流程图：

源代码如下：
bsp.c

1. static void adc_init(void)
   
2. {
   
3.     GPIO_InitType GPIO_InitStructure;
   
4.     ADC_InitType ADC_InitStructure;
   
5. 
   
6.     /* Enable peripheral clocks ------------------------------------------------*/
   
7.     /* Enable GPIO ADC clock*/
   
8.     RCC_AHB_Peripheral_Clock_Enable(RCC_AHB_PERIPH_GPIOA | RCC_AHB_PERIPH_ADC);
   
9.     /* RCC_ADCHCLK_DIV16*/
   
10.     ADC_Clock_Mode_Config(ADC_CKMOD_AHB, RCC_ADCHCLK_DIV16);
    
11.     RCC_ADC_1M_Clock_Config(RCC_ADC1MCLK_SRC_HSE, RCC_ADC1MCLK_DIV8); // selsect HSE as RCC ADC1M CLK Source
    
12. 
    
13.     GPIO_Structure_Initialize(&GPIO_InitStructure);
    
14.     /* Configure adc input as analog input -------------------------*/
    
15.     GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2;
    
16.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    
17.     GPIO_Peripheral_Initialize(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
18. 
    
19.     ADC_InitStructure.MultiChEn = DISABLE;
    
20.     ADC_InitStructure.ContinueConvEn = DISABLE;
    
21.     ADC_InitStructure.ExtTrigSelect = ADC_EXT_TRIGCONV_REGULAR_SWSTRRCH;
    
22.     ADC_InitStructure.DatAlign = ADC_DAT_ALIGN_R;
    
23.     ADC_InitStructure.ChsNumber = ADC_REGULAR_LEN_1;
    
24.     ADC_Initializes(&ADC_InitStructure);
    
25.     /* Enable ADC */
    
26.     ADC_ON();
    
27.     /* Check ADC Ready */
    
28.     while (ADC_Flag_Status_Get(ADC_RD_FLAG, ADC_FLAG_AWDG, ADC_FLAG_RDY) == RESET)
    
29.         ;
    
30.     /* Start ADC1 calibration */
    
31.     ADC_Calibration_Operation(ADC_CALIBRATION_ENABLE);
    
32.     /* Check the end of ADC1 calibration */
    
33.     while (ADC_Calibration_Operation(ADC_CALIBRATION_STS) == SET)
    
34.         ;
    
35. }

复制代码

main.c

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     uint32_t ret = 0;
   
4.     bsp_init();
   
5.     SysTick_Config(128000);
   
6.     NVIC_EnableIRQ(SysTick_IRQn);
   
7.     time_line_ms = 10;
   
8.     while (1)
   
9.     {
   
10.         if (time_line_ms == 0)
    
11.         {
    
12.             time_line_ms = 10;
    
13.             ret = bsp_adc_data_get(joystick_x_adc_channel);
    
14.             joystick_coordinate[0] = ret * 100 / 0xFFF;
    
15.             ret = bsp_adc_data_get(joystick_y_adc_channel);
    
16.             joystick_coordinate[1] = ret * 100 / 0xFFF;
    
17.         }
    
18.     }
    
19. }
    
20. 
    
21. void SysTick_Handler(void)
    
22. {
    
23.     if (time_line_ms > 0)
    
24.     {
    
25.         time_line_ms--;
    
26.     }
    
27. }

复制代码

观察结果：

  通过手拨动摇杆，可以看到ADC通过分压电阻采集到了对应的电压值。上图中，我将数值做了百分比化，其在初始状态为“居中”，可以看到采样值在0x30附近，即50%。随着摇杆或上推，或下拉，数值也在0-100%之间变化。

后记
本次浅浅地试用了国民技术N32G430C8芯片，其性能已经远超cortex-M3系列的MCU。无论是在物联网应用上面的小模块，亦或是电源应用的主控芯片，其均能很好的胜任。高主频下带来的强处理能力，必会抢夺大部分原Cortex-M3的市场。
在天猫国民技术旗舰店里N32G430C8零售价为3.20元（含税），我估计如果批量采购的话，价格应该还会有优惠。如此强劲的Cortex-M4内核的MCU，在这个价格下面，你还会选择M3的产品吗？反正我不会！

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