如何使用RA MCU中ADC窗口比较功能

 

众所周知，模数转换，即Analog-to-Digital Converter，常称ADC，是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。主要用于对模拟信号进行数字采集，以进行数据处理。通常情况下，在转换完成时读取转换结果。而ADC中的窗口比较功能，会检测ADC结果是否低于或高于特定阈值，当转换结果在某一个范围时可以触发中断，几乎无需软件干预。该配置非常实用，它可以监视信号是否按照要求保持在特定范围内，或者在电池电量不足/过充时发出信号。

 

RA MCU中一般都会包括12位逐次逼近型A/D转换器（ADC12）单元，最多可选择13路模拟量输入通道、温度传感器输出、内部参考电压进行转换。

 

同时，ADC12还提供比较功能（窗口A和窗口B）。比较功能分别指定窗口A和窗口B的参考值上限和的参考值下限，当所选通道的A/D转换值满足比较条件时输出中断。窗口A和窗口B的主要区别在于它们的中断输出信号不同以及对窗口B只能选择一个通道的限制。

 

窗口A比较功能相关的寄存器有ADCMPCR、ADCMPLR0/1和ADCMPDR0/1寄存器，详情请参考RA硬件手册。

 

 

 

ADC数据与可设置的高低阈值进行比较，并可为AD数据在设定的门限值内、外、高或低自动生成比较中断。需要设置三个选项位置，接下来我们将逐个介绍各种情况下属性设置和用户代码。

 

 

A/D转换结果高于门限值时产生窗口比较A中断（ADC120_CMPAI）

 

 

若想实现上面的比较功能，请按照下图中所示，在FSP中设置ADC属性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：选择Enabled

Lower Reference：请在这里设定阈值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：选择Disabled

 

 

当AD转换结果 ＞ ADCMPDR0（Lower Reference 设定值时）时，产生Compare中断。

 

 

A/D转换结果低于门限值时产生窗口比较A中断（ADC120_CMPAI）

 

 

若想实现上图的比较功能，请按照下图中所示，在FSP中设置ADC属性。

 

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：选择Enabled

Lower Reference：请在这里设定阈值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：选择Disabled

（3）代码中将CMPLCHA0位置为“0”

R_ADC0->ADCMPLR_b->CMPLCHA0 = 0;

 

 

当AD转换结果 ＜ ADCMPDR0（Lower Reference 设定值时），产生Compare中断。

 

 

A/D转换结果在门限值内

 

 

若想实现上图的比较功能，请按照下图中所示，在FSP中设置ADC属性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：选择Enabled

Lower Reference、Upper Reference：请在这里设定阈值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：选择Enabled

 

 

当ADCMPDR0（Lower Reference设定值时）＜ AD转换结果＜ ADCMPDR1（Upper Reference设定值时）时，产生Compare中断。

 

 

A/D转换结果在门限值外

 

 

若想实现上图的比较功能，请按照下图中所示，在FSP中设置ADC属性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：选择Enabled

Lower Reference、Upper Reference：请在这里设定阈值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：选择Enabled

（3）代码中将CMPLCHA0位置为“0”

R_ADC0->ADCMPLR_b->CMPLCHA0 = 0;

 

 

当AD转换结果＜ADCMPDR0（Lower Reference 设定值时）或者＞ADCMPDR1（Upper Reference设定值时）时，产生Compare中断。