CW32單片機(jī)低電壓檢測器的使用介紹

CW32的LVD低電壓檢測器適用于監(jiān)測VDDA電源電壓或外部引腳輸入電壓，當(dāng)被監(jiān)測電壓與LVD閾值的比較結(jié)果滿足觸發(fā)的條件時(shí)，LVD將會(huì)產(chǎn)生中斷或者復(fù)位信號(hào)，通常用來處理一些緊急任務(wù)。LVD產(chǎn)生的中斷或復(fù)位標(biāo)志，只能通過軟件程序清零，并且只有當(dāng)中斷或復(fù)位標(biāo)志被清零后，在再次達(dá)到觸發(fā)條件時(shí)，LVD才能再次產(chǎn)生中斷或復(fù)位信號(hào)。在本文中以CW32L083系列為例，介紹LVD的基本功能和使用例程。

LVD的基本功能介紹：

1、4路監(jiān)測電壓源

VDDA電源電壓，PA00引腳輸入，PB00引腳輸入，PB11引腳輸入

2、16階閾值電壓，范圍2.02V-3.76V

3、3種觸發(fā)條件，可以組合使用

電平觸發(fā)：電壓低于閾值

下降沿觸發(fā)：電壓跌落到閾值以下的下降沿

上升沿觸發(fā)：電壓回升到閾值以上的上升沿

4、可觸發(fā)產(chǎn)生中斷或復(fù)位信號(hào)，二者不能同時(shí)產(chǎn)生

5、8階濾波可配置

6、支持遲滯功能

7、支持低功耗模式下運(yùn)行，中斷喚醒MCU

通過LVD的控制寄存器LVD_CR0的SOURCE位域來選擇LVD模塊監(jiān)控的電壓（VDDA電源/ PA00引腳/PB00引腳/PB11引腳），在監(jiān)測外部引腳電壓時(shí)，需將對(duì)應(yīng)的GPIO端口配置為模擬輸入模式（GPIOx_ANALOG.PINy = 1）。

LVD的比較結(jié)果可以從PA01/PA08/PC12/PE02/PF02腳輸出，在此之前，需將對(duì)應(yīng)的GPIO口配置為數(shù)字輸出模式，同時(shí)選擇端口位LVDOUT復(fù)用功能。

LVD 內(nèi)置的電壓比較器具有遲滯功能，只有當(dāng)被監(jiān)測電壓高于或低于閾值電壓達(dá)到 20mV 時(shí)，比較器輸出信號(hào)才會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，可避免當(dāng) LVD 的監(jiān)測電壓在閾值電壓附近時(shí)，電壓比較器的輸出結(jié)果發(fā)生頻繁翻轉(zhuǎn)，增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。具體波形如下圖所示：

LVD的閾值電壓根據(jù)LVD控制寄存器LVD_CR0的VTH位控制。

LVD支持?jǐn)?shù)字濾波功能，可以增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性（系統(tǒng)在一定的參數(shù)抖動(dòng)下，維持起某些性能的特性），可以將LVD電壓比較的輸出結(jié)果信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，小于濾波寬度的信號(hào)被濾除，不會(huì)被觸發(fā)中斷或復(fù)位，如下圖所示，圖中兩處噪音或其他信號(hào)就被濾除了。

通過設(shè)置控制寄存器LVD_CR1的FLTEN位域，可以使能數(shù)字濾波模塊，當(dāng)將該位設(shè)置為1的時(shí)候，會(huì)使能數(shù)字濾波模塊。

通過設(shè)置控制寄存器 LVD_CR1 的 FLTCLK 位域可以選擇數(shù)字濾波的時(shí)鐘：

? FLTCLK 位為 1，選擇 HSIOSC 作為濾波時(shí)鐘

? FLTCLK 位為 0，選擇內(nèi)置 RC 振蕩器時(shí)鐘作為濾波時(shí)鐘，其頻率約 150kHz

控制寄存器 LVD_CR1 的 FLTTIME 位域用于選擇數(shù)字濾波的時(shí)鐘個(gè)數(shù)，如下表所示：

從 LVD 狀態(tài)寄存器 LVD_SR 的 FLTV 位域，可以讀出經(jīng) LVD 數(shù)字濾波后的信號(hào)電平；當(dāng) GPIO 的功能復(fù)用為 LVD_OUT 時(shí)，數(shù)字濾波后的信號(hào)就可以從 GPIO 輸出，以方便觀察測量。

LVD 支持在低功耗模式下工作，中斷輸出可將芯片從低功耗模式下喚醒。當(dāng)被監(jiān)測電壓與 LVD 閾值的比較結(jié)果滿足觸發(fā)條件時(shí)，可產(chǎn)生中斷或復(fù)位信號(hào)。產(chǎn)生中斷還是復(fù)位信號(hào)由控制寄存器 LVD_CR0 的 ACTION 位域控制：

? ACTION 為 1，LVD 觸發(fā)產(chǎn)生復(fù)位 #define LVD_Action_Reset ((uint32_t)0x00000002)

? ACTION 為 0，LVD 觸發(fā)產(chǎn)生中斷 #define LVD_Action_Irq ((uint32_t)0x00000000)

LVD可以通過設(shè)置控制寄存器 LVD_CR0 的 IE 位域?yàn)?1，使能 LVD 中斷，滿足觸發(fā)條件時(shí)將產(chǎn)生 LVD 中斷，中斷標(biāo)志位 LVD_SR.INTF 會(huì)被硬件置 1，用戶可以向 INTF 位寫 0，清除中斷標(biāo)志。設(shè)置控制寄存器 LVD_CR1 的 LEVEL、FALL、RISE 位域，可選擇不同的中斷或復(fù)位觸發(fā)方式，三者可組合使用：

? LEVEL 為 1，被監(jiān)測電壓低于閾值時(shí)觸發(fā)中斷或產(chǎn)生復(fù)位

? FALL 為 1，被監(jiān)測電壓跌落到閾值以下的下降沿觸發(fā)中斷或產(chǎn)生復(fù)位

? RISE 為 1，被監(jiān)測電壓回升到閾值以上的上升沿觸發(fā)中斷或產(chǎn)生復(fù)位

LVD使用例程介紹：

根據(jù)上述內(nèi)容，可以配置一個(gè)關(guān)于CW32L083的電壓監(jiān)測例程，LVD的輸入通道設(shè)置為PA00,輸出端口為PA08,門限電壓為2.02V，利用LVD的中斷實(shí)現(xiàn)當(dāng)LVD輸入通道電壓低于或者高于門限電壓時(shí)刻（利用上升沿和下降沿）,PC03輸出電平翻轉(zhuǎn)一次。

voidLVD_PortInit(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure={0};

//打開GPIOA時(shí)鐘
__RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

//將PA08設(shè)置為LVD比較結(jié)果輸出
GPIO_InitStructure.Pins=GPIO_PIN_8;
GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_Init(CW_GPIOA, GPIO_InitStructure);

//將PA08復(fù)用為LVD比較結(jié)果輸出
PA08_AFx_LVDOUT();
//將PA00設(shè)置為LVD的輸入口
PA00_ANALOG_ENABLE();
}

intmain(void)
{
LVD_InitTypeDefLVD_InitStruct={0};

//LED初始化
LED_Init();

//配置測試IO口
LVD_PortInit();

LVD_InitStruct.LVD_Action=LVD_Action_Irq;//配置中斷功能
LVD_InitStruct.LVD_Source=LVD_Source_PA00;//配置LVD輸入口為PA00
LVD_InitStruct.LVD_Threshold=LVD_Threshold_2p02V;//配置LVD基準(zhǔn)電壓為2.02v
LVD_InitStruct.LVD_FilterEn=LVD_Filter_Enable;//LVD濾波模塊開啟
LVD_InitStruct.LVD_FilterClk=LVD_FilterClk_RC150K;//LVD濾波時(shí)鐘為150KHz
LVD_InitStruct.LVD_FilterTime=LVD_FilterTime_4095Clk;
LVD_Init( LVD_InitStruct);

LVD_TrigConfig(LVD_TRIG_FALL|LVD_TRIG_RISE,ENABLE);//LVD中斷為上升沿和下降沿觸發(fā)
LVD_EnableIrq(LVD_INT_PRIORITY);
LVD_ClearIrq();
FirmwareDelay(4800);
LVD_Enable();//LVD使能

while(1)
{
if(gFlagIrq)
{
PC03_TOG();
gFlagIrq=FALSE;
}
}
}

/**
*@briefLEDI/O初始化
*
*/
voidLED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure={0};

//打開GPIOC時(shí)鐘
REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->AHBEN,SYSCTRL_AHBEN_GPIOC_Msk);

/*ConfiguretheGPIO_LEDpin*/
GPIO_InitStructure.Pins=GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_Init(CW_GPIOC, GPIO_InitStructure);

//LEDsareoff.
PC02_SETLOW();
PC03_SETLOW();
}

//LVD中斷服務(wù)函數(shù)
voidLVD_IRQHandler(void)
{
LVD_ClearIrq();//清除中斷標(biāo)志
gFlagIrq=TRUE;//將gFlagIrq賦值為TURE
}

根據(jù)上述例程可以得到在PA00的輸入電壓值低于2.02v或高于2.02v的瞬間時(shí)刻，LVD會(huì)產(chǎn)生中斷，PC03的輸出電平會(huì)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，可利用CW32L083的開發(fā)板和一根杜邦線，將PA00和DVCC連接，在連接上的時(shí)刻以及拔掉杜邦線的時(shí)刻，LED1的狀態(tài)會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。

來源：武漢芯源半導(dǎo)體

審核編輯：湯梓紅