STM32G474之模拟比较器

1万 · 2024-9-10 11:31

STM32G474之模拟比较器测试方法：
PA1的附加功能为COMP1_INP，无需映射，直接将它配置为模拟功能，然后将COMP1_OUT引脚映射到PA0，采用DAC1_OUT1输出电压给比较器同向输入COMP1_INP引脚，因此在测试时，需要将PA4和PA1短接。将CPU内部参考电压连接到比较器反向输入端。当DAC1_OUT1输出电压大于“内部Vref/2”时，开灯；当DAC1_OUT1输出电压小于或等于“内部Vref/2”时，关灯。
由于CPU内部参考电压为1.2V，为了实现方波输出，我们限制DAC的最大值为2978，这样DAC的最大电压为2978*3.3/4096=2.4V。

STM32G474有3个DAC通道是带缓冲的外部通道：
PA4的附加功能为DAC1_OUT1，无需映射，直接将它配置为模拟功能，就可以使用了。
PA5的附加功能为DAC1_OUT2，无需映射，直接将它配置为模拟功能，就可以使用了。
PA6的附加功能为DAC2_OUT1，无需映射，直接将它配置为模拟功能，就可以使用了。

1、比较器框图

2、测试程序

COMP_HandleTypeDef hcomp1;
DAC_HandleTypeDef    DAC_1_Handler;
//DAC1句柄，若直接对寄存器DAC1->DHR12R1和DAC1->DHR12R2操作，就可以将其设置为局部变量

void COMP_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

__HAL_RCC_SYSCFG_CLK_ENABLE();
//RCC_APB2ENR寄存器bit0(SYSCFGEN),SYSCFGEN=1，使能SYSCFG + COMP + VREFBUF + OPAMP时钟
__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
//RCC_APB1ENR1寄存器bit28(PWREN),PWREN=1,启用电源接口时钟
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();//开启GPIOA时钟

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;          //选择引脚编号为1
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;    //模拟模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;       //引脚上拉和下拉都没有被激活
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; //输出速度设置为5MHz
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
//根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOA的外设寄存器
//配置“比较器同向输入引脚”

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;          //选择引脚编号为0
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;    //复用推挽模式
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;       //引脚上拉和下拉都没有被激活
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; //输出速度设置为5MHz
GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF8_COMP1;  //PA0映射到COMP1_OUT
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
//根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOA的外设寄存器
//配置“比较器输出引脚”

  hcomp1.Instance = COMP1;
  hcomp1.Init.InputPlus = COMP_INPUT_PLUS_IO1;
//配置“比较器同向输入信号Vin+”来自PA1引脚
  hcomp1.Init.InputMinus = COMP_INPUT_MINUS_VREFINT;
//配置“比较器反向输入信号Vin-”来自“CPU内部参考电压为1.2V”
  hcomp1.Init.OutputPol = COMP_OUTPUTPOL_NONINVERTED;
//配置比较器输出极性：当“Vin+ > Vin-”，则输出高电平
  hcomp1.Init.Hysteresis = COMP_HYSTERESIS_40MV;
  hcomp1.Init.BlankingSrce = COMP_BLANKINGSRC_NONE;
  hcomp1.Init.TriggerMode = COMP_TRIGGERMODE_NONE;
  HAL_COMP_Init(&hcomp1);

__HAL_COMP_ENABLE(&hcomp1);//使能比较器
HAL_COMP_Start(&hcomp1);//启动COMP1，Start COMP1

DAC1_Init();
}

void DAC1_Init(void)
{
DAC_ChannelConfTypeDef DAC1_CH1;       //DAC通道参数相关结构体
GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStruct; //IO口参数结构体

__HAL_RCC_DAC1_CLK_ENABLE();  //使能DAC1时钟
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //开启GPIOA时钟

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;          //选择引脚编号为4
GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_ANALOG;    //模拟模式
  GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_NOPULL;       //引脚上拉和下拉都没有被激活
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //输出速度设置为25MHz至50MHz
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
//根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOA的外设寄存器

DAC_1_Handler.Instance = DAC1; //DAC1
HAL_DAC_Init(&DAC_1_Handler);  //初始化DAC

DAC1_CH1.DAC_HighFrequency    = DAC_HIGH_FREQUENCY_INTERFACE_MODE_ABOVE_160MHZ;
//DAC时钟选择
  DAC1_CH1.DAC_DMADoubleDataMode = DISABLE; //双重数据模式（高带宽模式）关闭
  DAC1_CH1.DAC_SignedFormat    = DISABLE; //有符号模式关闭
  DAC1_CH1.DAC_SampleAndHold    = DAC_SAMPLEANDHOLD_DISABLE; //关闭采样保持
  DAC1_CH1.DAC_Trigger          = DAC_TRIGGER_NONE;       //不需要外部触发
  DAC1_CH1.DAC_OutputBuffer    = DAC_OUTPUTBUFFER_ENABLE; //DAC输出缓冲器打开
  DAC1_CH1.DAC_UserTrimming    = DAC_TRIMMING_FACTORY;    //工厂矫正模式
DAC1_CH1.DAC_ConnectOnChipPeripheral = DAC_CHIPCONNECT_DISABLE; //不允许内部连接DAC1_CH1
  HAL_DAC_ConfigChannel(&DAC_1_Handler, &DAC1_CH1, DAC_CHANNEL_1); //初始化
  HAL_DACEx_SelfCalibrate(&DAC_1_Handler, &DAC1_CH1, DAC_CHANNEL_1); //矫正
HAL_DAC_Start(&DAC_1_Handler,DAC_CHANNEL_1); //开启DAC通道1

// HAL_DAC_SetValue(&DAC_1_Handler,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,2048);
//设置DAC输出电压: 2048*3.3/(0xFFF+1)=1.65V
DAC1->DHR12R1=2048;
//使用寄存器器，直接设置DAC输出电压: 2048*3.3/(0xFFF+1)=1.65V
}

void Test_COMP(void)
{
uint32_t dac_steps = 0UL;
uint32_t dac_Value;

  while (1)
{
      dac_Value=dac_steps*DAC_SAWTOOTH_STEPINC;
      printf("dac_Value=0x%X\r\n",dac_Value);
      HAL_DAC_SetValue(&DAC_1_Handler, DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,dac_Value );
      dac_steps++;
if (dac_steps > DAC_SAWTOOTH_STEPS){ dac_steps = 0; }
      HAL_Delay(2);//延时2ms
      if (HAL_COMP_GetOutputLevel(&hcomp1) == COMP_OUTPUT_LEVEL_HIGH)
{
   LED1_On();
}
else
{
   LED1_Off();
}
}
}

COMP.h程序；

#ifndef __COMP_H__
#define __COMP_H__

#include "stm32g4xx_hal.h"
//使能int8_t，int16_t，int32_t，int64_t
//使能uint8_t，uint16_t，uint32_t，uint64_t

//CPU内部参考电压为1.2V，为了实现方波输出，所以要限制DAC的最大值为2978，DAC的最大电压为2978*3.3/4096=2.4V
#define DAC_VALUE_MAX       ((uint32_t) 2978)  //DAC的最大电压为2978*3.3/4096=2.4V
#define DAC_SAWTOOTH_STEPS ((uint32_t) 20) //DAC的总步数
#define DAC_SAWTOOTH_STEPINC  ((uint32_t) DAC_VALUE_MAX/DAC_SAWTOOTH_STEPS)
//DAC每走1步的增量值

extern void COMP_Init(void);
extern void Test_COMP(void);
#endif /*__ GPIO_H__ */

3、测试结果

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原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_42550185/article/details/141928581