RA4M2 MCU如何设置ADC窗口比较功能
众所周知，模数转换，即Analog-to-Digital Converter，常称ADC，是指将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。主要用于对模拟信号进行数字采集，以进行数据处理。通常情况下，在转换完成时读取转换结果。而ADC中的窗口比较功能，会检测ADC结果是否低于或高于特定阈值，当转换结果在某一个范围时可以触发中断，几乎无需软件干预。该配置非常实用，它可以监视信号是否按照要求保持在特定范围内，或者在电池电量不足/过充时发出信号。
本文以RA4M2为例介绍如何设置ADC窗口比较功能。
RA MCU中一般都会包括12位逐次逼近型A/D转换器（ADC12）单元，最多可选择13路模拟量输入通道、温度传感器输出、内部参考电压进行转换。
(资料图片)
同时，ADC12还提供比较功能（窗口A和窗口B）。比较功能分别指定窗口A和窗口B的参考值上限和的参考值下限，当所选通道的A/D转换值满足比较条件时输出中断。窗口A和窗口B的主要区别在于它们的中断输出信号不同以及对窗口B只能选择一个通道的限制。
这里以窗口A为例进行介绍。窗口A有以下4种比较模式。
• 结果低于阈值
• 结果高于阈值
• 结果在窗口内
• 结果在窗口外
窗口A比较功能相关的寄存器有ADCMPCR、ADCMPLR0/1和ADCMPDR0/1寄存器，详情请参考RA硬件手册。
ADC数据与可设置的高低阈值进行比较，并可为AD数据在设定的门限值内、外、高或低自动生成比较中断。需要设置三个选项位置，接下来我们将逐个介绍各种情况下属性设置和用户代码。
1A/D转换结果高于门限值时产生窗口比较A中断（ADC120_CMPAI）
若想实现上面的比较功能，请按照下图中所示，在FSP中设置ADC属性。
（1）Input → Window Compare → Window A
Enable：选择Enabled
Lower Reference：请在这里设定阈值
（2） Input → Window Compare
Window Mode：选择Disabled
当AD转换结果 ＞ ADCMPDR0（Lower Reference 设定值时）时，产生Compare中断。
2A/D转换结果低于门限值时产生窗口比较A中断（ADC120_CMPAI）
若想实现上图的比较功能，请按照下图中所示，在FSP中设置ADC属性。
（1）Input → Window Compare → Window A
Enable：选择Enabled
Lower Reference：请在这里设定阈值
（2） Input → Window Compare
Window Mode：选择Disabled
（3）代码中将CMPLCHA0位置为“0”
R_ADC0->ADCMPLR_b->CMPLCHA0 = 0;
当AD转换结果 ＜ ADCMPDR0（Lower Reference 设定值时），产生Compare中断。
3A/D转换结果在门限值内
若想实现上图的比较功能，请按照下图中所示，在FSP中设置ADC属性。
（1）Input → Window Compare → Window A
Enable：选择Enabled
Lower Reference、Upper Reference：请在这里设定阈值
（2） Input → Window Compare
Window Mode：选择Enabled
当ADCMPDR0（Lower Reference设定值时）＜ AD转换结果＜ ADCMPDR1（Upper Reference设定值时）时，产生Compare中断。
4
A/D转换结果在门限值外
若想实现上图的比较功能，请按照下图中所示，在FSP中设置ADC属性。
（1）Input → Window Compare → Window A
Enable：选择Enabled
Lower Reference、Upper Reference：请在这里设定阈值
（2） Input → Window Compare
Window Mode：选择Enabled
（3）代码中将CMPLCHA0位置为“0”
R_ADC0->ADCMPLR_b->CMPLCHA0 = 0;
当AD转换结果＜ADCMPDR0（Lower Reference 设定值时）或者＞ADCMPDR1（Upper Reference设定值时）时，产生Compare中断。
另外，使用窗口比较功能时请注意以下限制：
比较功能不能与自诊断功能或双触发模式一起使用。（比较功能不适用于ADRD、ADDBLDR、ADDBLDRA和ADDBLDRB。）
使用匹配/不匹配事件输出时请使用单次扫描模式。
当温度传感器输出时，窗口A选择内部参考电压，窗口B操作被禁用。
当温度传感器输出时，窗口B选择内部参考电压，窗口A操作被禁用。
禁止为窗口A和窗口B设置相同的通道。
设置参考电压值时，请将高电位参考电压值设置为大于或等于低电位参考电压值。
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