代码收藏家技术教程 2023-07-20

STM32G4比较器COMPx寄存器开发详解

1. 特性

1.1 框图

1.2 比较器输入信号SEL

比较器的输入端有正负极信号，正极INP通过INPSEL选择输入信号，负极通过INMSEL选择输入信号，其SEL引脚定义如下图表所示。

1.3 比较器滞回选择HYST

滞回英文 Hysteresis ，可以理解为施密特触发器，通过在CSR寄存器中配置HYST来选择滞回电压。

1.4 比较器的输出

根据框图可以看到，比较器的输出信号为VALUE。VALUE直接连接到 HRTIM（高分辨率定时器）外设；VALUE还通过POLARITY（CSR寄存器的POL配置）的极性选择（是否取反）连接到 COMPx_OUT（GPIO）、EXTI总线 和 TIMx定时器。

1.5 LOCK机制

一旦将CSR寄存器的LOCK标志位置位，就不能清除LOCK标志位了，只有重新复位MCU才可清除。并且LOCK置位后，CSR寄存器变为只读，不能重新配置。

2. 编程

2.1 初始化步骤

使能SYSCLK时钟

初始化GPIO，将要使用到的comp引脚定义为模拟量模式（MODER=3）

配置CSR寄存器；使能比较器；锁定寄存器

配置中断

2.2 举例

下面以COMP1进行举例，分别使用PB1和PA4作为比较器输入的正负极，上下沿都产生中断。
测试代码如下。（已经提前打开GPIO、SYSCLK时钟）


#define MODER_IN												(0x00UL)	//输入
#define MODER_OUT												(0x01UL)	//输出
#define MODER_FUNC												(0x02UL)	//功能
#define MODER_ANA												(0x03UL)	//模拟
#define MODER_BIT												(0x03UL)	//

#define PUPDR_NO												(0x00UL)	//无上下拉
#define PUPDR_PU												(0x01UL)	//上拉
#define PUPDR_PD												(0x02UL)	//下拉
#define PUPDR_BIT												(0x03UL)	//


#define COMP_COMPx												COMP1
#define COMP_INP_GPIO											GPIOB
#define COMP_INP_PORT											1
#define COMP_INP_SEL											1 //<根据本文1.2的查表，PB1选择1
#define COMP_INM_GPIO											GPIOA
#define COMP_INM_PORT											4
#define COMP_INM_SEL											6 //<根据本文1.2的查表，PA4选择6

void COMP1_Init(void)
{
//步骤2：初始化GPIO，IO模式为模拟量
	COMP_INP_GPIO->MODER	&= ~(MODER_BIT	<< (COMP_INP_PORT << 1));
	COMP_INP_GPIO->MODER	|=  (MODER_ANA	<< (COMP_INP_PORT << 1));
	COMP_INP_GPIO->PUPDR	&= ~(PUPDR_BIT	<< (COMP_INP_PORT << 1));
	COMP_INP_GPIO->PUPDR	|=  (PUPDR_NO	<< (COMP_INP_PORT << 1));
	COMP_INM_GPIO->MODER	&= ~(MODER_BIT	<< (COMP_INM_PORT << 1));
	COMP_INM_GPIO->MODER	|=  (MODER_ANA	<< (COMP_INM_PORT << 1));
	COMP_INM_GPIO->PUPDR	&= ~(PUPDR_BIT	<< (COMP_INM_PORT << 1));
	COMP_INM_GPIO->PUPDR	|=  (PUPDR_NO	<< (COMP_INM_PORT << 1));

//步骤3：配置CSR寄存器；使能比较器；锁定寄存器
	COMP1->CSR = 0
				|COMP_CSR_LOCK						// 【1：寄存器只读】
				// COMP_CSR_VALUE					// 【只读，不经过机型选择器的value】
				// |COMP_CSR_SCALEN					// 【1：VREFINT分段使能（VREFINT/1/2/3有效）】
				// |COMP_CSR_BRGEN						// 【1：电阻桥使能】
				|(0 << COMP_CSR_BLANKING_Pos)		// 消隐信号选择   <暂时不用
				|(3 << COMP_CSR_HYST_Pos)			// 滞回电压选择
															// 0: No hysteresis 
															// 1: 10mV hysteresis 
															// 2: 20mv hysteresis 
															// 3: 30mV hysteresis <当前选择
															// 4: 40mV hysteresis
															// 5: 50mV hysteresis
															// 6: 60mV hysteresis
															// 7: 70mV hysteresis
				// |COMP_CSR_POLARITY					// 【1：极性反转】
				|(COMP_INP_SEL << COMP_CSR_INPSEL_Pos)			// 正极输入选择 <根据本文1.2的查表，PB1选择1
				|(COMP_INM_SEL << COMP_CSR_INMSEL_Pos)			// 负极输入选择 <根据本文1.2的查表，PA4选择6
				|COMP_CSR_EN						// 比较器使能
				;
//步骤4：配置中断

	EXTI->IMR1 |= BIT21;//COMP1 Output 中断屏蔽失效
	EXTI->RTSR1 |= BIT21;//COMP1 Output 上升沿触发
	EXTI->FTSR1 |= BIT21;//COMP1 Output 下降沿触发
}

上述配置中断部分的 BIT21，是通过手册查表 Table 98: EXTI lines connections 来的（手册Page449）。

根据上图可以看到，line21就是COMP1output总线。

EXTI的 RTSR1 、FTSR1 寄存器分别是上升沿使能、下降沿使能寄存器。

配置完毕初始化后，就可以在中断函数中等待比较中断了。中断内部举例代码如下。

void COMP1_2_3_IRQHandler(void)
{
	EXTI->PR1 |= BIT21;//清除中断挂起标志位
	if(COMP1->CSR & COMP_CSR_VALUE)
		GPIOC->BSRR |= BIT13;//LED点亮（测试使用）
	else
		GPIOC->BSRR |= (BIT13 << 16);//LED关闭（测试使用）
}

当正极大于负极（算上滞回电压），VALUE为0，即比较器输出0；（我测试是这个结果）
当正极小于负极（算上滞回电压），VALUE为1，即比较器输出1。
VALUE值可以在 COMPx->CSR寄存器中读取。