眾所周知，模數轉換，即Analog-to-Digital Converter，常稱ADC，是指將連續(xù)變量的模擬信號轉換為離散的數字信號的器件。主要用于對模擬信號進行數字采集，以進行數據處理。通常情況下，在轉換完成時讀取轉換結果。而ADC中的窗口比較功能，會檢測ADC結果是否低于或高于特定閾值，當轉換結果在某一個范圍時可以觸發(fā)中斷，幾乎無需軟件干預。該配置非常實用，它可以監(jiān)視信號是否按照要求保持在特定范圍內，或者在電池電量不足/過充時發(fā)出信號。

(資料圖)

本文以RA4M2為例介紹如何設置ADC窗口比較功能。

RA MCU中一般都會包括12位逐次逼近型A/D轉換器（ADC12）單元，最多可選擇13路模擬量輸入通道、溫度傳感器輸出、內部參考電壓進行轉換。

同時，ADC12還提供比較功能（窗口A和窗口B）。比較功能分別指定窗口A和窗口B的參考值上限和的參考值下限，當所選通道的A/D轉換值滿足比較條件時輸出中斷。窗口A和窗口B的主要區(qū)別在于它們的中斷輸出信號不同以及對窗口B只能選擇一個通道的限制。

這里以窗口A為例進行介紹。窗口A有以下4種比較模式。

? 結果低于閾值

? 結果高于閾值

? 結果在窗口內

? 結果在窗口外

窗口A比較功能相關的寄存器有ADCMPCR、ADCMPLR0/1和ADCMPDR0/1寄存器，詳情請參考RA硬件手冊。

ADC數據與可設置的高低閾值進行比較，并可為AD數據在設定的門限值內、外、高或低自動生成比較中斷。需要設置三個選項位置，接下來我們將逐個介紹各種情況下屬性設置和用戶代碼。

1A/D轉換結果高于門限值時產生窗口比較A中斷（ADC120_CMPAI）

若想實現上面的比較功能，請按照下圖中所示，在FSP中設置ADC屬性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：選擇Enabled

Lower Reference：請在這里設定閾值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：選擇Disabled

當AD轉換結果 ＞ ADCMPDR0（Lower Reference 設定值時）時，產生Compare中斷。

2A/D轉換結果低于門限值時產生窗口比較A中斷（ADC120_CMPAI）

若想實現上圖的比較功能，請按照下圖中所示，在FSP中設置ADC屬性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：選擇Enabled

Lower Reference：請在這里設定閾值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：選擇Disabled

（3）代碼中將CMPLCHA0位置為“0”

R_ADC0->ADCMPLR_b->CMPLCHA0 = 0;

當AD轉換結果 ＜ ADCMPDR0（Lower Reference 設定值時），產生Compare中斷。

3A/D轉換結果在門限值內

若想實現上圖的比較功能，請按照下圖中所示，在FSP中設置ADC屬性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：選擇Enabled

Lower Reference、Upper Reference：請在這里設定閾值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：選擇Enabled

當ADCMPDR0（Lower Reference設定值時）＜ AD轉換結果＜ ADCMPDR1（Upper Reference設定值時）時，產生Compare中斷。

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A/D轉換結果在門限值外

若想實現上圖的比較功能，請按照下圖中所示，在FSP中設置ADC屬性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：選擇Enabled

Lower Reference、Upper Reference：請在這里設定閾值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：選擇Enabled

（3）代碼中將CMPLCHA0位置為“0”

R_ADC0->ADCMPLR_b->CMPLCHA0 = 0;

當AD轉換結果＜ADCMPDR0（Lower Reference 設定值時）或者＞ADCMPDR1（Upper Reference設定值時）時，產生Compare中斷。

另外，使用窗口比較功能時請注意以下限制：

比較功能不能與自診斷功能或雙觸發(fā)模式一起使用。（比較功能不適用于ADRD、ADDBLDR、ADDBLDRA和ADDBLDRB。）

使用匹配/不匹配事件輸出時請使用單次掃描模式。

當溫度傳感器輸出時，窗口A選擇內部參考電壓，窗口B操作被禁用。

當溫度傳感器輸出時，窗口B選擇內部參考電壓，窗口A操作被禁用。

禁止為窗口A和窗口B設置相同的通道。

設置參考電壓值時，請將高電位參考電壓值設置為大于或等于低電位參考電壓值。

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