MG32F02A ADC 窗口监测功能解析

只看该作者 · 2025-3-27 14:58

1. ADC 窗口监测功能简介
MG32F02A 系列 MCU 内置的ADC（模数转换器）支持窗口监测功能（Window Monitoring），可以在采集模拟信号时自动监测输入值是否超出预设的上下限范围，并触发相应的事件或中断。该功能适用于：

电池电压监测（检测电压是否过高或过低）

传感器阈值检测（温度、压力、光照等）

电机控制保护（防止电流过载）

2. ADC 窗口监测功能原理
窗口监测（AWD，Analog Watchdog）在 ADC 采样过程中自动比较转换结果，当 ADC 采样值超出或进入预设的上下限时，可触发中断或事件，无需 CPU 参与，从而提升系统效率。

窗口监测的关键参数：

ADC_THL (Threshold Low)：ADC 采样值的下限，低于该值时触发事件。

ADC_THH (Threshold High)：ADC 采样值的上限，超过该值时触发事件。

ADC_WM0 (Window Mode 0)：

0: 仅在超出窗口范围时触发（默认）

1: 仅在窗口范围内时触发

3. 配置 ADC 窗口监测
（1）初始化 ADC
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#include "MG32x02z.h"

// 设置 ADC 窗口监测阈值
#define ADC_LOW_THRESHOLD 1000  // ADC 低阈值
#define ADC_HIGH_THRESHOLD  3000  // ADC 高阈值

void ADC_Init(void) {
// 使能 ADC 时钟
APB1CLK |= (1 << APB1EN_ADC);

// 选择 ADC 通道（例如 AIN0）
ADC0->CR0 &= ~ADC_CR0_MDEN;    // 关闭深度模式
ADC0->CR1 = (0x01 << ADC_CR1_SEL_Pos); // 选择 AIN0

// 设置 ADC 采样时间
ADC0->CLK = (3 << ADC_CLK_DIV_Pos);  // 分频设置，提高转换速度

// 设置 ADC 窗口监测上下限
ADC0->THL = ADC_LOW_THRESHOLD; // 低阈值
ADC0->THH = ADC_HIGH_THRESHOLD;  // 高阈值

// 使能 ADC 窗口监测中断
ADC0->INT |= (1 << ADC_INT_WDTF);

// 使能 ADC
ADC0->CR0 |= ADC_CR0_ADEN;
}
（2）配置中断
在 ADC 采样时，若数据超出阈值，则会触发 ADC 窗口监测中断（ADC_WDTF）。

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void ADC_WDT_IRQHandler(void) {
if (ADC0->STA & (1 << ADC_STA_WDTF)) {  // 确认 ADC 窗口监测中断
      uint16_t adc_value = ADC0->DATA; // 读取 ADC 数据

      if (adc_value < ADC_LOW_THRESHOLD) {
         // 低于下限值，执行低电压保护
      } else if (adc_value > ADC_HIGH_THRESHOLD) {
         // 高于上限值，执行过压保护
      }

      ADC0->STA |= (1 << ADC_STA_WDTF);  // 清除中断标志
}
}
（3）主循环读取 ADC
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void main(void) {
ADC_Init();  // 初始化 ADC

while (1) {
      ADC0->CR0 |= ADC_CR0_ADST;  // 启动 ADC 采样
      while (!(ADC0->STA & (1 << ADC_STA_ADIF)));  // 等待转换完成
      uint16_t adc_value = ADC0->DATA;  // 读取 ADC 值

      if (adc_value < ADC_LOW_THRESHOLD) {
         // 低电压报警
      } else if (adc_value > ADC_HIGH_THRESHOLD) {
         // 高电压报警
      }
}
}
4. 结论
MG32F02A MCU 的 ADC 窗口监测功能可以实时监测输入电压，当信号超出设定范围时自动触发中断，从而实现低功耗、高效的自动监控系统。适用于：

电池电量检测

过流/欠压保护

温度监测

环境监控

通过本教程，你可以灵活运用窗口监测功能，提高系统响应速度，降低 CPU 负载。