AT32讲堂020 | 如何使用AT32F415比较器(CMP)

CMP特性 

• 比较器迟滞程度可配
• 比较器输出极性可配
• 比较器输出速度可配
• 比较器同相和反相输入源可选：— I/O引脚— 内部参考电压和三个系数分压值(1/4，1/2，3/4)
• 支持输出重定向功能：

— 普通I/O— 定时器断路输入TMRx_BRK— 定时器输入捕获TMR_CH— 定时器输出比较参考值清零TMR_CH_CLR

• 结合EXINT产生中断，从低功耗模式唤醒
• 比较器1和比较器2组合成窗口比较器

CMP可用于多种功能，包括：

• 由模拟信号触发从低功耗模式唤醒
• 模拟信号调节
• 与定时器的PWM输出结合使用时，组成逐周期的电流控制环路

CMP功能介绍 

CMP功能框图

图1. CMP功能框图

迟滞

寄存器CMP_CTRLSTS1的CMPxHYST[1：0]控制比较器迟滞输出，该功能可避开噪声信号带来的虚假传输信号，如果不需要迟滞，可以关闭掉。图2. 比较器迟滞

锁定功能

寄存器CMP_CTRLSTS1具有写保护功能，一旦编程完成，对CMPxWP位设置为1，则寄存器CMP_CTRLSTS1和寄存器CMP_CTRLSTS2的对应位变为只读，包括CMPxWP位，只能通过系统复位解除写保护功能，该功能可用于具有特定功能安全要求的应用。

CMP中断

比较器输出从内部连接到扩展中断和事件控制器，能够产生中断或事件。该机制还可以用于退出低功耗模式。

模拟比较器1的输出经过极性选择，输入至EXINT第19号中断线。

模拟比较器2的输出经过极性选择，输入至EXINT第20号中断线。

应用实例 

下面介绍了比较器的两个应用实例，分别是：

• 输出比较结果
• 深度睡眠模式唤醒

这两个实例演示了比较器的用途，并介绍了它们与定时器等外设联合工作的方式，为了方便用户快速入门使用AT32F415xx的比较器，本文档介绍的两个应用实例的工程代码都可以在BSP软件包的AT32F415_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_f415\examples\cmp中获取到，以下两个实例对应工程名称分别为：output和deep_sleep_mode。

注：所有project都是基于keil 5而建立，若用户需要在其他编译环境上使用，请参考AT32xxx_Firmware_Library_V2.x.x\project\at_start_xxx\templates中各种编译环境（例如IAR6/7,keil 4/5）进行简单修改即可。

输出比较结果

前面提到了模拟比较器具有支持输出重定向的功能，下面来看一下这个功能的具体用法，首先我们需要在TMR1/3/15中选择一个TMR_CHx来作为比较器的输出重定向，这里需要通过配置CMP_CTRLSTS1中的CMPxTAG位来进行选择。由于没有单独的使能位，只要此位非0就表示开启了输出重定向功能。这里我们以CMP1为例，选择TMR1_CH1来作为CMP1的输出目的地，外部输入10kHz的方波来模拟CMP1同相输入端。此时，CMP1_OUT将会根据输入方波的电频输出不同的结果；同时通过TMR1_CH1采集来自CMP1_OUT的方波，并且将方波频率通过串口打印输出到串口工具。图3. 输出比较结果

图4. 输出比较结果频率

深度睡眠模式唤醒

利用比较器的以下两个特性：

• CMP极性选择逻辑和输出端口的重定向工作独立于PCLK时钟
• CMP输出可以连接到EXINT线

可以将MCU从深度睡眠模式唤醒，只需要在使能CMP的基础上，将EXINT线配置为中断或事件模式即可。需要注意的是在退出深度睡眠模式后需要重新配置系统时钟，具体配置方法请参考BSP提供的example。

图5. 深度睡眠模式唤醒关于雅特力雅特力科技于2016年成立，是一家致力于推动全球市场32位微控制器(MCU)创新趋势的芯片设计公司，专注于ARM Cortex-M4/M0+的32位微控制器研发与创新，全系列采用55nm先进工艺及ARM Cortex-M4高效能或M0+低功耗内核，缔造M4业界最高主频288MHz运算效能，并支持工业级别芯片工作温度范围（-40°~105°）。雅特力目前已累积相当多元的终端产品成功案例：如微型打印机、扫地机、光流无人机、热成像仪、激光雷达、工业缝纫机、伺服驱控、电竞周边市场、断路器、ADAS、T-BOX、数字电源、电动工具等终端设备应用，广泛地覆盖5G、物联网、消费、商务及工控等领域。