低電壓檢測器(LVD)適用于監測VDDA電源電壓或外部引腳輸入電壓，當被監測電壓與LVD閾值的比較結果滿足觸發的條件時，LVD將會產生中斷或者復位信號，通常用來處理一些緊急任務。LVD產生的中斷或復位標志，只能通過軟件程序清零，只有當中斷或復位標志被清零后，在再次達到觸發條件時，LVD才能再次產生中斷或復位信號。本文以CW32L083為例，介紹LVD的使用方法。

低電壓檢測器（LVD）的主要特性：

1. 4路監測電壓源：VDDA電源電壓，PA00、PB00、PB11引腳輸入

2. 16階閾值電壓，范圍2.02V-3.76V

3. 3種觸發條件，可以組合使用

電平觸發：電壓低于閾值

下降沿觸發：電壓跌落到閾值以下的下降沿

上升沿觸發：電壓回升到閾值以上的上升沿

4. 可觸發產生中斷或復位信號，二者不能同時產生

5. 8階濾波可配置

6. 支持遲滯功能

7. 支持低功耗模式下運行，中斷喚醒MCU

上圖為CW32L083低電壓檢測器（LVD）的功能框圖，LVD不僅可以監測VDDA電源電壓，也可以監測外部引腳 (PA00、PB00、PB11)輸入電壓，通過控制寄存器LVD_CR0的SOURCE位域來選擇，當使用外部引腳來監測電壓時，需將對應的GPIO端口配置為模擬輸入模式（GPIOx_ANALOG.PINy = 1）。

LVD的輸出結果可以從PA01/PA08/PC12/PE02/PF02引腳輸出，需將對應的GPIO口配置為數字輸出模式，同時選擇功能復用，下面為具體配置

//LVD I/O口初始化

void LVD_PortInit(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

//打開GPIOA時鐘

__RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

//將PA08設置為LVD比較結果輸出

GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_8;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//將PA08復用為LVD比較結果輸出

PA08_AFx_LVDOUT();

//將PA00設置為LVD的輸入口

PA00_ANALOG_ENABLE();

}

遲滯功能

LVD 內置的電壓比較器具有遲滯功能，可避免當 LVD 的被監測電壓在閾值電壓附近時，電壓比較器的輸出結果發生頻繁翻轉，增強系統抗干擾能力。只有當被監測電壓高于或低于閾值電壓達到20mV時，比較器輸出信號才會發生翻轉。具體波形如下圖所示：

LVD的閾值電壓根據LVD控制寄存器LVD_CR0的VTH位值決定，有效值0 ~ 15，如下表所示：

數字濾波功能

CW32L083的LVD支持數字濾波功能，以增強系統的魯棒性，可將LVD電壓比較的輸出結果信號進行數字濾波，小于濾波寬度的信號被濾除，不會觸發中斷或復位，如下圖所示：

通過設置控制寄存器LVD_CR1的FLTEN位域為1，可使能數字濾波模塊。設置控制寄存器 LVD_CR1 的 FLTCLK 位域可以選擇數字濾波的時鐘：

? FLTCLK位為1，選擇HSIOSC作為濾波時鐘

? FLTCLK位為0，選擇內置RC振蕩器時鐘作為濾波時鐘，其頻率約150kHz

相關的宏定義如下所示：

#define LVD_FilterClk_RC150K ((uint32_t)0x00000000)

#define LVD_FilterClk_HSI ((uint32_t)0x00000010)

控制寄存器LVD_CR1的FLTTIME位域用于選擇數字濾波的時鐘個數，如下表所示：

從LVD狀態寄存器LVD_SR的FLTV位域，可以讀出經LVD數字濾波后的信號電平；當 GPIO 的功能復用為LVD_OUT時，數字濾波后的信號就可以從GPIO輸出，以方便觀察測量。

LVD中斷

LVD支持在低功耗模式下工作，中斷輸出可將芯片從低功耗模式下喚醒。當被監測電壓與LVD閾值的比較結果滿足觸發條件時，可產生中斷或復位信號。產生中斷還是復位信號由控制寄存器LVD_CR0的ACTION位域控制：

? ACTION為1，LVD觸發產生復位 #define LVD_Action_Reset ((uint32_t)0x00000002)

? ACTION為0，LVD觸發產生中斷 #define LVD_Action_Irq ((uint32_t)0x00000000)

通過設置控制寄存器LVD_CR0的IE位域為1，使能LVD中斷，滿足觸發條件時將產生LVD中斷，中斷標志位LVD_SR.INTF會被硬件置1，用戶可以向INTF位寫0，清除中斷標志。設置控制寄存器LVD_CR1的LEVEL、FALL、RISE位域，可選擇不同的中斷或復位觸發方式，三者可組合使用：

? LEVEL為1，被監測電壓低于閾值時觸發中斷或產生復位

? FALL為1，被監測電壓跌落到閾值以下的下降沿觸發中斷或產生復位

? RISE為1，被監測電壓回升到閾值以上的上升沿觸發中斷或產生復位

相關的寄存器具體位域可參考下表：

根據上述內容，簡單介紹配置電壓監測例程。LVD的輸入通道設置為PA00，輸出端口為PA08，門限電壓為2.02V，利用LVD的中斷實現當LVD輸入通道電壓低于或者高于門限電壓時刻（利用上升沿和下降沿），PC03輸出電平翻轉一次。

void LVD_PortInit(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

//打開GPIOA時鐘

__RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

//將PA08設置為LVD比較結果輸出

GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_8;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//將PA08復用為LVD比較結果輸出

PA08_AFx_LVDOUT();

//將PA00設置為LVD的輸入口

PA00_ANALOG_ENABLE();

}

int main(void)

{

LVD_InitTypeDef LVD_InitStruct = {0};

//LED初始化

LED_Init();

//配置測試IO口

LVD_PortInit();

LVD_InitStruct.LVD_Action = LVD_Action_Irq; //配置中斷功能

LVD_InitStruct.LVD_Source = LVD_Source_PA00; //配置LVD輸入口為PA00

LVD_InitStruct.LVD_Threshold = LVD_Threshold_2p02V; //配置LVD基準電壓為2.02v

LVD_InitStruct.LVD_FilterEn = LVD_Filter_Enable; //LVD濾波模塊開啟

LVD_InitStruct.LVD_FilterClk = LVD_FilterClk_RC150K;//LVD濾波時鐘為150KHz

LVD_InitStruct.LVD_FilterTime = LVD_FilterTime_4095Clk;

LVD_Init(&LVD_InitStruct);

LVD_TrigConfig(LVD_TRIG_FALL | LVD_TRIG_RISE, ENABLE); //LVD中斷為上升沿和下降沿觸發

LVD_EnableIrq(LVD_INT_PRIORITY);

LVD_ClearIrq();

FirmwareDelay(4800);

LVD_Enable(); //LVD使能

while (1)

{

if (gFlagIrq)

{

PC03_TOG();

gFlagIrq = FALSE;

}

}

}

/** @brief LED I/O初始化**/

void LED_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

//打開GPIOC時鐘

__RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

/* Configure the GPIO_LED pin */

GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure);

//LEDs are off.

PC02_SETLOW();

PC03_SETLOW();

}

//LVD中斷服務函數

void LVD_IRQHandler(void)

{

LVD_ClearIrq(); //清除中斷標志

gFlagIrq = TRUE; //將gFlagIrq賦值為TURE，使main函數中的if判斷語句生效

}

上述例程中的LVD_PortInit()為前文LVD的IO口配置函數，下面例程為通過寄存器配置LVD，具體功能與上述例程一樣。

void LVD_PortInit(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

//打開GPIOA時鐘

__RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

//將PA08設置為LVD比較結果輸出

GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_8;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//將PA08復用為LVD比較結果輸出

PA08_AFx_LVDOUT();

//將PA00設置為LVD的輸入口

PA00_ANALOG_ENABLE();

}

int main(void)

{

//LED初始化

LED_Init();

//配置測試IO口

LVD_PortInit();

CW_LVD->CR0_f.SOURCE=1; //選擇待監測的電壓來源為PA00

CW_LVD->CR0_f.VTH=0; //選擇閾值電壓為2.02V

CW_LVD->CR1_f.FLTTIME=7; //選擇 LVD 濾波寬度為4095個時鐘周期信號

CW_LVD->CR1_f.FLTCLK=0; //選擇濾波時鐘為150KHz的RC振蕩時鐘

CW_LVD->CR1_f.FLTEN=1; //使能 LVD 濾波

CW_LVD->CR1_f.RISE=1; //下降沿觸發

CW_LVD->CR1_f.FALL=1; //上升沿觸發

CW_LVD->CR0_f.ACTION=0; //選擇LVD觸發為中斷

CW_LVD->CR0_f.IE=1; //使能LVD中斷

NVIC_ClearPendingIRQ(LVD_IRQn); //使能NVIC中斷向量表中的LVD中斷

NVIC_SetPriority(LVD_IRQn, 3);

NVIC_EnableIRQ(LVD_IRQn);

FirmwareDelay(4800);

CW_LVD->CR0_f.EN=1; //使能LVD

CW_LVD->SR_f.INTF=0; //清除LVD中斷標志

while (1)

{

if (gFlagIrq)

{

PC03_TOG();

gFlagIrq = FALSE;

}

}

}

/**@brief LED I/O初始化**/

void LED_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

//打開GPIOC時鐘

__RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

/* Configure the GPIO_LED pin */

GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure);

//LEDs are off.

PC02_SETLOW();

PC03_SETLOW();

}

//LVD中斷服務函數

void LVD_IRQHandler(void)

{

LVD_ClearIrq(); //清除中斷標志

gFlagIrq = TRUE; //將gFlagIrq賦值為TURE，使main函數中的if判斷語句生效

}

上述例程功能為在PA00的輸入電壓值低于2.02v或高于2.02v的時刻，LVD會產生中斷，PC03的輸出電平會產生翻轉，可利用CW32L083的開發板和數字電源進行測試，將PA00和數字電源連接，調節數字電源輸出電壓，在升高至門限電壓以上或者下降至門限電壓以下，LED1的狀態會發生翻轉。

LVD的相關函數及功能，可參考下述介紹。

1.void LVD_EnableNvic(uint8_t intPriority);

//使能NVIC中LVD中斷

2.void LVD_DisableNvic(void);

//禁止NVIC中LVD中斷

3.void LVD_TrigConfig(uint16_t LVD_TRIG, FunctionalState NewState);

//配置LVD中斷/系統復位觸發方式

4.void LVD_EnableIrq(uint8_t intPriority);

//使能LVD中斷

5.void LVD_DisableIrq(void);

//禁止LVD中斷

6.void LVD_ClearIrq(void);

//清除LVD中斷標志

7.boolean_t LVD_GetIrqStatus(void);

//獲取LVD中斷標志

8.FlagStatus LVD_GetFlagStatus(uint16_t LVD_FLAG);

//獲取LVD指定的狀態位

9.boolean_t LVD_GetFilterResult(void);

//獲取Filter結果

10.void LVD_Init(LVD_InitTypeDef* LVD_InitStruct);

//LVD初始化

11.void LVD_DeInit(void);

//LVD去初始化

12.void LVD_Enable(void);

//使能LVD

13.void LVD_Disable(void);

//停止LVD

CW32的LVD的使用介紹到此結束。