CW32單片機低電壓檢測器的使用介紹

CW32的LVD低電壓檢測器適用于監測VDDA電源電壓或外部引腳輸入電壓，當被監測電壓與LVD閾值的比較結果滿足觸發的條件時，LVD將會產生中斷或者復位信號，通常用來處理一些緊急任務。LVD產生的中斷或復位標志，只能通過軟件程序清零，并且只有當中斷或復位標志被清零后，在再次達到觸發條件時，LVD才能再次產生中斷或復位信號。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種觸發條件，可以組合使用

電平觸發：電壓低于閾值

下降沿觸發：電壓跌落到閾值以下的下降沿

上升沿觸發：電壓回升到閾值以上的上升沿

4、可觸發產生中斷或復位信號，二者不能同時產生

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模塊監控的電壓（VDDA電源/ PA00引腳/PB00引腳/PB11引腳），在監測外部引腳電壓時，需將對應的GPIO端口配置為模擬輸入模式（GPIOx_ANALOG.PINy = 1）。

LVD的比較結果可以從PA01/PA08/PC12/PE02/PF02腳輸出，在此之前，需將對應的GPIO口配置為數字輸出模式，同時選擇端口位LVDOUT復用功能。

LVD 內置的電壓比較器具有遲滯功能，只有當被監測電壓高于或低于閾值電壓達到 20mV 時，比較器輸出信號才會發生翻轉，可避免當 LVD 的監測電壓在閾值電壓附近時，電壓比較器的輸出結果發生頻繁翻轉，增強系統抗干擾能力。具體波形如下圖所示：

LVD的閾值電壓根據LVD控制寄存器LVD_CR0的VTH位控制。

LVD支持數字濾波功能，可以增強系統的魯棒性（系統在一定的參數抖動下，維持起某些性能的特性），可以將LVD電壓比較的輸出結果信號進行數字濾波，小于濾波寬度的信號被濾除，不會被觸發中斷或復位，如下圖所示，圖中兩處噪音或其他信號就被濾除了。

通過設置控制寄存器LVD_CR1的FLTEN位域，可以使能數字濾波模塊，當將該位設置為1的時候，會使能數字濾波模塊。

通過設置控制寄存器 LVD_CR1 的 FLTCLK 位域可以選擇數字濾波的時鐘：

? FLTCLK 位為 1，選擇 HSIOSC 作為濾波時鐘

? FLTCLK 位為 0，選擇內置 RC 振蕩器時鐘作為濾波時鐘，其頻率約 150kHz

控制寄存器 LVD_CR1 的 FLTTIME 位域用于選擇數字濾波的時鐘個數，如下表所示：

從 LVD 狀態寄存器 LVD_SR 的 FLTV 位域，可以讀出經 LVD 數字濾波后的信號電平；當 GPIO 的功能復用為 LVD_OUT 時，數字濾波后的信號就可以從 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。當被監測電壓與 LVD 閾值的比較結果滿足觸發條件時，可產生中斷或復位信號。產生中斷還是復位信號由控制寄存器 LVD_CR0 的 ACTION 位域控制：

? ACTION 為 1，LVD 觸發產生復位 #define LVD_Action_Reset ((uint32_t)0x00000002)

? ACTION 為 0，LVD 觸發產生中斷 #define LVD_Action_Irq ((uint32_t)0x00000000)

LVD可以通過設置控制寄存器 LVD_CR0 的 IE 位域為 1，使能 LVD 中斷，滿足觸發條件時將產生 LVD 中斷，中斷標志位 LVD_SR.INTF 會被硬件置 1，用戶可以向 INTF 位寫 0，清除中斷標志。設置控制寄存器 LVD_CR1 的 LEVEL、FALL、RISE 位域，可選擇不同的中斷或復位觸發方式，三者可組合使用：

? LEVEL 為 1，被監測電壓低于閾值時觸發中斷或產生復位

? FALL 為 1，被監測電壓跌落到閾值以下的下降沿觸發中斷或產生復位

? RISE 為 1，被監測電壓回升到閾值以上的上升沿觸發中斷或產生復位

LVD使用例程介紹：

根據上述內容，可以配置一個關于CW32L083的電壓監測例程，LVD的輸入通道設置為PA00,輸出端口為PA08,門限電壓為2.02V，利用LVD的中斷實現當LVD輸入通道電壓低于或者高于門限電壓時刻（利用上升沿和下降沿）,PC03輸出電平翻轉一次。

voidLVD_PortInit(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure={0};

//打開GPIOA時鐘
__RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

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

//將PA08復用為LVD比較結果輸出
PA08_AFx_LVDOUT();
//將PA00設置為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
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中斷服務函數
voidLVD_IRQHandler(void)
{
LVD_ClearIrq();//清除中斷標志
gFlagIrq=TRUE;//將gFlagIrq賦值為TURE
}

根據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的瞬間時刻，LVD會產生中斷，PC03的輸出電平會產生翻轉，可利用CW32L083的開發板和一根杜邦線，將PA00和DVCC連接，在連接上的時刻以及拔掉杜邦線的時刻，LED1的狀態會發生翻轉。

來源：武漢芯源半導體

審核編輯：湯梓紅