CH32L103电源管理相关应用

9万 · 2024-6-14 10:12

CH32L103内部集成上电复位（Power On Reset，POR）、掉电复位（Power Down Reset，PDR）电路以及可编程电压监测器（PVD）。

1、POR以及PDR介绍

上电复位（POR）：在MCU上电过程中，当VDD电压达到上电复位阈值时，MCU内部会产生一个复位；

掉电复位（PDR）：在MCU掉电过程中，当VDD电压掉到掉电复位阈值时，MCU内部会产生一个复位；

MCU内部集成有上电复位以及掉电复位电路，上下电复位都是通过硬件实现的，无需软件配置，且由于上电/掉电复位阈值都低于MCU最小标准工作电压1.8V，具体数据如下图，因此无法查看上电/掉电复位现象或状态。

上电复位以及掉电复位可以确保避免MCU在启动或断电过程中出现不可预知的错误，从而保证MCU稳定运行。

2、PVD介绍

PVD，即Programmable Voltage Detector，可编程电压检测器，主要用于监测MCU工作电压VDD的变化，可设置门槛电压，当MCU工作电压高于或低于门槛电压时，如下图，可配合EXTI16产生相应中断。一般会使用该方法进行掉电数据保存，当MCU工作电压在掉电过程中低于设置的门槛电压时，会进入EXTI16中断，可在中断函数中进行FLASH操作等，将重要数据保存下来。

注意进行掉电保存时，硬件电路设计上，在给MCU供电的时候需要并一个大电容，大概在uf级别（FLASH编程采用快速编程方式，页编程时间最大2.5ms，如下图），确保掉电过程中有足够的时间进行数据保存操作。

3、PVD应用

在使用PVD进行掉电保存时，一般配合EXTI16使用。具体步骤如下：

（1）设置PWR_CTLR寄存器的PLS[2:0]域，选择要监控电压阈值。PLS[2:0]域描述具体如下：

其中，上升沿触发时监测阈值最小1.75V，最大3.10V。下降沿触发时监测阈值最小1.70V，最大3.01V。

需要注意，注意此处上升沿下降沿并不是根据上电掉电判断的，如下图：

下降沿实际是在上电过程中触发的

上升沿实际是在掉电过程中触发的

因此，配置掉电保存的时候应该配置成上升沿触发，设置上升沿触发阈值。

（2）配置EXTI16，配置EXTI模式为EXTI中断模式，上升沿触发；

（3）配置PVD中断并使能PVD；

（4）配置FLASH相关操作。

具体程序如下：

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/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************

 * File Name          : main.c

 * Author             : WCH

 * Version            : V1.0.0

 * Date               : 2023/12/26

 * Description        : Main program body.

 *********************************************************************************

 * Copyright (c) 2021 Nanjing Qinheng Microelectronics Co., Ltd.

 * Attention: This software (modified or not) and binary are used for 

 * microcontroller manufactured by Nanjing Qinheng Microelectronics.

 *******************************************************************************/



/*

 *@Note

 *

 */



#include "debug.h"

/* Global typedef */



/* Global define */



/* Global Variable */



#define START_Address 0x08003000

#define  num   2

u32 Time[num];

u32 cnt = 0;



void Flash_ReadTime(u32 *buf,u32 addr,u32 length)

{

    for(u32 i=0;i<length;i++)

    {

        buf[i] = *(__IO uint32_t*)addr;;//读指定地址的一个字的数据

        addr += 4;

    }

}



void PVD_Config(void)

{

    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure={0};

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure={0};



    /* Enable PWR and BKP clock */

    RCC_PB1PeriphClockCmd(RCC_PB1Periph_PWR | RCC_PB1Periph_BKP, ENABLE);



    /* PVD电压监视阈值设置 */

    /*具体级别根据自己的实际应用要求配置*/

    PWR_PVDLevelConfig(PWR_PVDLevel_7);



    /* 配置 EXTI16线(PVD 输出) 来产生上升下降沿中断*/

    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);

    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line16;

    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;

    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;

    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;

    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);



    /* 使能 PVD 中断 */

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = PVD_IRQn;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);



    /* 使能PVD输出 */

    PWR_PVDCmd(ENABLE);

}



/*********************************************************************

 * @fn      main

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   Main program.

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url]  none

 */

int main(void)

{

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

    SystemCoreClockUpdate();

    Delay_Init();

    USART_Printf_Init(115200);

    printf("SystemClk:%d\r\n", SystemCoreClock);

    printf( "ChipID:%08x\r\n", DBGMCU_GetCHIPID() );

    printf("This is printf example\r\n");



    PVD_Config();



    Flash_ReadTime(Time,START_Address,num);



    for(u8 i=0;i<num;i++)

    {

        printf( "Time:%d\r\n", Time[i] );

    }



    while(1)

    {

        Delay_Ms(1000);

        cnt++;

        Time[0]=cnt;

        Time[1]=cnt+1;



        printf("%d:%d\r\n", Time[0], Time[1]);

    }

}



void PVD_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));

/**

  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  This function handles the PVD Output interrupt request.

  * @param  None

  * @retval None

  */

void PVD_IRQHandler(void)

{

    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line16) != RESET)

    {

        FLASH_ROM_ERASE(START_Address,256);

        FLASH_ROM_WRITE(START_Address, (u32*)Time, 256);

        /* Clear the Key Button EXTI line pending bit */

        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);

    }

}