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眾所周知，模數(shù)轉(zhuǎn)換，即Analog-to-Digital Converter，常稱(chēng)ADC，是指將連續(xù)變量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)的器件。主要用于對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字采集，以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。通常情況下，在轉(zhuǎn)換完成時(shí)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。而ADC中的窗口比較功能，會(huì)檢測(cè)ADC結(jié)果是否低于或高于特定閾值，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)果在某一個(gè)范圍時(shí)可以觸發(fā)中斷，幾乎無(wú)需軟件干預(yù)。該配置非常實(shí)用，它可以監(jiān)視信號(hào)是否按照要求保持在特定范圍內(nèi)，或者在電池電量不足/過(guò)充時(shí)發(fā)出信號(hào)。

(資料圖片)

本文以RA4M2為例介紹如何設(shè)置ADC窗口比較功能。

RA MCU中一般都會(huì)包括12位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)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(nèi)部參考電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

同時(shí)，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(dāng)所選通道的A/D轉(zhuǎn)換值滿足比較條件時(shí)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(hào)不同以及對(duì)窗口B只能選擇一個(gè)通道的限制。

這里以窗口A為例進(jìn)行介紹。窗口A有以下4種比較模式。

? 結(jié)果低于閾值

? 結(jié)果高于閾值

? 結(jié)果在窗口內(nèi)

? 結(jié)果在窗口外

窗口A比較功能相關(guān)的寄存器有ADCMPCR、ADCMPLR0/1和ADCMPDR0/1寄存器，詳情請(qǐng)參考RA硬件手冊(cè)。

ADC數(shù)據(jù)與可設(shè)置的高低閾值進(jìn)行比較，并可為AD數(shù)據(jù)在設(shè)定的門(mén)限值內(nèi)、外、高或低自動(dòng)生成比較中斷。需要設(shè)置三個(gè)選項(xiàng)位置，接下來(lái)我們將逐個(gè)介紹各種情況下屬性設(shè)置和用戶(hù)代碼。

1A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果高于門(mén)限值時(shí)產(chǎn)生窗口比較A中斷（ADC120_CMPAI）

若想實(shí)現(xiàn)上面的比較功能，請(qǐng)按照下圖中所示，在FSP中設(shè)置ADC屬性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：選擇Enabled

Lower Reference：請(qǐng)?jiān)谶@里設(shè)定閾值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：選擇Disabled

當(dāng)AD轉(zhuǎn)換結(jié)果 ＞ ADCMPDR0（Lower Reference 設(shè)定值時(shí)）時(shí)，產(chǎn)生Compare中斷。

2A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果低于門(mén)限值時(shí)產(chǎn)生窗口比較A中斷（ADC120_CMPAI）

若想實(shí)現(xiàn)上圖的比較功能，請(qǐng)按照下圖中所示，在FSP中設(shè)置ADC屬性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：選擇Enabled

Lower Reference：請(qǐng)?jiān)谶@里設(shè)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(dāng)AD轉(zhuǎn)換結(jié)果 ＜ ADCMPDR0（Lower Reference 設(shè)定值時(shí)），產(chǎn)生Compare中斷。

3A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果在門(mén)限值內(nèi)

若想實(shí)現(xiàn)上圖的比較功能，請(qǐng)按照下圖中所示，在FSP中設(shè)置ADC屬性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：選擇Enabled

Lower Reference、Upper Reference：請(qǐng)?jiān)谶@里設(shè)定閾值

（2） Input → Window Compare

Window Mode：選擇Enabled

當(dāng)ADCMPDR0（Lower Reference設(shè)定值時(shí)）＜ AD轉(zhuǎn)換結(jié)果＜ ADCMPDR1（Upper Reference設(shè)定值時(shí)）時(shí)，產(chǎn)生Compare中斷。

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A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果在門(mén)限值外

若想實(shí)現(xiàn)上圖的比較功能，請(qǐng)按照下圖中所示，在FSP中設(shè)置ADC屬性。

（1）Input → Window Compare → Window A

Enable：選擇Enabled

Lower Reference、Upper Reference：請(qǐng)?jiān)谶@里設(shè)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(dāng)AD轉(zhuǎn)換結(jié)果＜ADCMPDR0（Lower Reference 設(shè)定值時(shí)）或者＞ADCMPDR1（Upper Reference設(shè)定值時(shí)）時(shí)，產(chǎn)生Compare中斷。

另外，使用窗口比較功能時(shí)請(qǐng)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(shí)請(qǐng)使用單次掃描模式。

當(dāng)溫度傳感器輸出時(shí)，窗口A選擇內(nèi)部參考電壓，窗口B操作被禁用。

當(dāng)溫度傳感器輸出時(shí)，窗口B選擇內(nèi)部參考電壓，窗口A操作被禁用。

禁止為窗口A和窗口B設(shè)置相同的通道。

設(shè)置參考電壓值時(shí)，請(qǐng)將高電位參考電壓值設(shè)置為大于或等于低電位參考電壓值。