国产MCU学习Day11——CW32F030C8T6 低电压检测器(LVD)详解与应用

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[一.低电压检测器 (LVD) 概述](#一.低电压检测器 (LVD) 概述)

二.寄存器列表

三.案例-LVD模块的上升沿、下降沿触发中断功能

一.低电压检测器 (LVD) 概述

1.1概述

低电压检测器 (LVD) 用于监测 VDDA 电源电压或外部引脚输入电压，当被监测电压与 LVD 阈值的比较结果满足触发条件时，将产生 LVD 中断或复位信号，通常用于处理一些紧急任务。 LVD 产生的中断和复位标志，只能由软件清零；只有当中断或复位标志被清零后，在再次达到触发条件时，LVD 才能再次产生中断或者复位信号。

1.2主要特性

4 路监测电压源： VDDA 电源电压、PA00、PB00、PB11 引脚输入。
16 阶阈值电压，范围 2V ~ 3.67V。
3 种触发条件，可组合使用：
‒ 电平触发：电压低于阈值。
‒ 下降沿触发：电压跌落到阈值以下的下降沿。
‒ 上升沿触发：电压回升到阈值以上的上升沿。
可触发产生中断或复位信号，二者不能同时产生。
8 阶滤波可配置。
支持迟滞功能。
支持低功耗模式下运行，中断唤醒 MCU。

1.3功能描述

1.4迟滞功能

LVD 内置的电压比较器具有迟滞功能，可避免当 LVD 的被监测电压在阈值电压附近时，电压比较器的输出结果发生频繁翻转，增强系统抗干扰能力。
只有当被监测电压高于或低于阈值电压达到 20mV 时，比较器输出信号才会发生翻转。具体波形如下图所示：

1.5数字滤波

1.6 LVD 中断

LVD 支持在低功耗模式下工作，中断输出可将芯片从低功耗模式下唤醒。当被监测电压与 LVD 阈值的比较结果满足触发条件时，可产生中断或复位信号。产生中断还是复位信号由控制寄存器 LVD_CR0 的 ACTION 位域控制：
ACTION 为 1，LVD 触发产生复位。
ACTION 为 0，LVD 触发产生中断。
设置控制寄存器 LVD_CR0 的 IE 位域为 1，使能 LVD 中断，满足触发条件时将产生 LVD 中断，中断标志位 LVD_SR.INTF 会被硬件置 1，用户可以向 INTF 位写 0，清除中断标志。设置控制寄存器 LVD_CR1 的 LEVEL、FALL、RISE 位域，可选择不同的中断或复位触发方式，三者可组合使用：
LEVEL 为 1，被监测电压低于阈值时触发中断或产生复位。
FALL 为 1，被监测电压跌落到阈值以下的下降沿触发中断或产生复位。
RISE 为 1，被监测电压回升到阈值以上的上升沿触发中断或产生复位。

1.7欠压复位编程示例

在此示例中，被监测电压低于阈值电压时复位 MCU，使用数字滤波功能。配置方法如下所示：
步骤 1：配置 LVD_CR0.SOURCE，选择待监测的电压来源；
步骤 2：配置 LVD_CR0.VTH，设置阈值电压；
步骤 3：配置 LVD_CR1.FLTTIME，选择 LVD 滤波时间；
步骤 4：配置 LVD_CR1.FLTCLK，选择滤波时钟；
步骤 5：配置 LVD_CR1.FLTEN，使能 LVD 滤波；
步骤 6：设置 LVD_CR1.LEVEL 为 1，选择被监测电压低于阈值时触发 LVD 动作；
步骤 7：设置 LVD_CR0.ACTION 为 1，选择 LVD 触发动作为系统复位；
步骤 8：设置 LVD_CR0.EN 为 1，使能 LVD。

1.8中断编程示例

在此示例中，被监测电压高于或低于阈值电压时产生中断，使用数字滤波功能。配置方法如下所示：
步骤 1：配置 LVD_CR0.SOURCE，选择待监测的电压来源；
步骤 2：配置 LVD_CR0.VTH，选择阈值电压；
步骤 3：配置 LVD_CR1.FLTTIME，选择 LVD 滤波时间；
步骤 4：配置 LVD_CR1.FLTCLK，选择滤波时钟；
步骤 5：配置 LVD_CR1.FLTEN，使能 LVD 滤波；
步骤 6：设置 LVD_CR1.RISE 和 FALL 均为 1，选择上升沿和下降沿触发；
步骤 7：设置 LVD_CR0.ACTION 为 0，选择 LVD 触发动作为中断；
步骤 8：设置 LVD_CR0.IE 为 1，使能 LVD 中断；
步骤 9：使能 NVIC 中断向量表中的 LVD 中断；
步骤 10：设置 LVD_CR0.EN 为 1，使能 LVD；
步骤 11：分别在 LVD 初始化程序和 LVD 中断服务程序中，对 LVD_SR.INTF 位写入 0，以清除中断标志，允许产生新的 LVD 中断。

二.寄存器列表

三.案例-LVD模块的上升沿、下降沿触发中断功能

全局变量

c 复制代码

volatile boolean_t gFlagIrq = FALSE;  // LVD中断标志位，volatile防止编译器优化

LVD端口初始化函数

c 复制代码

void LVD_PortInit(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    // 使能GPIOA和GPIOB的AHB总线时钟
    REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOA_Msk | SYSCTRL_AHBEN_GPIOB_Msk);
    
    // 配置PA08为推挽输出模式（LVD输出引脚）
    GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_8;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    // 设置PA08为LVD模块输出功能
    PA08_AFx_LVDOUT();
    
    // 配置PB11为模拟输入模式（LVD信号输入引脚）
    PB11_ANALOG_ENABLE();
}

主函数

c 复制代码

int main(void)
{
    LVD_InitTypeDef LVD_InitStruct = {0};
    
    // 初始化LED控制引脚
    LED_Init();
    
    // 初始化LVD相关GPIO
    LVD_PortInit();
    
    // 配置LVD模块参数
    LVD_InitStruct.LVD_Action = LVD_Action_Irq;          // 触发模式：中断
    LVD_InitStruct.LVD_Source = LVD_Source_PB11;         // 信号源：PB11引脚
    LVD_InitStruct.LVD_Threshold = LVD_Threshold_2p0V;   // 阈值电压：2.0V
    LVD_InitStruct.LVD_FilterEn = LVD_Filter_Enable;     // 启用滤波器
    LVD_InitStruct.LVD_FilterClk = LVD_FilterClk_RC150K; // 滤波器时钟源
    LVD_InitStruct.LVD_FilterTime = LVD_FilterTime_4095Clk; // 滤波时间
    
    // 初始化LVD模块
    LVD_Init(&LVD_InitStruct);
    
    // 配置双沿触发（上升沿和下降沿）
    LVD_TrigConfig(LVD_TRIG_FALL | LVD_TRIG_RISE, ENABLE);
    
    // 使能LVD中断并设置优先级
    LVD_EnableIrq(LVD_INT_PRIORITY);
    
    // 清除中断标志
    LVD_ClearIrq();
    
    // 延时等待硬件稳定
    FirmwareDelay(4800);
    
    // 使能LVD模块
    LVD_Enable();
    
    // 主循环检测中断标志
    while (1)
    {
        if (gFlagIrq)  // 中断触发时翻转PB09状态
        {
            PB09_TOG();
            gFlagIrq = FALSE;  // 清除标志位
        }
    }
}

LED初始化函数

c 复制代码

void LED_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    
    // 使能GPIOB的AHB总线时钟
    REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOB_Msk);
    
    // 配置PB8/PB9为推挽输出模式（LED控制引脚）
    GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;
    GPIO_Init(CW_GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
    // 初始状态：关闭LED
    PB08_SETLOW();
    PB09_SETLOW();
}

中断函数

c 复制代码

/**
 * @brief 低电压检测(LVD)中断服务函数
 * @note 当芯片电压低于设定的LVD阈值时触发该中断
 */
void LVD_IRQHandler(void)
{
    /* USER CODE BEGIN */
    // 清除LVD中断标志位，防止重复进入中断
    LVD_ClearIrq();
    
    // 设置全局中断标志位，用于主程序检测中断发生
    gFlagIrq = TRUE;
    /* USER CODE END */
}

关键点说明

volatile关键字确保中断标志变量不会被编译器优化
LVD模块配置包含电压阈值检测和数字滤波功能
PB09_TOG()在中断发生时切换LED状态用于指示