APT32F172K8T6

APT32F172 V1.5 数据手册 APT32F172 通用型 32 位微处理控制器 Version 1.5 Dec 2018 版权所有©深圳市爱普特微电子有限公司 本资料内容为深圳市爱普特微电子有限公司在现有数据资料基础上慎重且力求准 确无误编制而成，本资料中所记载的实例以正确的使用方法和标准操作为前提， 使用方在应用该等实例时请充分考虑外部诸条件，深圳市爱普特微电子有限公司 不担保或确认该等实例在使用方的适用性、适当性或完整性，深圳市爱普特微电 子有限公司亦不对使用方因使用本资料所有内容而可能或已经带来的风险或后果 承担任何法律责任。基于使本资料的内容更加完善等原因，公司保留未经预告的 修改权。 APTCHIP MICROELECTRONICS 1 APT32F172 V1.5 产品订购信息 FLASH 大小 SRAM 大小 封装 APT32F172K8T6 64KB 6KB LQFP32 APT32F172K8U6 64KB 6KB QFN32 APT32F172G8M6 64KB 6KB SOP28 APT32F172H8S6 64KB 6KB SSOP24 型号 A P T 32 F 1 7 2 K 8 T 6 -40℃ to 85℃ 封装类型：S — SSOP M — SOP T — LQFP U — QFN ROM大小：6 — 32KB 8 — 64KB 管脚数量： K — 32pin G — 28pin H — 24pin F — 20pin MCU型号 APTCHIP MICROELECTRONICS 2 APT32F172 V1.5 历史版本说明 版本 修改日期 V1.0 2018-02-08 修改概要 初版 - TC1增加寄存器使用说明，PRDR/PULR不能设置为0 - 调整28PIN封装的管脚图，增加PC0.3，删除PD0.0 - 调整24PIN封装的管脚图，增加PC0.3/PA0.10，删除PA0.1/PA0.2 V1.1 2018-04-25 - 运放增加OPAxN_EXEN负向输入控制位 - 删除比较器中的BOOST/SPEED控制位，无特殊情况不建议客户修改此两位 - 增加EPWM章节中载波输出的相关描述说明 - 修正各章节一些描述错误 - 增加32QFN封装 V1.2 2018-05-16 - 修正EPWM里一些描述 - 电气特性章节增加上电和掉电特性 V1.3 2018-05-25 - 修正32QFN尺寸图，5x5(0.5)改为4x4(0.4) - 增加FLASH烧录时电源去耦电容的建议 V1.4 2018-08-21 - 修正USART中不正确的波特率配置示例 - 增加32KHz晶振使用条件说明 - 修整格式，修正前后描述不一致的错误 - 修正内部参考电压精度精度范围为2%对应的电压值 V1.5 2018-12-7 - 修正SYSCON PCER/PCSR寄存器中GPIO相关的描述 - 修正QFN32封装描述中32脚的位置标识 APTCHIP MICROELECTRONICS 3 APT32F172 1 概述 概述 1.1 文档用途 本文档是APT32F172产品的一个完整，详细的规格书。 1.2 APT32F172介绍 APT32F172 基于 C-Sky Microsystems Co., Ltd 开发的 32 位单片机核的高性能低成本单片机。APT32F172 单片机 面向的应用为变频控制，马达驱动，功率检测等应用。  C-Sky 32 位 CPU 核  片载 60K(32Kbytes 可选)程序闪存，4Kbytes 数据闪存(大小可配置)  内含 6Kbytes SRAM，可用于堆栈，数据存储，代码存储  工作温度： − 40 to 85°C  工作电压范围： 2.4 to 5.5V  中断控制器：支持动态配置的可嵌套中断（NVIC）  用户友好的时钟和功耗控制器（SYSCON）  1 x 独立看门狗定时器（IWDT）  3 x 16 位同步定时/计数器，支持三路互补 PWM 输出（TC0）  1 × 32 位通用定时器/计数器，支持 PWM 功能（TC1）  1 × 16 位 2 路同步精简定时器/计数器，支持捕捉功能（TC2）、  1 x 16 位时钟定时器（TC3）  1 x 16 位增强型独立 PWM 模块，支持三路带死区控制的互补输出，支持与比较器联动工作（EPWM）  1 × I2C 和 1 × SPI  2 x UART，其中 1 路为增强型 USART。  多达 18 路的 12 位 ADC  多达 20 路的触摸按键控制器  支持 8x8 点阵(1/4 占空比)的自动扫描 LED 驱动  多达 5 个独立模拟比较器，2 个运算放大器  8 个大电流驱动的管脚(每个管脚最大 120mA)  支持 RUN，SLEEP，和 DEEP-SLEEP 模式 APTCHIP MICROELECTRONICS 1-1 APT32F172 概述 1.3 主要特性 1.3.1 CPU • 32-bit RISC CPU核，指令长度16位 • 高效的2级执行流水线 • 单周期32位x32位的硬件整形乘法阵列 • SWD (Serial Wire Debug)调试接口 1.3.2 存储 • 多达60Kbytes的内部程序闪存，支持ISP保护，保护区域的大小可配置 • 多达4Kbytes的数据闪存，大小可通过User Option配置 • 闪存的User Option配置支持修改复位源，允许或者禁止看门狗，修改数据闪存大小以及使能程序代码保护功能 • 专用闪存烧录工具，支持快速的量产烧录 • 多达6Kbytes的内部SRAM • 只支持小端(little-endian)存储方式 1.3.3 可嵌套中断控制器 • 多达32个中断源 • 32个可编程优先级，每个中断都有独立的优先级 • 每个中断都有独立的使能或者禁止控制 • 每个中断源都有固定的向量地址 • 支持陷阱功能 • 支持软件复位 • 可单独配置唤醒事件和中断的使能/禁止 1.3.4 系统控制器(SYSCON) • 外部晶振 32.768K 到 24MHz (EMCLK: External Main Clock，外部主时钟) • 内部晶振 20MHz或40MHz (1%偏差，典型值) (IMCLK: Internal Main Clock，内部主时钟) • 内部副晶振 500KHz 或 3MHz (ISCLK: Internal Sub Clock，内部副时钟) • 支持低功耗模式 (SLEEP/DEEP-SLEEP) • 低功耗模式下支持可编程的功耗优化 • 可编程的时钟分频器 • 外部晶振失效监测 • 复位源检测和管理 (RSTID) 1.3.5 IWDT: 独立看门狗定时器 • 复位时间可配置 APTCHIP MICROELECTRONICS 1-2 APT32F172 • 可配置定时提醒中断 • 使用内部副晶振的可编程18位递减计数器 概述 1.3.6 TC0: 16位加强型定时器/计数器 • 内部总共三个16位多模式计数器，可分别独立工作，或者同步工作。 • 每个计数器支持3个16位输出比较值寄存器 • 可以工作在捕捉，匹配和溢出，输出翻转和PWM输出模式 • 支持三路PWM互补输出模式 • 多种可选择的时钟源 1.3.7 TC1：32位通用定制器/计数器 • 32位定时器/计数器 • 定时器的计数位数可配置成32以内的任意数 • 可以工作在捕捉，匹配和溢出，输出翻转和PWM输出模式 • 匹配和溢出中断 • 可选择内部或者外部时钟源 1.3.8 TC2：16位精简定制器/计数器 • 可配置16位自增定时器/计数器 • 两个捕捉通道 • 两种匹配输出模式 1.3.9 TC3：16位时钟定时器 • 16位定时器 • 计时和定时功能 • 可选的时钟源：外部晶振（支持32.768KHz），内部副振 • 蜂鸣器频率输出 1.3.10 EPWM：16位增强型脉宽调制模块 • 16位计数器 • 3路同步可配置PWM输出，支持双路独立输出模式，死区可调的互补输出模式和双路逐次触发输出模式 • 支持3路共用同一个计数器工作，或者3路计数器分开独立工作 • 支持比较器联动 • 支持紧急停车功能 1.3.11 USART: 同步异步收发器 • 1个通道 APTCHIP MICROELECTRONICS 1-3 APT32F172 • 支持5、6、7和8位的数据长度 • 可编程的波特率 • 校验位，帧检测和缓存溢出错误报告 • 支持Loop-back模式 • 支持同步全双工模式 • 支持LIN总线协议：LIN1.2或者LIN2.0 • 支持智能卡协议：ISO7816-3兼容 概述 1.3.12 UART: 通用异步收发器 • 1个通道 • 8位数据长度，支持校验位(奇偶校验，0/1校验) • 可编程的波特率 1.3.13 I2C • 1个通道 • 支持多主机I2C总线 • 兼容串行8位数据传输和双向数据传输 • 标准模式100Kbit/s，高速模式可达400Kbit/s 1.3.14 SPI • 1个通道 • 可编程的数据帧长度：4到16位 • 支持主机和从机模式 • 单独的8x16位收发FIFO 1.3.15 ADC: 模数转换器 • 多达18个模拟输入通道供选择，参考电压支持选择内部或者外部，并且自带内部固定的电压参考源 • 12位模式支持最快500KSPS转换速度，10位模式支持最快1MSPS • 支持连续转换模式和硬件比较转换结果 • 支持多序列转换模式， 最高可达16个转换序列， 可灵活配置转换通道，转换顺序，转换次数 • 支持连续采样或者单次采样，可灵活配置的采样优先级 • 启动转换支持外部管脚触发，定时器触发，EPWM触发或者比较器触发 1.3.16 TOUCH KEY：触摸按键 • 支持20个触摸按键扫描通道 • 每个通道都支持可编程的灵敏度调节 • 支持同一个管脚上的触摸扫描和LED驱动同时工作 APTCHIP MICROELECTRONICS 1-4 APT32F172 概述 • 可配置扫描时钟频率，用于优化功耗 • 多种扫描触发模式 • 内嵌独立的硬件算法模块，支持硬件自动按键检测和系统唤醒 1.3.17 LED驱动 • 支持8 x 8 点阵(1/8占空比) LED驱动 • 支持硬件自动扫描控制，占空比和扫描时间间隔可通过寄存器配置 • 可配置的COM通道数和亮度控制 • 段码驱动支持恒流模式 • 多达8个大电流驱动I/O口，可以直接驱动LED(每个120mA) • 8段显示驱动的通道可以和触摸按键功能在不同时间段内共用同一个管脚 1.3.18 COMP：模拟比较器 • 支持5个独立的模拟比较器 • 可配置的比较器输出迟滞和数字去抖滤波 • 每个比较器可以独立选择内部248个参考电压 • 支持比较器输出通过特定事件窗口捕获功能 • 输入可以和AD以及运算放大器共用管脚 1.3.19 OPAMP：运算放大器 • 支持2个独立的运算放大器 • 可配置的内部增益控制 • 输出可以作为ADC的采样输入 1.3.20 通用IO (GPIO) • 32管脚：30 个GPIO • 28管脚：26 个GPIO • 24管脚：22 个GPIO • 推挽输出和开漏输出可配置 • 上下拉电阻可配置 • 支持输出状态监测 • 管脚复用功能简单易用；所有管脚都支持外部中断功能 1.3.21 两个低功耗模式 • SLEEP: 关闭选择的系统时钟和CPU时钟 • DEEP-SLEEP: 关闭所有系统时钟和CPU时钟 APTCHIP MICROELECTRONICS 1-5 APT32F172 • 概述 可配置的DEEP-SLEEP唤醒源：外部中断，iWDT中断，LVD中断或者触摸按键中断 1.3.22 POR: 上电复位 1.3.23 LVD: 低电压检测 • 可配置成低电压复位功能，可选4个电压值 (2.15V/2.75V/3.35V/3.75V). • 可配置成低电压产生中断，可选4个电压值 (2.55V/3.00V/3.90V/4.10V). 1.3.24 工作电压范围 • 2.4V to 5.5V 1.3.25 工作频率范围 • 外部主晶振 24 MHz • 内部主晶振 20 MHz，或者40MHz • 内部副晶振 500KHz 或 3MHz 1.3.26 工作温度范围 • − 40 to 85°C 1.3.27 封装 • 32-LQFP • 32-QFN • 28-SOP • 24-SSOP APTCHIP MICROELECTRONICS 1-6 APT32F172 概述 1.4 模块框图 Debug Control Bus Control Debug Interface 32bit CPU EIC FLASH SRAM Internal Flash Controller SRAM Bridge AHB Lite Bus Interface AHB BUS AHB2APB Bridge SYSCON I2C IWDT LVD IMCLK CTL (20/40MHz) SPI EMCLK CTL (1~24MHz) UART0 APB BUS ISCLK CTL (3MHz) UART1 12-bit ADC LED Drive Controller Touch Key OPA TC0~3 CMP EPWM GPIO IO FUNCTION MUX LDO POR IO FUNCTION MUX BGR Figure 1-1 APT32F172模块框图 APTCHIP MICROELECTRONICS 1-7 OSC APT32F172 2 管脚配置 管脚配置 2.1 概要 本章节描述APT32F172产品的管脚功能信息。 包含： • 管脚映射图 • 管脚分配表 • 管脚复用 • 管脚描述 • Pad电路类型 APTCHIP MICROELECTRONICS 2-1 APT32F172 管脚配置 SPI_SCK/TC0_IO1B/CLO/LED_COM0/TCH8/ADC11/OPA0X TC2_CAP1/TC0_IO1A/UART_RX/I2C_SCL/OPA1N TC1_CAP/TC0_IO0B/UART_TX/I2C_SDA/ADC10/OPA1X TC2_CAP0/TC0_IO0A/TC1_CAP/ADC9/OPA1P PA1.1 PA1.0 PA0.15 TC1_OUT/EPWM0_Y/TC0_CLK1/CP2_OUT/LED_S7/TCH7 30 PA1.3 SPI_MISO/TC0_IO2A/CP3_OUT/EPWM0_X/LED_COM1/TCH9/ADC0/OPA0P/CPINP8 PA1.4 31 PA1.2 SPI_MOSI/TC0_IO2B/EPWM_EP4/EPWM1_X/LED_COM2/TCH10/ADC1/OPA0N/CPINP9 32 PA1.5 PC0.0 SPI_NSS/ADC_ETR/TC0_ESYNC/CP4_OUT/LED_COM3/TCH11 2.2 管脚定义图 29 28 27 26 25 ADC_ETR/CLO/TC0_CLK2/EPWM2_X/LED_COM4/TCH1 PC0.1 1 24 PC0.3 USART_RX/SPI_NSS/TC1_OUT//LED_COM5/TCH13/ADC2/CPINP0 PB0.0 2 23 PA0.14 TC0_IO2B/EPWM1_Y/EPWM0_Y/TCH18/ADC8/CPINP7 USART_TX/TC0_ETR/TC0_IO0A//LED_COM6/TCH14/ADC3/CPINN0 PB0.1 3 22 PA0.13 TC0_IO2A/EPWM1_X/EPWM0_X/TCH17/ADC7/CPINN4 CLO/TC1_CLK/TC0_IO0B/CP0_OUT/LED_COM7/TCH15/ADC4/CPINN1/RSTB PA0.0 4 21 PA0.12 TC0_IO1B/EPWM2_Y/EPWM1_Y/TCH16/ADC6/CPINP6 OSC_XI/TC0_CLK0/CP0_OUT/CP1_OUT/LED_S0/TCH0 PA0.1 5 20 PA0.11 TC0_IO1A/EPWM2_X/EPWM1_X/ECP0/ADC5 OSC_XO/EPWM_EP0/USART_CK/ADC_ETR/LED_S1/TCH1 PA0.2 6 19 VDD 18 VSS 17 PC0.2 F_RST 12 13 14 15 16 TC0_IO0B/UART_RX/TC0_CLK0/VREF+/LED_S5/TCH5 PD0.1 11 TC0_IO0A/UART_TX/EPWM_EP1/TC3_BUZZ/LED_S4/TCH4 PD0.0 10 EPWM0_Y/SPI_MOSI/LED_S6/ADC17/CPINN3 PA0.10 9 EPWM0_X/I2C_SDA/SPI_MISO/LED_S5/ADC16/CPINP5 PA0.9 F_SDAT EPWM1_Y/I2C_SCL/SPI_SCK/LED_S4/ADC15/CPINP4/CPINN2 PA0.8 8 EPWM1_X/TC2_CAP0/SPI_NSS/ADC14/CPINP3 PA0.7 SWDIO/USART_TX/I2C_SDA/TC0_IO0B/LED_S3/TCH3 PA0.4 EPWM2_Y/TC1_OUT/EPWM0_X/ADC13/CPINP2 PA0.6 7 EPWM2_X/USART_CK/EPWM0_Y/ADC12/CPINP1 PA0.5 SWCLK/USART_RX/I2C_SCL/TC0_IO0A/LED_S2/TCH2 PA0.3 F_SCLK APT32F172 32-LQFP Figure 2-1 管脚定义图(32PIN) APTCHIP MICROELECTRONICS 2-2 EPWM_EP3/EPWM0_X/TCH19 EPWM_EP2/TC1_OUT/TC3_BUZZ/LED_S6/TCH6 APT32F172 SPI_MISO/TC0_IO2A/CP3_OUT/EPWM0_X/LED_COM1/TCH9/ADC0/OPA0P/CPINP8 SPI_SCK/TC0_IO1B/CLO/LED_COM0/TCH8/ADC11/OPA0X TC2_CAP1/TC0_IO1A/UART_RX/I2C_SCL/OPA1N TC1_CAP/TC0_IO0B/UART_TX/I2C_SDA/ADC10/OPA1X TC2_CAP0/TC0_IO0A/TC1_CAP/ADC9/OPA1P PA1.4 PA1.2 PA1.1 PA1.0 PA0.15 TC1_OUT/EPWM0_Y/TC0_CLK1/CP2_OUT/LED_S7/TCH7 31 PA1.3 SPI_MOSI/TC0_IO2B/EPWM_EP4/EPWM1_X/LED_COM2/TCH10/ADC1/OPA0N/CPINP9 32 PA1.5 PC0.0 SPI_NSS/ADC_ETR/TC0_ESYNC/CP4_OUT/LED_COM3/TCH11 管脚配置 30 29 28 27 26 25 ADC_ETR/CLO/TC0_CLK2/EPWM2_X/LED_COM4/TCH1 PC0.1 1 24 PC0.3 USART_RX/SPI_NSS/TC1_OUT//LED_COM5/TCH13/ADC2/CPINP0 PB0.0 2 23 PA0.14 TC0_IO2B/EPWM1_Y/EPWM0_Y/TCH18/ADC8/CPINP7 USART_TX/TC0_ETR/TC0_IO0A//LED_COM6/TCH14/ADC3/CPINN0 PB0.1 3 22 PA0.13 TC0_IO2A/EPWM1_X/EPWM0_X/TCH17/ADC7/CPINN4 CLO/TC1_CLK/TC0_IO0B/CP0_OUT/LED_COM7/TCH15/ADC4/CPINN1/RSTB PA0.0 4 21 PA0.12 TC0_IO1B/EPWM2_Y/EPWM1_Y/TCH16/ADC6/CPINP6 OSC_XI/TC0_CLK0/CP0_OUT/CP1_OUT/LED_S0/TCH0 PA0.1 5 20 PA0.11 TC0_IO1A/EPWM2_X/EPWM1_X/ECP0/ADC5 OSC_XO/EPWM_EP0/USART_CK/ADC_ETR/LED_S1/TCH1 PA0.2 6 19 VDD SWCLK/USART_RX/I2C_SCL/TC0_IO0A/LED_S2/TCH2 PA0.3 7 F_SCLK 18 VSS SWDIO/USART_TX/I2C_SDA/TC0_IO0B/LED_S3/TCH3 PA0.4 8 F_SDAT 17 PC0.2 F_RST 14 15 16 TC0_IO0B/UART_RX/TC0_CLK0/VREF+/LED_S5/TCH5 PD0.1 EPWM1_X/TC2_CAP0/SPI_NSS/ADC14/CPINP3 PA0.7 13 TC0_IO0A/UART_TX/EPWM_EP1/TC3_BUZZ/LED_S4/TCH4 PD0.0 EPWM2_Y/TC1_OUT/EPWM0_X/ADC13/CPINP2 PA0.6 12 EPWM0_Y/SPI_MOSI/LED_S6/ADC17/CPINN3 PA0.10 11 EPWM0_X/I2C_SDA/SPI_MISO/LED_S5/ADC16/CPINP5 PA0.9 10 EPWM1_Y/I2C_SCL/SPI_SCK/LED_S4/ADC15/CPINP4/CPINN2 PA0.8 9 EPWM2_X/USART_CK/EPWM0_Y/ADC12/CPINP1 PA0.5 APT32F172 32-QFN Figure 2-2 管脚定义图(32PIN) APTCHIP MICROELECTRONICS 2-3 EPWM_EP3/EPWM0_X/TCH19 EPWM_EP2/TC1_OUT/TC3_BUZZ/LED_S6/TCH6 APT32F172 管脚配置 SPI_SCK/TC0_IO1B/CLO/LED_COM0/TCH8/ADC11/OPA0X PA1.3 1 28 PA1.2 TC2_CAP1/TC0_IO1A/UART_RX/I2C_SCL/OPA1N SPI_MISO/TC0_IO2A/CP3_OUT/EPWM0_X/LED_COM1/TCH9/ADC0/OPA0P/CPINP8 PA1.4 2 27 PA1.1 TC1_CAP/TC0_IO0B/UART_TX/I2C_SDA/ADC10/OPA1X SPI_MOSI/TC0_IO2B/EPWM_EP4/EPWM1_X/LED_COM2/TCH10/ADC1/OPA0N/CPINP PA1.5 3 26 PA1.0 TC2_CAP0/TC0_IO0A/TC1_CAP/ADC9/OPA1P USART_RX/SPI_NSS/TC1_OUT//LED_COM5/TCH13/ADC2/CPINP0 PB0.0 4 25 PA0.15 TC1_OUT/EPWM0_Y/TC0_CLK1/CP2_OUT/LED_S7/TCH7 USART_TX/TC0_ETR/TC0_IO0A//LED_COM6/TCH14/ADC3/CPINN0 PB0.1 5 24 PC0.3 EPWM_EP3/EPWM0_X/TCH19 CLO/TC1_CLK/TC0_IO0B/CP0_OUT/LED_COM7/TCH15/ADC4/CPINN1/RSTB PA0.0 6 23 PA0.14 TC0_IO2B/EPWM1_Y/EPWM0_Y/TCH18/ADC8/CPINP7 OSC_XI/TC0_CLK0/CP0_OUT/CP1_OUT/LED_S0/TCH0 22 PA0.13 TC0_IO2A/EPWM1_X/EPWM0_X/TCH17/ADC7/CPINN4 21 PA0.12 TC0_IO1B/EPWM2_Y/EPWM1_Y/TCH16/ADC6/CPINP6 PA0.11 TC0_IO1A/EPWM2_X/EPWM1_X/ECP0/ADC5 F_RST PA0.1 7 OSC_XO/EPWM_EP0/USART_CK/ADC_ETR/LED_S1/TCH1 PA0.2 8 SWCLK/USART_RX/I2C_SCL/TC0_IO0A/LED_S2/TCH2 PA0.3 9 F_SCLK 20 SWDIO/USART_TX/I2C_SDA/TC0_IO0B/LED_S3/TCH3 F_SDAT APT32F172 28-SOP PA0.4 10 19 VDD EPWM2_X/USART_CK/EPWM0_Y/ADC12/CPINP1 PA0.5 11 18 VSS EPWM2_Y/TC1_OUT/EPWM0_X/ADC13/CPINP2 PA0.6 12 17 PD0.1 TC0_IO0B/UART_RX/TC0_CLK0/VREF+/LED_S5/TCH5 EPWM1_X/TC2_CAP0/SPI_NSS/ADC14/CPINP3 PA0.7 13 16 PA0.10 EPWM0_Y/SPI_MOSI/LED_S6/ADC17/CPINN3 EPWM1_Y/I2C_SCL/SPI_SCK/LED_S4/ADC15/CPINP4/CPINN2 PA0.8 14 15 PA0.9 EPWM0_X/I2C_SDA/SPI_MISO/LED_S5/ADC16/CPINP5 Figure 2-3 管脚定义图(28PIN) PA1.2 1 24 PA1.1 TC1_CAP/TC0_IO0B/UART_TX/I2C_SDA/ADC10/OPA1X SPI_SCK/TC0_IO1B/CLO/LED_COM0/TCH8/ADC11/OPA0X PA1.3 2 23 PA1.0 TC2_CAP0/TC0_IO0A/TC1_CAP/ADC9/OPA1P SPI_MISO/TC0_IO2A/CP3_OUT/EPWM0_X/LED_COM1/TCH9/ADC0/OPA0P/CPINP8 PA1.4 3 22 PA0.15 TC1_OUT/EPWM0_Y/TC0_CLK1/CP2_OUT/LED_S7/TCH7 SPI_MOSI/TC0_IO2B/EPWM_EP4/EPWM1_X/LED_COM2/TCH10/ADC1/OPA0N/CPINP PA1.5 4 21 PC0.3 EPWM_EP3/EPWM0_X/TCH19 CLO/TC1_CLK/TC0_IO0B/CP0_OUT/LED_COM7/TCH15/ADC4/CPINN1/RSTB PA0.0 5 F_RST 20 PA0.14 TC0_IO2B/EPWM1_Y/EPWM0_Y/TCH18/ADC8/CPINP7 SWCLK/USART_RX/I2C_SCL/TC0_IO0A/LED_S2/TCH2 PA0.3 6 19 PA0.13 TC0_IO2A/EPWM1_X/EPWM0_X/TCH17/ADC7/CPINN4 SWDIO/USART_TX/I2C_SDA/TC0_IO0B/LED_S3/TCH3 PA0.4 7 F_SCLK APT32F172 24-SSOP F_SDAT 18 PA0.12 TC0_IO1B/EPWM2_Y/EPWM1_Y/TCH16/ADC6/CPINP6 EPWM2_X/USART_CK/EPWM0_Y/ADC12/CPINP1 PA0.5 8 17 PA0.11 TC0_IO1A/EPWM2_X/EPWM1_X/ECP0/ADC5 EPWM2_Y/TC1_OUT/EPWM0_X/ADC13/CPINP2 PA0.6 9 16 VDD EPWM1_X/TC2_CAP0/SPI_NSS/ADC14/CPINP3 PA0.7 10 15 VSS EPWM1_Y/I2C_SCL/SPI_SCK/LED_S4/ADC15/CPINP4/CPINN2 PA0.8 11 14 PD0.1 TC0_IO0B/UART_RX/TC0_CLK0/VREF+/LED_S5/TCH5 EPWM0_X/I2C_SDA/SPI_MISO/LED_S5/ADC16/CPINP5 PA0.9 13 PA0.10 EPWM0_Y/SPI_MOSI/LED_S6/ADC17/CPINN3 TC2_CAP1/TC0_IO1A/UART_RX/I2C_SCL/OPA1N 12 Figure 2-4 管脚定义图(24PIN) APTCHIP MICROELECTRONICS 2-4 APT32F172 管脚配置 2.3 管脚功能分配 Table 2-1 描述了管脚功能的详细分配。 • UP: 上拉使能; DN: 下拉使能 • IO: 双向; I: 输入; O: 输出; P: 电源; G: 地; Z: 高阻 Default PU/PD Reset Status 28PIN 24PIN Table 2-1 管脚功能分配，依照管脚号排序 AF0 1 - - PC0.1 ADC_ETR CLO TC0_CLK2 EPWM2_X LED_COM4 TCH12 - EXI1 IO - Z 2 4 - PB0.0 USART_RX SPI_NSS TC1_OUT LED_COM5 TCH13 ADC2/CPINP0 EXI0 IO - Z 3 5 - PB0.1 USART_TX TC0_ETR TC0_IO0A LED_COM6 TCH14 ADC3/CPINN0 EXI1 IO - Z 4 6 5 PA0.0 CLO TC1_CLK TC0_IO0B CP0_OUT LED_COM7 TCH15 ADC4/CPINN1 EXI0 IO - Z 5 7 - PA0.1 OSC_XI TC0_CLK0 CP0_OUT CP1_OUT LED_S0 TCH0 - EXI1 IO - Z 6 8 - PA0.2 OSC_XO EPWM_EP0 USART_CK ADC_ETR LED_S1 TCH1 - EXI2 IO - Z 7 9 6 PA0.3 SWCLK USART_RX I2C_SCL TC0_IO0A LED_S2 TCH2 - EXI3 SWCLK UP I 8 10 7 PA0.4 SWDIO USART_TX I2C_SDA TC0_IO0B LED_S3 TCH3 - EXI4 SWDIO UP I 32PIN Pin Number Pin Name AF1 AF2 AF3 USART_CK EPWM0_Y AF4 AF5 AF6 AF7 EXI 9 11 8 PA0.5 EPWM2_X - - - ADC12/CPINP1 EXI5 IO - Z 10 12 9 PA0.6 EPWM2_Y TC1_OUT EPWM0_X - - - ADC13/CPINP2 EXI6 IO - Z 11 13 10 PA0.7 EPWM1_X TC2_CAP0 SPI_NSS - - - ADC14/CPINP3 EXI7 IO - Z 12 14 11 PA0.8 EPWM1_Y I2C_SCL SPI_SCK LED_S4 - - ADC15/CPINP4/CPINN2 EXI8 IO - Z 13 15 12 PA0.9 EPWM0_X I2C_SDA SPI_MISO LED_S5 - - ADC16/CPINP5 EXI9 IO - Z 14 16 13 PA0.10 EPWM0_Y - SPI_MOSI LED_S6 - - ADC17/CPINN3 EXI10 IO - Z 15 - - PD0.0 TC0_IO0A UART_TX EPWM_EP1 TC3_BUZZ LED_S4 TCH4 - EXI0 IO - Z 16 17 14 PD0.1 TC0_IO0B UART_RX TC0_CLK0 VREF+ LED_S5 TCH5 - EXI1 IO - Z 17 - - PC0.2 EPWM_EP2 TC1_OUT TC3_BUZZ - LED_S6 TCH6 - EXI2 IO - Z 18 18 15 VSS - - - - - - - - GND - P 19 19 16 VDD - - - - - - - - POWER - P 20 20 17 PA0.11 TC0_IO1A EPWM2_X - EPWM1_X - ECP0 ADC5 EXI11 IO 21 21 18 PA0.12 TC0_IO1B EPWM2_Y - EPWM1_Y - TCH16 ADC6/CPINP6 EXI12 IO 22 22 19 PA0.13 TC0_IO2A EPWM1_X - EPWM0_X - TCH17 ADC7/CPINN4 EXI13 IO - Z 23 23 20 PA0.14 TC0_IO2B EPWM1_Y - EPWM0_Y - TCH18 ADC8/CPINP7 EXI14 IO - Z 24 24 21 PC0.3 EPWM_EP3 EPWM0_X - - - TCH19 - EXI3 IO - Z 25 25 22 PA0.15 TC1_OUT EPWM0_Y TC0_CLK1 CP2_OUT LED_S7 TCH7 - EXI15 IO - Z 26 26 23 PA1.0 TC2_CAP0 TC0_IO0A TC1_CAP - - - ADC9/OPA1P EXI0 IO - Z 27 27 24 PA1.1 TC1_CAP TC0_IO0B UART_TX I2C_SDA - - ADC10/OPA1X EXI1 IO - Z 28 28 1 PA1.2 TC2_CAP1 TC0_IO1A UART_RX I2C_SCL - - OPA1N EXI2 IO - Z 29 1 2 PA1.3 SPI_SCK TC0_IO1B CLO - LED_COM0 TCH8 ADC11/OPA0X EXI3 IO - Z 30 2 3 PA1.4 SPI_MISO TC0_IO2A CP3_OUT EPWM0_X LED_COM1 TCH9 ADC0/OPA0P/CPINP8 EXI4 IO - Z 31 3 4 PA1.5 SPI_MOSI TC0_IO2B EPWM_EP4 EPWM1_X LED_COM2 TCH10 ADC1/OPA0N/CPINP9 EXI5 IO - Z 32 - - PC0.0 SPI_NSS ADC_ETR TC0_ESYNC CP4_OUT LED_COM3 TCH11 - EXI0 IO - Z 注意： 1) 外部复位功能和PA0.0管脚复用，可以使用User Option功能选择配置 2) F_SCLK(PA0.3), F_SDAT(PA0.4)为外部闪存烧录工具接口信号 3) 每个IO管脚只要配置成数字IO功能，都可以使用EXI功能来触发中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 2-5 - Z Z APT32F172 管脚配置 2.4 管脚复用 下表归纳了各种功能的管脚复用，方便用户在各种不同应用下使用各种不同的功能。 Table 2-2 复用功能概要 功能模块 TIMER0 功能管脚 管脚分配 TC0_IO0A(B) PD0.0(AF1) PA1.0(AF2) PB0.1(AF3) PA0.3(AF4) TC0_IO0B(B) PD0.1(AF1) PA1.1(AF2) PA0.0(AF3) PA0.4(AF4) TC0_IO1A(B) PA0.11(AF1) PA1.2(AF2) TC0_IO1B(B) PA0.12(AF1) PA1.3(AF2) TC0_IO2A(B) PA0.13(AF1) PA1.4(AF2) TC0_IO2B(B) PA0.14(AF1) PA1.5(AF2) TC0_ETR(I) PB0.1(AF2) PC0.0(AF3) TC0_CLK0(I) PA0.1(AF2) PD0.1(AF3) TC0_CLK1(I) PA0.15(AF3) TC0_CLK2(I) PC0.1(AF3) TC1_OUT(O) PA0.15(AF1) PC0.2(AF2) PA0.6(AF2) PB0.0(AF3) TC1_CAP(I) PA1.1(AF1) PA1.0(AF3) TC1_CLK(I) PA0.0(AF2) TC2_CAP0(I) PA1.0(AF1) PA0.7(AF2) TC2_CAP1(I) PA1.2(AF1) CP0_OUT(O) PA0.0(AF4) PA0.1(AF3) CP1_OUT(O) PA0.1(AF4) TIMER1 TIMER2 CMP APTCHIP MICROELECTRONICS 2-6 APT32F172 EPWM SPI ADC APTCHIP MICROELECTRONICS 管脚配置 CP2_OUT(O) PA0.15(AF4) CP3_OUT(O) PA1.4(AF3) CP4_OUT(O) PC0.0(AF4) EPWM0_X PA0.6(AF3) PA0.9(AF1) PA0.13(AF4) PC0.3(AF2) EPWM0_Y PA0.5(AF3) PA0.10(AF1) PA0.14(AF4) PA0.15(AF2) EPWM1_X PA0.7(AF1) PA0.13(AF2) PA0.11(AF4) PA1.5(AF4) EPWM1_Y PA0.8(AF1) PA0.14(AF2) PA0.12(AF4) EPWM2_X PA0.5(AF1) PA0.11(AF2) PC0.1(AF4) EPWM2_Y PA0.6(AF1) PA0.12(AF1) EPWM_EP0 PA0.2(AF2) EPWM_EP1 PD0.0(AF3) EPWM_EP2 PC0.2(AF1) EPWM_EP3 PC0.3(AF1) EPWM_EP4 PA1.5(AF3) SPI_NSS(B) PC0.0(AF1) PB0.0(AF2) PA0.7(AF3) SPI_SCK(B) PA1.3(AF1) PA0.8(AF3) SPI_MISO(B) PA1.4(AF1) PA0.9(AF3) SPI_MOSI(B) PA1.5(AF1) PA0.10(AF3) ADC_ETR(I) PC0.1(AF1) PC0.0(AF2) PA0.2(AF4) ADC0(A) PA1.4(AF7) 2-7 APT32F172 管脚配置 ADC1(A) PA1.5(AF7) ADC2(A) PB0.0(AF7) ADC3(A) PB0.1(AF7) ADC4(A) PA0.0(AF7) ADC5(A) PA0.11(AF7) ADC6(A) PA0.12(AF7) ADC7(A) PA0.13(AF7) ADC8(A) PA0.14(AF7) ADC9(A) PA1.0(AF7) ADC10(A) PA1.1(AF7) ADC11(A) PA1.3(AF7) ADC12(A) PA0.5(AF7) ADC13(A) PA0.6(AF7) ADC14(A) PA0.7(AF7) ADC15(A) PA0.8(AF7) ADC16(A) PA0.9(AF7) ADC17(A) PA0.10(AF7) SCL(B) PA0.8(AF2) PA0.3(AF3) PA1.2(AF4) SDA(B) PA0.9(AF2) PA0.4(AF3) PA1.1(AF4) USART_RX(I) PB0.0(AF1) PA0.3(AF2) USART_TX (O) PB0.1(AF1) PA0.4(AF2) USART_CK(B) PA0.5(AF2) PA0.2(AF3) UART_RX(I) PD0.1(AF2) PA1.2(AF3) UART_TX(O) PD0.0(AF2) PA1.1(AF3) LED_S0(O) PA0.1(AF5) LED_S1(O) PA0.2(AF5) LED_S2(O) PA0.3(AF5) LED_S3(O) PA0.4(AF5) LED_S4(O) PA0.8(AF4) PD0.0(AF5) I2C USART UART LED APTCHIP MICROELECTRONICS 2-8 APT32F172 OPA CMP TOUCH APTCHIP MICROELECTRONICS 管脚配置 LED_S5(O) PA0.9(AF4) PD0.1(AF5) LED_S6(O) PA0.10(AF4) PC0.2(AF5) LED_S7(O) PA0.15(AF5) LED_COM0(O) PA1.3(AF5) LED_COM1(O) PA1.4(AF5) LED_COM2(O) PA1.5(AF5) LED_COM3(O) PA1.6(AF5) LED_COM4(O) PC0.1(AF5) LED_COM5(O) PB0.0(AF5) LED_COM6(O) PB0.1(AF5) LED_COM7(O) PA0.0(AF5) OPA0P(A) PA1.4(AF7) OPA0N(A) PA1.5(AF7) OPA0X(A) PA1.3(AF7) OPA1P(A) PA1.0(AF7) OPA1N(A) PA1.2(AF7) OPA1X(A) PA1.1(AF7) CMPINP0 PB0.0(AF7) CMPINN0 PB0.1(AF7) CMPINP1 PA0.5(AF7) CMPINN1 PA0.0(AF7) CMPINP2 PA0.6(AF7) CMPINN2 PA0.8(AF7) CMPINP3 PA0.7(AF7) CMPINN3 PA0.10(AF7) CMPINP4 PA0.8(AF7) CMPINN4 PA0.13(AF7) CMPINP5 PA0.9(AF7) CMPINP6 PA0.12(AF7) CMPINP7 PA0.14(AF7) CMPINP8 PA1.4(AF7) CMPINP9 PA1.5(AF7) ECP0 PA0.11(AF6) TCH0 PA0.1(AF6) TCH1 PA0.2(AF6) TCH2 PA0.3(AF6) 2-9 APT32F172 SYSTEM 管脚配置 TCH3 PA0.4(AF6) TCH4 PD0.0(AF6) TCH5 PD0.1(AF6) TCH6 PC0.2(AF6) TCH7 PA0.15(AF6) TCH8 PA1.3(AF6) TCH9 PA1.4(AF6) TCH10 PA1.5(AF6) TCH11 PC0.0(AF6) TCH12 PC0.1(AF6) TCH13 PB0.0(AF6) TCH14 PB0.1(AF6) TCH15 PA0.0(AF6) TCH16 PA0.12(AF6) TCH17 PA0.13(AF6) TCH18 PA0.14(AF6) TCH19 PC0.3(AF6) CLO(O) PA0.0(AF1) PC0.1(AF2) PA1.3(AF3) 注意： 1) 对于输出功能，如果多个管脚都被配置成同一个功能，那么所有这些管脚都会输出相同的信号。 2) 对于输入功能，如果多个管脚都被配置成同一个功能，那么AF编号小的管脚有更高的优先权呢。例如，当PD0.1和PA1.2都 被配置成RX时，只有PD0.1(AF2)是RX，而PA1.2(AF3)的RX配置无效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 2-10 APT32F172 管脚配置 2.5 管脚功能说明 本段落描述了以下管脚的功能： • 电源管脚 • 系统功能管脚 • 普通模块功能管脚 • 调试接口管脚 • 闪存烧录工具管脚 注意： 1) D: 数字; A: 模拟 2) I/O: 双向; I: 输入; O: 输出 3) P: 电源; G: 地 4) Z: 高阻 2.5.1 电源管脚 Table 2-3 电源管脚说明 模块 管脚名称 I/O VDD - 芯片电源 - VSS - 芯片地 - 电源 管脚说明 D/A 2.5.2 系统功能管脚 Table 2-4 系统功能管脚说明 模块 系统 管脚名称 I/O RSTB I 硬件复位输入，当PA0.0选择RESETB时，内部没有上拉电阻，所 以外部需要一个典型值为250K欧姆的上拉电阻。 D XIN I 外部主晶振的输入 A XOUT O 外部主晶振的输出 A CLO O 内部系统时钟输出 D EXIx I 外部中断输入通道 D 管脚说明 D/A 2.5.3 普通模块功能管脚 Table 2-5 普通模块功能管脚说明 模块 GPIO 管脚名称 I/O PA0.x I/O 通用IO A D PB0.x I/O 通用IO B D APTCHIP MICROELECTRONICS 管脚说明 2-11 D/A APT32F172 TIMER0 TIMER1 TIMER2 EPWM I2C 管脚配置 PC0.x I/O 通用IO C D PD0.x I/O 通用IO D D TC0_ETR I TC0外部触发输入 D TC0_CLK0 I TC0的外部输入时钟通道0 D TC0_CLK1 I TC0的外部输入时钟通道1 D TC0_CLK2 I TC0的外部输入时钟通道2 D TC0_IO0A I/O TC0通道0的A相信号 D TC0_IO0B I/O TC0通道0的B相信号 D TC0_IO1A I/O TC0通道1的A相信号 D TC0_IO1B I/O TC0通道1的B相信号 D TC0_IO2A I/O TC0通道2的A相信号 D TC0_IO2B I/O TC0通道2的B相信号 D TC1_CLK I TC1的外部时钟输入 D TC1_CAP I TC1的外部捕获输入 D TC1_OUT O TC1的输出 D TC2_CAP0 I TC2通道0的外部捕获输入 D TC2_CAP1 I TC2通道1的外部捕获输入 D EPWM0_X O EPWM通道0的X相输出 D EPWM0_Y O EPWM通道0的Y相输出 D EPWM1_X O EPWM通道1的X相输出 D EPWM1_Y O EPWM通道1的Y相输出 D EPWM2_X O EPWM通道2的X相输出 D EPWM2_Y O EPWM通道2的Y相输出 D I2C_SCL I/O I2C串行时钟 D I2C_SDA I/O I2C串行数据 D I/O 帧或者从机片选输出（主机模式） 帧输入（从机模式） D SPI_SCK I/O SPI串行时钟 D SPI_MISO I/O 主机输入从机输出数据 D SPI_MOSI I/O 主机输出从机输入数据 D USART_RX I 串行数据接收 D USART_TX O 串行数据发送 D USART_CK I/O 串行时钟 D UART_RX I UART串行数据接收 D UART_TX O UART串行数据发送 D SPI_NSS SPI USART UART APTCHIP MICROELECTRONICS 2-12 APT32F172 LED ADC 管脚配置 LED_Sx O LED的Segment输出 D LED_COMx O LED的COM扫描输出（大电流驱动I/O） D ADCx I ADC模拟输入通道 A ADC_ETR I ADC外部启动触发输入 D TCHx I/O 触摸按键扫描通道 A ECP0 I/O 触摸按键在外部电容模式中的外接电容管脚 A CP0_OUT O 比较器0输出端口 D CP1_OUT O 比较器1输出端口 D CP2_OUT O 比较器2输出端口 D CP3_OUT O 比较器3输出端口 D CP4_OUT O 比较器4输出端口 D CPINPx I 比较器正向输入通道 A CPINNx I 比较器负向输入通道 A OPAxP I 运算放大器的正向输入端 A OPAxN I 运算放大器的负向输入端 A OPAxX O 运算放大器的输出端 A TOUCH CMP OPA 2.5.4 调试接口管脚 Table 2-6 调试接口管脚说明 模块 SWD 管脚名称 I/O SWCLK I SWDIO I/O 管脚说明 D/A 串行时钟，内部上拉 D 串行数据输入/输出，内部上拉 D 2.5.5 闪存烧录工具管脚 Table 2-7 闪存烧录工具管脚说明 模块 FLASH 管脚名称 I/O F_SCLK I 串行时钟 D F_SDAT I/O 串行数据 D F_RST I 复位 D VDD P 电源 (烧录时建议在电源和地之间连接0.1uF电容) A VSS G 地 A APTCHIP MICROELECTRONICS 管脚说明 2-13 D/A APT32F172 系统内存管理 3 系统存储空间 3.1 概述 本章节介绍了 APT32F172 系统存储空间管理。 本章包含内容如下： • 存储地址表 • 特殊功能寄存器表，包含内容如下： o CPU特殊功能寄存器表 o 外围设备特殊功能寄存器表 3.2 默认存储地址表 Table 3-1 存储地址 Address Memory Reserved Reserved 0xE000_0000 to 0xE00F_FFFF CPU内部寄存器 Reserved Reserved 0x4000_0000 to 0x400F_FFFF 特殊功能寄存器 (SFR) Reserved Reserved 0x2000_0000 to 0x2001_FFFF SRAM Reserved Reserved 0x1000_0000 to 0x1001_FFFF 数据闪存 (Data Flash) Reserved Reserved 0x0000_0000 to 0x0007_FFFF 程序闪存 (Program Flash) APTCHIP MICROELECTRONICS 3-1 APT32F172 系统内存管理 3.3 特殊功能寄存器表 特殊功能寄存器表有如下两种形式 • CPU特殊功能寄存器表 • 外围设备特殊功能寄存器表 3.3.1 CPU特殊功能寄存器表 Table 3-2 CPU SFR 表 Address Function Description 0xE000_EFA0 to 0xE00F_FFFF Reserved 0xE000_EF90 to 0xE000_EF9F 电源管理控制器 0xE000_ED00 to 0xE000_EF8F Reserved 0xE000_E100 to 0xE000_ECFF VIC控制器 0xE000_E010 to oxE000_E0FF 系统定时器 0xE000_0000 to ox E000_E00F Reserved 3.3.2 外围设备特殊功能寄存器表 Table 3-3 Peripheral 外围设备SFR表 Base Address Function Description 0x400C_0000 运算放大器控制器 (OPA) 0x400B_4000 比较器4控制器 (CMP4) 0x400B_3000 比较器3控制器 (CMP3) 0x400B_2000 比较器2控制器 (CMP2) 0x400B_1000 比较器1控制器 (CMP1) 0x400B_0000 比较器0控制器 (CMP0) I2C 0x400A_0000 I2C串行接口 (I2C) SPI 0x4009_0000 同步并行接口 (SPI) 0x4008_1000 通用异步收发器1 (UART1) 0x4008_0000 通用异步/同步收发器0 (USART0) 0x4006_0000 LED显示控制器 (LED) 0x4005_4000 EPWM模块 0x4005_3000 16位实时定时器 (TC3) 0x4005_2000 16位两路同步简单定时器 (TC2) 0x4005_1000 32位通用定时器/计数器 (TC1) 0x4005_0000 16位三路同步通用定时器 (TC0) 0x4004_4000 EXIGRP OPA CMP UART LED TIMER GPIO APTCHIP MICROELECTRONICS 3-2 APT32F172 系统内存管理 0x4004_3000 通用IO端口-D (GPIO D) 0x4004_2000 通用IO端口-C (GPIO C) 0x4004_1000 通用IO端口-B (GPIO B) 0x4004_0000 通用IO端口-A (GPIO A) ADC 0x4003_0000 模数转换器 (ADC) TKEY 0x4002_0000 电容式触摸按键传感器 (TOUCH) 0x4001_1000 系统控制器 (SYSCON) 0x4001_0000 闪存控制器 (IFC) 0x4000_0000 设备信息寄存器 (Device ID) SYSTEM RSVD APTCHIP MICROELECTRONICS 3-3 APT32F172 4 中断 中断向量控制器(INTC) 4.1 概述 中断控制器是用于收集来自于多个中断源的中断请求，依据中断优先级对中断请求进行仲裁并提交给CPU的接口逻 辑。CPU支持可嵌套的抢占式中断响应处理。在CPU处理当前中断的过程中，如果有更高优先级的中断请求，CPU 将挂起当前中断而转入处理更高优先级的中断请求。当高优先级的中断处理完成以后，CPU将恢复被挂起的中断继 续执行。中断控制器只允许高优先级的中断请求抢占低优先级的中断，但不允许同级别或者更低优先级的中断抢 占。 4.1.1 特性 • 最大支持32个通道的中断源（IRQ[31:0]） • 每个中断源具有独立的可编程的中断优先级设置和中断使能控制 • 在中断处理过程中，支持优先级的动态调整 • 独立的中断唤醒和中断使能配置（中断唤醒类似于Event事件） • 每个中断源具有独立的中断向量号 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-1 APT32F172 中断 4.2 中断向量表 Table 4-1 System Interrupt Vectors Number Address Vector Interrupt Sources 32 0x0000_0080 CORET 33 0x0000_0084 SYSCON 34 0x0000_0088 IFC Program flash controller interrupt 35 0x0000_008C ADC ADC Interrupt 36 0x0000_0090 TC0_0 GPT Sub Timer 0 Interrupt 37 0x0000_0094 TC0_1 GPT Sub Timer 1 Interrupt 38 0x0000_0098 TC0_2 GPT Sub Timer 2 Interrupt 39 0x0000_009C EXI0 External interrupt 0 40 0x0000_00A0 EXI1 External interrupt 1 41 0x0000_00A4 EPWM 42 0x0000_00A8 TC1 TC16 43 0x0000_00AC TC2 Simple Timer 44 0x0000_00B0 TC3 Watch Timer 45 0x0000_00B4 UART0 USART interrupt 46 0x0000_00B8 UART1 UART interrupt 47 0x0000_00BC - Reserved 48 0x0000_00C0 - Reserved 49 0x0000_00C4 I2C 50 0x0000_00C8 - 51 0x0000_00CC SPI 52 0x0000_00D0 - 53 0x0000_00D4 EXI2 External Interrupt 2 ~ 3 54 0x0000_00D8 EXI3 External Interrupt 4 ~ 9 55 0x0000_00DC EXI4 External Interrupt 10 ~ 15 56 0x0000_00E0 - 57 0x0000_00E4 TKEY 58 0x0000_00E8 - 59 0x0000_00EC LED 60 0x0000_00F0 CMP0 CMP0, CMP2 Interrupt 61 0x0000_00F4 CMP1 CMP1, CMP3, CMP4 Interrupt 62 0x0000_00F8 - Reserved 63 0x0000_00FC - Reserved CPU Core Timer System controller interrupt Enhanced PWM I2C interrupt Reserved SPI interrupt Reserved Reserved Touch Key interrupt Reserved LED interrupt 中断向量号，是请求在异常表的位置编号。0～30号向量是用作处理器内部识别的向量；31号向量是留给软件的， 用作指向系统描述符指针；从32号开始的向量是留给外设请求的。 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-2 APT32F172 中断 4.3 工作原理 4.3.1 中断处理 矢量中断控制器（NVIC）协同其外围逻辑，用于中断的高效处理。控制器最大可支持 32 个中断源，每个中断 源拥有独立的软件可编程优先级。矢量中断控制器支持中断嵌套。当处理器正在处理一个中断请求的同时来了一个 更高优先级的中断请求，处理器将中断当前中断服务程序的处理，响应该更高优先级的中断请求。在更高优先级的 中断请求处理结束时，CPU 返回被打断的中断服务程序继续执行。NVIC 支持独立的软件可编程唤醒设置和中断使 能设置。 进入中断服务程序中，需要软件清除外设的中断有效信号，否则当中断退出时会重新请求 CPU。另外，矢量中 断控制器支持软件中断，软件可以通过设置中断设置等待有效寄存器（VIC_ISPR）置高相应的中断等待状态位， 向 CPU 发送中断请求。 当处理器响应中断请求后，矢量中断控制器会自动清除等待状态位，软件也可以通过设置中断清除等待寄存器 （VIC_ICPR）清除正在等待中的中断。如果外设的中断请求持续有效，将无法通过 VIC_ICPR 的方式清除等待的 中断。 中断的处理过程可以分以下几个步骤进行： ­ ­ ­ ­ 外设产生中断请求信号，置高相应 IRQ 被 NVIC 捕捉到。 VIC 根据 IRQ 申请，设置相应的 Pending 状态位。 经过优先级仲裁后向 CPU 发起中断请求。 CPU 在当期指令执行完成同时响应中断，返回中断响应给 VIC，然后更新 EPSR 和 EPC，更新 PSR 中的 VEC 为当前请求的中断向量号，清除 PSR.EE，最后取得中断程序入口地址；VIC 根据 CPU 返回的中断 响应信号清除 Pending 状态位和设置 Active 状态位。 ­ 进行中断现场保存（保存中断控制寄存器器现场 EPSR 和 EPC，打开 PSR.EE 和 PSR.IE 使能中断嵌套， 然后保存中断通用寄存器现场）。 ­ CPU 开始处理中断程序，程序中需清除中断源有效信号，否则中断退出后会重入该中断。 ­ 中断现场恢复和中断退出（恢复中断通用寄存器，然后回复中断控制寄存器，退出 ISR。VIC 接收到 CPU 的退出信号，清除 Active 状态位）。 中断现场的保存可以通过在中断服务程序的开头执行 NIE 和 IPUSH 指令来完成；中断现场的恢复和退出可以 通过在中都服务程序结尾执行 IPOP 和 NIR 指令来完成。 4.3.2 中断优先级和中断抢占 中断的优先级可以通过VIC_IPR0 ~3这四个寄存器来设置。每个VIC_IPR寄存器对应四个中断源的优先级设 置。 中断的优先级共分为4级设置，通过VIC_IPR寄存器的PRI_x中的最高两位来设置。数值越小，代表的优先级越 高，所以设置为‘0’时代表最高优先级。如果优先级号相同，则根据中断源号来决定优先的顺序，号码越小，优先级 越高。例如，IRQ0 和 IRQ1的优先级号设置为相同，当IRQ0和IRQ1同时提交中断，由于IRQ0的中断源号小于 IRQ1，因此IRQ0先得到CPU的响应。 将所有中断的优先级设置为统一的优先级时，可以禁止中断的抢占响应。也可以通过设置VIC_IPTR寄存器来定 义可以发起中断抢占的优先级临界值。当设置了VIC_IPTR的THDEN，等待中断处理的中断请求优先级必须高于 VIC_IPTR的PRITHD中所设置的优先级阈值，才能发起中断抢占请求。 中断抢占的优先级条件可分为两种： APTCHIP MICROELECTRONICS 4-3 APT32F172 ­ ­ 中断 当中断优先级阈值未使能时，中断抢占的优先级必须高于当前 CPU 正在处理的中断的优先级；同级优先 级不能进行抢占。 当中断优先级阈值使能时，中断抢占的优先级不仅要高于当前 CPU 正在处理的中断优先级，而且要高于 中断优先级阈值寄存器设置的阈值。VIC 支持中断优先级的动态调整，当被嵌套的中断优先级需要调高或 者调低时，在设置中断优先级设置寄存器的同时设置中断优先级阈值寄存器。 下图给出了中断抢占的示例。中断优先级设置为：IRQ0IRQ3。CPU 首先响应了 IRQ0，在 IRQ0 中断服务程序执行的过程中，来了更高优先级的 IRQ1，因此 IRQ0 被抢占，CPU 开始执行 IRQ1 的中断服务程序。同样，IRQ2 对 IRQ1 进行了抢占，并设置了 中断优先级阈值寄存器（VIC_IPTR.VECTHD = IRQ0，IPTR.PRITHD = 0，IPTR.THDEN = 1）。当 IRQ3 到来 时，尽管优先级高于 IRQ2，但没有高于 IPTR，因此 IRQ3 无法抢占 IRQ2。IRQ3 在 IRQ0 的中断服务程序执行 结束，清除了 IPTR.THDEN 后，才得到 CPU 响应。 PRIORITY=3 PRIORITY=2 PRIORITY=1 PRIORITY=0 IRQ0 ISR IRQ1 ISR IRQ2 ISR IRQ3 ISR NIE IPUSH … IPOP NIR NIE IPUSH … IPOP NIR NIE IPUSH NIE IPUSH … IPOP NIR main routine PRITHD=0 IPOP NIR 由于设置了抢占阈值VECTHD=IRQ0，所 以当IRQ0返回以后，抢占阈值使能位将被 自动清除，IRQ3以最高优先级优先获得 CPU响应 Figure 4-1 由于设置了抢占阈值为‘0’， 所以IRQ3不能再抢占IRQ2 中断嵌套优先级示意图 4.3.3 中断响应时间和中断嵌套条件 一般中断在指令的边界上被确认，如下图所示。 CPU CLK IRQ[31:0] 外设发起中断请求 VIC_INT VIC_VEC[7:0] VIC仲 裁 后 ， 输 出 相 应 中 断C号P U给 0x734） （ 执行结束后， CPU在 等 待 当 前 指 令 根 据VIC提 供 的 向 量 号 提 取 中 断 向 量 。 Current PC 734 9C 中断入口地址 532 中 断 服 务 程 序 中 ， 软 件 清 除 外 pendi 设 中 ng位 断 534 令： 0x532:中 断 程 序 的 第 一 条 指NIE 令： 0x534:中 断 程 序 的 第 二 条 指IPUSH Figure 4-2 中断响应过程 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-4 536 650 APT32F172 中断 当中断请求信号被置高，经过CPU的时钟采样以后触发VIC中断处理。VIC经过仲裁处理以后，向CPU发送相应 的中断向量号，CPU内部收到中断后，根据向量号取得中断向量，进入中断服务程序。此过程需耗费时间为中断请 求信号的同步时间，VIC的处理时间，CPU等待当前指令的执行完成的时间，以及CPU获取中断向量的时间总和。 中断响应时间不是具体固定的，而是和当前执行的指令所消耗的时间相关，如果中断的响应因为等待长指令周 期的指令而延后，需要加速中断的响应时间，可以通过设置PSR.IC位，打断当前执行的指令。LDM、STM、 PUSH、POP、IPUSH、IPOP等多周期指令可以被中断而不等它们完成，从而缩短中断响应延时。多周期指令NIE 不可响应中断，NIR只在指令执行的末尾响应中断，不能被PSR（IC）位打断。 中断抢占在满足优先级的条件下，还需要判断当前中断响应的阶段。和中断嵌套相关的主要分为以下几个阶 段：1）EPSR、EPC、PSR的更新和中断入口地址的读取；2）NIE指令；3）IPUSH指令；4）中断服务；5） IPOP指令；6）NIR指令。 为保证中断嵌套现场的保护和恢复，CPU在以下阶段不能被中断打断： ­ ­ ­ ­ 中断响应之后更新 EPSR、EPC、PSR 和获取中断入口地址的过程中。 NIE 指令执行过程中。 PSR.IC 位被关闭，IPUSH 和 IPOP 指令执行过程中。 NIR 指令执行过程中。 CPU在以下阶段可以安全的响应新的中断： ­ ­ ­ ­ ­ 正常程序的执行过程中，在中断响应之前。 IPUSH、IPOP 指令执行完成。 PSR.IC 位被打开，IPUSH、IPOP 指令执行过程中。 NIR 指令执行完成。 中断服务处理过程中。 下图给出了IRQ0/IRQ1/IRQ2/IRQ3中断的嵌套过程。 Figure 4-3 中断嵌套条件示例 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-5 APT32F172 中断 在IRQ0被CPU响应后，产生了更高优先级的IRQ1，当PSR.IC打开时，在执行到IPUSH指令时响应IRQ1。 IRQ2在IRQ1处理中断事务时产生，因此可立即被CPU响应。IRQ3在IRQ2执行NIR指令时产生，在NIR指令完成时 响应IRQ3。当IRQ3处理完，退出中断服务程序时，直接返回到IRQ1被IRQ2打断的点。当IRQ1 返回IRQ0时，需要 重新执行IPUSH指令。 4.3.4 中断唤醒 当CPU处于低功耗模式（DOZE、STOP）时，外设产生的中断可以将CPU从低功耗模式唤醒。如果一个中断的 低功耗唤醒功能已经使能，而且该中断处于等待状态，VIC将产生低功耗唤醒请求。如果一个中断的低功耗唤醒功 能未使能，即使该中断处于等待状态，VIC也不会产生低功耗唤醒请求。 需要注意，中断的使能（VIC_ISER）和中断的唤醒使能（VIC_IWER）分别控制中断的事务处理和唤醒功能。 当两者都设置时，一个等待的中断请求既会产生中断事务处理请求，又会产生低功耗唤醒请求；当只有其中一个使 能时，只激活对应设置的功能；两者都没有使能时，即使中断处于等待状态，VIC也不会产生任何请求。 在只使能了低功耗唤醒功能时，CPU被唤醒以后，由于没有进入相应中断服务程序，所以该中断在CPU内一直 处于Pending状态。这会导致在下一次进入低功耗模式时，CPU立即退出低功耗模式。为保证在唤醒后，下一次能 够正常进入低功耗模式，必须在CPU唤醒以后，通过软件清除CPU中该中断的Pending状态（VIC_ICPR）。 . 4.3.5 中断操作步骤 中断的配置基本分为两个级别，一个处于外设内部的配置，另外一个处于VIC内部的配置。要使能某个特定外设 的中断，首先需要配置该外设内部的中断控制寄存器，使能外设的特定中断；再配置VIC内部的中断控制，首先设 置VIC_IPR0~7，设置中断优先级，然后设置IVC_ISER，使能该外设所对应的中断号。CPU具有全局中断使能控 制，在CPU响应VIC中断请求之前，必须使能PSR.IE/EE，否则CPU无法响应中断。当某个特定外设的中断发生以 后，外设内部的中断pending位首先会置位，随之触发VIC内部相对应的中断源pending位置位。外设内部的中断 pending位需要程序在软件中清除，而VIC中的pending位在处理器响应中断请求后，会自动清除。也可以通过设置 中断清除等待寄存器（VIC_ICPR）强制清除还没有被处理器响应的中断请求。 VIC可以通过VIC_ISPR，软件触发相应的中断源。VIC为每个中断源提供两种状态查询，分别为： ­ Pending：查询是否存在等待 CPU 处理的中断请求。 0：表示该中断源没有等待的中断请求； 1：表示该中断源有等待的中断请求。 ­ Active：查询 CPU 是否响应该中断源但是还没有处理完成该中断请求。 0：表示该中断源没有被CPU响应； 1：表示该中断源已经被CPU响应，但是还没有处理完成。 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-6 APT32F172 中断 VIC_ISPR VIC_ICPR 外设 CPU VIC VIC_ISER 中断请求 中断请求 中断请求 IE1 IE2 IE3 DFF VIC_IRR DFF VIC_IRTR DFF DFF PSR.EE DFF VIC Arbiter DFF pending Figure 4-4 中断配置结构示意图 APTCHIP MICROELECTRONICS PSR.IE 4-7 CPU CORE 请求中断号 APT32F172 中断 启动 中断请求标志首先在外设内部的Pending 寄存器（RISR）中置位 否 中断请求标志=1？ 是 否 中断屏蔽位（IMCR）打开，使能中断 中断屏蔽标志=1? 是 中断请求被挂起 否 中断源使能（IESR）打开，使能中断 VIC中断源使能=1？ 是 VIC_IPR/VIC_IPTH设置， 如果有高优先级请求正在处理， 则挂起当前请求，否则可以抢占 正在处理的请求（根据VIC_IPTH） 是否有高优先级 请求正在处理？ 中断请求被挂起 是 否 如果有更高优先级请求同时发生， 则当前请求可能被抢占 更高优先级 请求同时发生？ 中断请求被挂起 是 否 PSR.IE/EE=1? 中断请求被挂起 否 是 中断服务 Figure 4-5 中断请求处理流程 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-8 中断请求被挂起 APT32F172 中断 4.4 寄存器说明 4.4.1 寄存器表 • Base Address: 0xE000_E000 Register Offset Description Reset Value VIC_ISER 0x100 Interrupt Set Enable Register RSVD 0x104 0x13F Reserved VIC_IWER 0x140 Interrupt Wakeup Enable Register 0x0000_0000 RSVD 0x144 0x17F Reserved 0x0000_0000 VIC_ICER 0x180 Interrupt Clear Enable Register 0x0000_0000 RSVD 0x184 0x1BF Reserved 0x0000_0000 VIC_IWDR 0x1C0 Interrupt Wakeup Disable Register 0x0000_0000 RSVD 0x1C4 0x1FF Reserved VIC_ISPR 0x200 Interrupt Set Pending Register RSVD 0x204 0x27F Reserved 0x0000_0000 VIC_ICPR 0x280 Interrupt Clear Pending Register 0x0000_0000 RSVD 0x284 0x2FF Reserved 0x0000_0000 VIC_IABR 0x300 Interrupt Active Status Register 0x0000_0000 RSVD 0x304 0x3FF Reserved VIC_IPR0 0x400 Interrupt Priority Register 0 VIC_IPR1 0x404 Interrupt Priority Register 1 VIC_IPR2 0x408 Interrupt Priority Register 2 VIC_IPR3 0x40C Interrupt Priority Register 3 VIC_IPR4 0x410 Interrupt Priority Register 4 VIC_IPR5 0x414 Interrupt Priority Register 5 VIC_IPR6 0x418 Interrupt Priority Register 6 APTCHIP MICROELECTRONICS - 4-9 APT32F172 中断 VIC_IPR7 0x41C Interrupt Priority Register 7 RSVD 0x420 0xBFF Reserved VIC_ISR 0xC00 Interrupt Status Register VIC_IPTR 0xC04 Interrupt Priority Threshold Register RSVD 0xC08 0xCFF Reserved NOTE: APTCHIP MICROELECTRONICS 4-10 APT32F172 中断 4.4.2 VIC_ISER (中断设置使能寄存器) Address = Base Address + 0x0100, Reset Value = 0x0000_0000 • SETENA0 0 SETENA1 1 SETENA2 2 SETENA3 3 SETENA4 4 SETENA5 5 SETENA6 6 SETENA7 7 SETENA8 8 SETENA9 9 SETENA10 10 SETENA11 11 SETENA12 12 SETENA13 13 SETENA14 14 SETENA15 15 SETENA16 16 SETENA17 17 SETENA18 18 SETENA19 19 SETENA20 20 SETENA21 21 SETENA22 22 SETENA23 23 SETENA24 24 SETENA25 25 SETENA26 26 SETENA27 27 SETENA28 28 SETENA29 29 SETENA30 30 SETENA31 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 中断向量号使能 读操作： 0： 对应中断未使能 SETENAx [31:0] RW 1： 对应中断已使能 写操作： 0： 无效 1： 使能对应中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-11 0x0 APT32F172 中断 4.4.3 VIC_IWER (中断低功耗唤醒使能寄存器) Address = Base Address + 0x0140, Reset Value = 0x0000_0000 • SETENA0 0 SETENA1 1 SETENA2 2 SETENA3 3 SETENA4 4 SETENA5 5 SETENA6 6 SETENA7 7 SETENA8 8 SETENA9 9 SETENA10 10 SETENA11 11 SETENA12 12 SETENA13 13 SETENA14 14 SETENA15 15 SETENA16 16 SETENA17 17 SETENA18 18 SETENA19 19 SETENA20 20 SETENA21 21 SETENA22 22 SETENA23 23 SETENA24 24 SETENA25 25 SETENA26 26 SETENA27 27 SETENA28 28 SETENA29 29 SETENA30 30 SETENA31 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 设置中断低功耗唤醒功能 读操作： 0： 对应中断的低功耗唤醒未使能 SETENAx [31:0] RW 1： 对应中断的低功耗唤醒已使能 写操作： 0： 无效 1： 使能对应中断的低功耗唤醒功能 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-12 0x0 APT32F172 中断 4.4.4 VIC_ICER (中断使能清除寄存器) Address = Base Address + 0x0180, Reset Value = 0x0000_0000 • CLRENA0 0 CLRENA1 1 CLRENA2 2 CLRENA3 3 CLRENA4 4 CLRENA5 5 CLRENA6 6 CLRENA7 7 CLRENA8 8 CLRENA9 9 CLRENA10 10 CLRENA11 11 CLRENA12 12 CLRENA13 13 CLRENA14 14 CLRENA15 15 CLRENA16 16 CLRENA17 17 CLRENA18 18 CLRENA19 19 CLRENA20 20 CLRENA21 21 CLRENA22 22 CLRENA23 23 CLRENA24 24 CLRENA25 25 CLRENA26 26 CLRENA27 27 CLRENA28 28 CLRENA29 29 CLRENA30 30 CLRENA31 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 清除中断使能 读操作： 0： 对应中断未使能 CLRENAx [31:0] RW 1： 对应中断已使能 写操作： 0： 无效 1： 清除对应中断的使能 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-13 0x0 APT32F172 中断 4.4.5 VIC_IWDR (中断低功耗唤醒清除寄存器) Address = Base Address + 0x01C0, Reset Value = 0x0000_0000 • CLRENA0 0 CLRENA1 1 CLRENA2 2 CLRENA3 3 CLRENA4 4 CLRENA5 5 CLRENA6 6 CLRENA7 7 CLRENA8 8 CLRENA9 9 CLRENA10 10 CLRENA11 11 CLRENA12 12 CLRENA13 13 CLRENA14 14 CLRENA15 15 CLRENA16 16 CLRENA17 17 CLRENA18 18 CLRENA19 19 CLRENA20 20 CLRENA21 21 CLRENA22 22 CLRENA23 23 CLRENA24 24 CLRENA25 25 CLRENA26 26 CLRENA27 27 CLRENA28 28 CLRENA29 29 CLRENA30 30 CLRENA31 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 清除中断低功耗唤醒功能 读操作： 0： 对应中断的低功耗唤醒未使能 CLRENAx [31:0] RW 1： 对应中断的低功耗唤醒已使能 写操作： 0： 无效 1： 清除对应中断的低功耗唤醒功能 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-14 0x0 APT32F172 中断 4.4.6 VIC_ISPR (中断等待设置寄存器) Address = Base Address + 0x0200, Reset Value = 0x0000_0000 • SETPEND0 0 SETPEND1 1 SETPEND2 2 SETPEND3 3 SETPEND4 4 SETPEND5 5 SETPEND6 6 SETPEND7 7 SETPEND8 8 SETPEND9 9 SETPEND10 10 SETPEND11 11 SETPEND12 12 SETPEND13 13 SETPEND14 14 SETPEND15 15 SETPEND16 16 SETPEND17 17 SETPEND18 18 SETPEND19 19 SETPEND20 20 SETPEND21 21 SETPEND22 22 SETPEND23 23 SETPEND24 24 SETPEND25 25 SETPEND26 26 SETPEND27 27 SETPEND28 28 SETPEND29 29 SETPEND30 30 SETPEND31 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 更改中断的等待状态 读操作： 0： 对应中断未处于等待状态 SETPENDx [31:0] RW 1： 对应中断已处于等待状态 写操作： 0： 无效 1： 改变对应中断为等待状态 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-15 0x0 APT32F172 中断 4.4.7 VIC_ICPR (中断等待清除寄存器) Address = Base Address + 0x0280, Reset Value = 0x0000_0000 • CLRPEND0 0 CLRPEND1 1 CLRPEND2 2 CLRPEND3 3 CLRPEND4 4 CLRPEND5 5 CLRPEND6 6 CLRPEND7 7 CLRPEND8 8 CLRPEND9 9 CLRPEND10 10 CLRPEND11 11 CLRPEND12 12 CLRPEND13 13 CLRPEND14 14 CLRPEND15 15 CLRPEND16 16 CLRPEND17 17 CLRPEND18 18 CLRPEND19 19 CLRPEND20 20 CLRPEND21 21 CLRPEND22 22 CLRPEND23 23 CLRPEND24 24 CLRPEND25 25 CLRPEND26 26 CLRPEND27 27 CLRPEND28 28 CLRPEND29 29 CLRPEND30 30 CLRPEND31 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 清除中断的等待状态 读操作： 0： 对应中断未处于等待状态 CLRPENDx [31:0] RW 1： 对应中断已处于等待状态 写操作： 0： 无效 1： 清除对应中断的等待状态 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-16 0x0 APT32F172 中断 4.4.8 VIC_IABR (中断响应状态寄存器) Address = Base Address + 0x0300, Reset Value = 0x0000_0000 • ACTIVE0 0 ACTIVE1 1 ACTIVE2 2 ACTIVE3 3 ACTIVE4 4 ACTIVE5 5 ACTIVE6 6 ACTIVE7 7 ACTIVE8 8 ACTIVE9 9 ACTIVE10 10 ACTIVE11 11 ACTIVE12 12 ACTIVE13 13 ACTIVE14 14 ACTIVE15 15 ACTIVE16 16 ACTIVE17 17 ACTIVE18 18 ACTIVE19 19 ACTIVE20 20 ACTIVE21 21 ACTIVE22 22 ACTIVE23 23 ACTIVE24 24 ACTIVE25 25 ACTIVE26 26 ACTIVE27 27 ACTIVE28 28 ACTIVE29 29 ACTIVE30 30 ACTIVE31 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 指示对应的中断源是否已经被CPU响应但还没有处理完 成。 读操作： ACTIVEx [31:0] RW 0： 没有被CPU响应 1： 已经被CPU响应，但还没有处理完 写操作： 0： 清除当前Active状态 1： 不允许（软件写1可能导致不可预期的错误） APTCHIP MICROELECTRONICS 4-17 0x0 APT32F172 中断 4.4.9 VIC_IPR0 (中断优先级设置寄存器0) Address = Base Address + 0x0400, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 24 23 0 0 0 0 22 21 20 19 0 0 0 0 18 17 16 15 0 0 0 0 14 13 12 11 0 0 0 0 10 9 8 7 0 0 0 0 6 5 4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 RSVD 0 25 PRI_0 0 26 RSVD 27 PRI_1 28 RSVD 29 PRI_2 30 PRI_3 31 RSVD • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit PRI_x [7:6] [15:14] [23:22] [31:30] APTCHIP MICROELECTRONICS RW Description Reset Value RW 设置对应中断号的优先级，数值越小，优先级越高 PRI_0： 中断号0的优先级设置 PRI_1： 中断号1的优先级设置 PRI_2： 中断号2的优先级设置 PRI_3： 中断号3的优先级设置 0x0 4-18 APT32F172 中断 4.4.10 VIC_IPR1 (中断优先级设置寄存器1) Address = Base Address + 0x0404, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 24 23 0 0 0 0 22 21 20 19 0 0 0 0 18 17 16 15 0 0 0 0 14 13 12 11 0 0 0 0 10 9 8 7 0 0 0 0 6 5 4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 RSVD 0 25 PRI_4 0 26 RSVD 27 PRI_5 28 RSVD 29 PRI_6 30 PRI_7 31 RSVD • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit PRI_x [7:6] [15:14] [23:22] [31:30] APTCHIP MICROELECTRONICS RW Description Reset Value RW 设置对应中断号的优先级，数值越小，优先级越高 PRI_4： 中断号4的优先级设置 PRI_5： 中断号5的优先级设置 PRI_6： 中断号6的优先级设置 PRI_7： 中断号7的优先级设置 0x0 4-19 APT32F172 中断 4.4.11 VIC_IPR2 (中断优先级设置寄存器2) Address = Base Address + 0x0408, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 25 24 23 0 0 0 RSVD 0 22 21 20 19 0 0 0 0 18 17 16 15 0 0 0 0 14 13 12 11 0 0 0 0 10 9 8 7 0 0 0 0 6 5 4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 RSVD 0 26 PRI_8 27 RSVD 28 PRI_9 29 RSVD 30 PRI_11 31 PRI_10 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit PRI_x [7:6] [15:14] [23:22] [31:30] APTCHIP MICROELECTRONICS RW Description Reset Value RW 设置对应中断号的优先级，数值越小，优先级越高 PRI_8： 中断号8的优先级设置 PRI_9： 中断号9的优先级设置 PRI_10： 中断号10的优先级设置 PRI_11： 中断号11的优先级设置 0x0 4-20 APT32F172 中断 4.4.12 VIC_IPR3 (中断优先级设置寄存器3) Address = Base Address + 0x040C, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 25 24 23 0 0 0 RSVD 0 22 21 20 19 0 0 0 0 18 17 16 15 0 0 0 0 14 13 12 11 0 0 0 0 10 9 8 7 0 0 0 0 6 5 4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 RSVD 0 26 PRI_12 27 RSVD 28 PRI_13 29 RSVD 30 PRI_15 31 PRI_14 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit PRI_x [7:6] [15:14] [23:22] [31:30] APTCHIP MICROELECTRONICS RW Description Reset Value RW 设置对应中断号的优先级，数值越小，优先级越高 PRI_12： 中断号12的优先级设置 PRI_13： 中断号13的优先级设置 PRI_14： 中断号14的优先级设置 PRI_15： 中断号15的优先级设置 0x0 4-21 APT32F172 中断 4.4.13 VIC_IPR4 (中断优先级设置寄存器4) Address = Base Address + 0x0410, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 25 24 23 0 0 0 RSVD 0 22 21 20 19 0 0 0 0 18 17 16 15 0 0 0 0 14 13 12 11 0 0 0 0 10 9 8 7 0 0 0 0 6 5 4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 RSVD 0 26 PRI_16 27 RSVD 28 PRI_17 29 RSVD 30 PRI_19 31 PRI_18 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit PRI_x [7:6] [15:14] [23:22] [31:30] APTCHIP MICROELECTRONICS RW Description Reset Value RW 设置对应中断号的优先级，数值越小，优先级越高 PRI_16： 中断号16的优先级设置 PRI_17： 中断号17的优先级设置 PRI_18： 中断号18的优先级设置 PRI_19： 中断号19的优先级设置 0x0 4-22 APT32F172 中断 4.4.14 VIC_IPR5 (中断优先级设置寄存器5) Address = Base Address + 0x0414, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 25 24 23 0 0 0 RSVD 0 22 21 20 19 0 0 0 0 18 17 16 15 0 0 0 0 14 13 12 11 0 0 0 0 10 9 8 7 0 0 0 0 6 5 4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 RSVD 0 26 PRI_20 27 RSVD 28 PRI_21 29 RSVD 30 PRI_23 31 PRI_22 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit PRI_x [7:6] [15:14] [23:22] [31:30] APTCHIP MICROELECTRONICS RW Description Reset Value RW 设置对应中断号的优先级，数值越小，优先级越高 PRI_20： 中断号20的优先级设置 PRI_21： 中断号21的优先级设置 PRI_22： 中断号22的优先级设置 PRI_23： 中断号23的优先级设置 0x0 4-23 APT32F172 中断 4.4.15 VIC_IPR6 (中断优先级设置寄存器6) Address = Base Address + 0x0418, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 25 24 23 0 0 0 RSVD 0 22 21 20 19 0 0 0 0 18 17 16 15 0 0 0 0 14 13 12 11 0 0 0 0 10 9 8 7 0 0 0 0 6 5 4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 RSVD 0 26 PRI_24 27 RSVD 28 PRI_25 29 RSVD 30 PRI_27 31 PRI_26 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit PRI_x [7:6] [15:14] [23:22] [31:30] APTCHIP MICROELECTRONICS RW Description Reset Value RW 设置对应中断号的优先级，数值越小，优先级越高 PRI_24： 中断号24的优先级设置 PRI_25： 中断号25的优先级设置 PRI_26： 中断号26的优先级设置 PRI_27： 中断号27的优先级设置 0x0 4-24 APT32F172 中断 4.4.16 VIC_IPR7 (中断优先级设置寄存器7) Address = Base Address + 0x041C, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 25 24 23 0 0 0 RSVD 0 22 21 20 19 0 0 0 0 18 17 16 15 0 0 0 0 14 13 12 11 0 0 0 0 10 9 8 7 0 0 0 0 6 5 4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 RSVD 0 26 PRI_28 27 RSVD 28 PRI_29 29 RSVD 30 PRI_31 31 PRI_30 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit PRI_x [7:6] [15:14] [23:22] [31:30] APTCHIP MICROELECTRONICS RW Description Reset Value RW 设置对应中断号的优先级，数值越小，优先级越高 PRI_28： 中断号28的优先级设置 PRI_29： 中断号29的优先级设置 PRI_30： 中断号30的优先级设置 PRI_31： 中断号31的优先级设置 0x0 4-25 APT32F172 中断 4.4.17 VIC_ISR (中断状态寄存器) Address = Base Address + 0x0C00, Reset Value = 0x0000_0000 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R W W W W W W W W W R R 3 2 1 0 0 0 0 0 VECACTIVE 29 RSVD 30 RSVD 31 VECPENDING • R R R R R R R R R W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value VECACTIVE [8:0] RW 指示当前CPU正在处理的中断向量号 0x0 VECPENDING [29:12] RW 指示当前等待的最高优先级中断向量号 0x0 APTCHIP MICROELECTRONICS 4-26 APT32F172 中断 4.4.18 VIC_IPTR (中断优先级阈值寄存器) Address = Base Address + 0x0C04, Reset Value = 0x0000_0000 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R RSVD 23 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 W Name Bit RW PRITHD [7:0] RW 3 0 [16:8] RW [31] RW 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 中断抢占的优先级阈值设置 优先级阈值对应的中断向量号。当VIC发现CPU从 VECTHD所设置的中断服务程序退出时，会硬件清除中 断优先级阈值有效位（THDEN） 0： 中断抢占不需要高于优先级阈值 1： 中断抢占需要优先级高于阈值 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 R 0x0 0x0 中断优先级阈值有效位 THDEN 1 W 仅最高两位[7:6]有效，剩下[5:0]保留。 VECTHD 2 PRITHD 30 THDEN 31 VECTHD • 4-27 0x0 APT32F172 5 系统定时器 系统定时器 (CORET) 5.1 概述 系统定时器是 CPU一个内部模块，它主要用于计时。系统定时器提供了一个简单易用的 24 位循环递减的计数 器，当系统计时器使能时，计数器开始工作。当计数器递减到 0 时，会向中断控制器发起中断请求。 5.1.1 特性 • 可编程计数时钟 ­ 系统时钟8分频后，作为 TIMER 的计数时钟 ­ CPU 的工作时钟 • 24位递减计数器，自动重载功能 • 支持溢出中断 APT MICROELECTRONICS 5-1 APT32F172 系统定时器 5.2 功能描述 5.2.1 模块框图 STCLK CPUCLK Core Timer CLKSOURCE (CORET.CSR[2]) CVR (mapped from cnt) cnt CSR Bus Bus Interface Counter RVR Interrupt Generator CALIB CORET Int CoreT Registers Figure 5-1 CORET模块框图 5.2.2 功能说明 5.2.2.1 定时器的时钟源 系统计时器内部由一个简单的 24 位循环递减的计数器构成，当系统计时器使能时，计数器开始工作。当计数 器值递减到0 时，会向矢量中断控制器发起中断请求，申请获得处理器响应并处理系统计时器的事务。 CORET 定时器有两个可选时钟源： - CPU 时钟 (CORECLK) - 系统时钟的8分频 STCLK 时钟源的选择通过 CSR 寄存器的 bit2位 CLKSOURCE 来实现。当选择 CORET 的时钟为系统 STCLK 时，需 要预先在 SYSCON 的 GCER 寄存器中使能该时钟。STCLK 时钟的使能/禁止和各种配置请参考 SYSCON 章节。 5.2.2.2 定时器的工作原理 CORET 定时器包含在 CPU Core 内部，产生的中断具有最高的优先级。CORET 定时器可以用作任何简单的计 时，或者可以作为操作系统的 SYSTICK 定时器使用。当系统定时器使能 (CSR[0]=1) 时，计数器开始工作。计数 APT MICROELECTRONICS 5-2 APT32F172 系统定时器 器从预设的值 (RVR 寄存器) 开始递减，当计数器递减到0时，如果使能了 CORET 中断 (CSR[1]=1) ，计数器会 向中断控制器发起中断请求。 RELOAD 的正常取值范围在0x1 ~ 0x00FFFFFF 之间。RELOAD 值可以被赋值为0，但这不会产生任何中断， 因为系统计数器中断以及 COUNTFLAG 位只有在计数器值由1变成0时才起作用。当需要产生一个周期为 N 个计数 时钟周期的计时器，RELOAD 的值需要被赋值为 N-1。比如要在每100个计数时钟周期产生一个 CORET 的中断， 需要将 RELOAD 赋值为99。 由于 RVR 和 CVR 两个寄存器不存在复位值，在系统计时器工作前，需要按照如下方式进行初始化操作： 1）向 CORET_RVR 寄存器中写入需要的 RELOAD 值。 2）向 CORET_CVR 写任意值，从而使得 RELOAD 被加载。 3）操作 CORET_CSR 寄存器，使能系统计数器。 CORET 计数溢出后（计数值由1变成0），CORET_CSR 寄存器中的 COUNTFLAG 位将被置位。通过读取该 标志位对中断标志进行清除操作。 APT MICROELECTRONICS 5-3 APT32F172 系统定时器 5.3 寄存器说明 5.3.1 寄存器表 Base Address: 0xE000_E000 Offset Address Name Description R/W Reset State 0x010 CORET_CSR 控制寄存器 R/W 0x00000000 0x014 CORET_RVR 回填值寄存器 R/W 0x00000000 0x018 CORET_CVR 当前值寄存器 R/W 0x00000000 APT MICROELECTRONICS 5-4 APT32F172 系统定时器 5.3.1.1 CORET_CSR (控制寄存器) 26 25 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R Name Bit 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R 8 7 6 5 4 3 ENABLE 27 TICKINT 28 9 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 R R R R R R R R W R W R W RSVD 29 COUNTFLAG 30 RSVD 31 CLKSOURCE Address = Base Address + 0x0010 • Type Description 2 [16] R 1 : 计数器已经计数到0 0 在计数器的值由1变到0时，COUNTFLAG会被置位。 读CSR寄存器以及任何写CVR寄存器会使COUNTFLAG 清零。 系统定时器的时钟源选择： CLKSOURCE [2] RW 0 : 时钟源为STCLK (SYSCLK/8) 1 : 时钟源为CORECLK 1 中断使能： 0 : 禁止计数到0的中断 TICKINT ENABLE [1] [0] RW RW 1 : 使能计数到0的中断 写CVR寄存器会使计数器清零，但不会导致系统计时器的 中断状态位发生改变。 定时器的使能控制： 0 : 禁止定时器 1 : 使能定时器 APT MICROELECTRONICS 5-5 0 Reset Value 中断标志位，表示在上一次读此寄存器后计数器是否计数 到 0： 0 : 计数器还没有计数到0 COUNTFLAG 1 0 0 APT32F172 系统定时器 5.3.1.2 CORET_RVR (回填值寄存器) Address = Base Address + 0x0014 30 29 28 0 0 0 0 R R R R 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W RSVD 31 Name RELOAD 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W RELOAD • Bit [23:0] Type RW Description 在计数器计数到0时，RELOAD值会被赋给CORET_CVR 寄存器。 向CORET_RVR寄存器写0会使计数器在下一次循环时停 止工作，此后计数器的值将一直保持为0。当使用外部参考 时钟使能计数器后，必须等到计数器正常计数开始后(即 CORET_CVR 变为非0值时)，才可以将 CORET_RVR 置为0以让计数器在下一次循环时停止工作，否则计数器无 法开始第一次计数。 APT MICROELECTRONICS 5-6 Reset Value 0x0 APT32F172 系统定时器 5.3.1.3 CORET_CVR (当前值寄存器) Address = Base Address + 0x0008 30 29 28 0 0 0 0 R R R R 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W RSVD 31 Name 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W CURRENT • Bit Type Description Reset Value 计数器的当前值。 写CORET_CVR寄存器会同时使此寄存器和COUNTFLAG CURRENT [23:0] APT MICROELECTRONICS R/W 状态位清零，并且会导致下一个时钟周期开始时，系统计时 器取出寄存器CORET_RVR里的值并赋给CORET_CVR。 注意写CORET_CVR不会导致系统计时器的中断状态位发生 改变。 读 CORET_CVR 会返回访问寄存器时计数器的值。 5-7 0x0 APT32F172 6 闪存控制器 (IFC) 闪存控制器(IFC) 6.1 概述 本章节描述用来控制内部程序存储的闪存控制器。APT32F172 系列片上带有 60K/32K 字节的闪存(PROM)，支持 通过 ISP 来更新闪存内容。有了 ISP (In System Programming)功能，用户可以在芯片被焊在 PCB 板上的情况下更 新程序。芯片上电后，CPU 从 PROM 取指令并且执行。APT32F172 系列还支持额外的数据闪存(DROM)存储空 间，让用户在掉电之前存储一些应用程序需要的数据。数据闪存(DROM)的大小可以通过 User Option 配置。 6.1.1 主要特性 • 程序闪存(PROM)大小: 60K/32K Bytes • 数据闪存(DROM)大小: 4K/2K/1K Bytes • 编程支持ISP模式和专用的工具模式 • 页大小: 1K Bytes • 可擦除单元: 页 • 可靠性: PROM和DROM都为200,000次 • 可自定义的选项(称为User Option)支持iWDT使能和禁止，配置复位管脚 • 支持各种保护：调试接口保护，硬件保护和读保护 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-1 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.2 功能描述 6.2.1 模块框图 Serial wire debug 闪存控制器由 AHB 和 APB 接口模块，ISP 控制逻辑和时序控制逻辑组成。模块框图如下图所示： Debug Access Port AHB2APB Bridge CPU Core 0x1000_0FFF User Option Data Memory 0x1000_0000 Protection Option AHB Lite Customer Information AHB Bus ISP Ctrl SFRs Config & Map Program Memory 60KB Main Ctrl 0x0000_7FFF Program Memory 0x0000_0000 32KB APB Bus 0x0000_EFFF Figure 6-1 IFC模块框图 6.2.2 模块结构 APT32F172 系列闪存由程序存储单元(PROM)，数据存储单元(DROM)，用户配置单元(User Option)，保护选项和 客户信息区域构成。PROM 有 64/63/61/60/32 个页空间，每页有 1K 字节。最小的擦除单元为页空间，用户可以每 次指定一个页空间的单位地址进行页擦除操作，指定一个字(Word)的单位地址进行写操作。 区域 页名称 大小 起始地址 结束地址 PROM Page 0 1KB 0x0000_0000 0x0000_03FF Within Page 1 1KB 0x0000_0400 0x0000_07FF 32KB Page 2 1KB 0x0000_0800 0x0000_0BFF Page 3 1KB 0x0000_0C00 0x0000_0FFF Page 4 1KB 0x0000_1000 0x0000_13FF Page 5 1KB 0x0000_1400 0x0000_17FF Page 6 1KB 0x0000_1800 0x0000_1BFF Page 7 1KB 0x0000_1C00 0x0000_1FFF : : : : APTCHIP MICROELECTRONICS 6-2 APT32F172 闪存控制器 (IFC) Page 30 1KB 0x0000_7800 0x0000_7BFF Page 31 1KB 0x0000_7C00 0x0000_7FFF PROM Page 32 1KB 0x0000_8000 0x0000_83FF Within Page 33 1KB 0x0000_8400 0x0000_87FF 60KB Page 34 1KB 0x0000_8800 0x0000_8BFF Page 35 1KB 0x0000_8C00 0x0000_8FFF : : : Page 58 1KB 0x0000_E800 0x0000_EBFF Page 59 1KB 0x0000_EC00 0x0000_EFFF Page 60 1KB 0x0000_F000 0x0000_F3FF Page 61 1KB 0x0000_F400 0x0000_F7FF 63KB Page 62 1KB 0x0000_F800 0x0000_FBFF 64KB Page 63 1KB 0x0000_FC00 0x0000_FFFF DROM Page 0 1KB 0x1000_0000 0x1000_03FF Page 1 1KB 0x1000_0400 0x1000_07FF Page 2 1KB 0x1000_0800 0x1000_0BFF Page 3 1KB 0x1000_0C00 0x1000_0FFF : 62KB Table 6-1 闪存地址映射 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-3 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 闪存结构如下图所示： 0x1000_0FFF Data Memory 512MB 0x1000_0000 0x0000_EFFF Reserved for Further Used Program Memory 0x0000_0000 0x0000_007C Customer Info. Word 31 0x0000_000C Customer Info. Word 3 0x0000_0008 Customer Info. Word 2 0x0000_0004 Customer Info. Word 1 0x0000_0000 Customer Info. Word 0 Customer Info. Figure 6-2 闪存地址空间结构 6.2.3 数据闪存 APT32F172 系列支持数据闪存，给用户存储普通数据。数据闪存可以通过 ISP 编程进行读写。擦除的最小单位为 页。当需要改变某个字节时，该页中所有 256 个字节都需要提前复制到另一页里或者 SRAM 里暂存，或者使用特 殊的软件算法在多页中轮循，模拟 EEPROM 的操作。尽管 PROM 也支持 ISP 功能，但为了数据的安全性和程序代 码的完成性，我们强烈建议使用数据闪存空间来存放应用所需要存储的信息，而不是使用程序闪存。在进行全芯片 擦除操作时，数据闪存和程序闪存一样都会被擦除掉。 在 60KB 闪存的产品里，用户可以选择数据闪存的大小，支持的选项为 4KB/2KB/1KB 和没有数据闪存(0KB)。最大 位 4KB。如果不需要 4KB 数据闪存，可以选择 2KB/1KB/0KB，这样剩下的数据闪存空间则可以被用来当做程序闪 存空间。参考 User Option 选项里的 DSIZE 位。 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-4 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.2.4 自定义选项 (User Option, 保护选项，客户信息区域，工厂信息区域) 闪存中有一些可以自定义的空间，用来设置 User Option，使能各种保护功能和给客户存储一些自定义的信息。除 工厂信息区域，所有自定义空间的内容在 CHIP ERASE 时，都会被擦除。 自定义空间的内容在芯片上电后会被自动读取到相应的寄存器中。即使芯片以及被焊在 PCB 上，用户仍然可以根 据需要，使用 ISP 功能或者专用的烧录工具来设置这些选项。 User Option 用来配置各种不同应用所需的功能，这个选项是地址为 0x0000_0100 的一个字(4 个字节)。用户如果 需要配置 User Option，只需要保证在烧写进闪存的程序代码中，地址 0x0000_0100 的值为所需的 User Option 值 即可。（该功能需要配合专用的烧录器使用） 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 名称 12 11 10 9 位 8 7 6 描述 独立看门狗电路使能/禁止 IWDT IWDT[15:0] [31:16] 功能 0x5555 禁止 Other 使能 数据闪存大小控制 DSIZE [9:8] DSIZE[1:0] 数据闪存大小 程序闪存大小 11 4KB 60KB 10 2KB 62KB 01 1KB 63KB 00 0KB 64KB 外部复位管脚功能 EXTRST EXTRST[3:0] [7:4] 0x5 其它值 功能 在PA0.0上使能外部复位功能 禁用PA0.0的外部复位功能，当作IO使用 HSOSC 输出频率选择 HSFREQ [3:2] APTCHIP MICROELECTRONICS HSFREQ[1:0] 功能 0x2 HSOSC 96MHz 其它值 HSOSC 48MHz 6-5 5 4 3 2 1 0 ISFREQ 26 HSFREQ 27 EXTRST 28 DSIZE 29 RSVD 30 IWDT 31 APT32F172 闪存控制器 (IFC) ISOSC 输出频率选择 ISFREQ [1:0] ISFREQ[1:0] 功能 0x2 ISOSC 500KHz 其它值 ISOSC 3MHz 保护选项是为了保护代码的安全。闪存控制器支持三种不同的保护机制，可以通过操作相应的保护位来使能。 • 硬件(Hard-lock)保护 如果使能了硬件保护，用户不能在已经设置了保护的PROM区域中执行页擦除和写操作。用户可以通过软件的 HDPEN或者IFERASE功能锁住或者解锁PROM。使用烧写工具时，在执行了全芯片擦除后，硬件保护会被解 锁。DROM的ISP操作不会受硬件保护锁的影响。硬件保护锁可以增加闪存的可靠性和抗干扰能力，避免PROM 闪存数据由于代码错误造成丢失或改变。 硬件保护功能可以保护整个或者部分PROM，软件中可以在用户特权模式下通过软件使能，或者使用外部的烧 录工具使能。具体参考外部烧录工具的手册或者IFC指令寄存器(IFC_CMR)，可用的选择如下所示。 IFC_FULL: 保护闪存全部PROM区域的内容 IFC_4K: 保护从0x0地址开始的4K字节 (0x0 ~ 0xFFF) IFC_2K: 保护从0x0地址开始的2K字节 (0x0 ~ 0x7FF) IFC_1K: 保护从0x0地址开始的1K字节 (0x0 ~ 0x3FF) 这个选项可以在固件更新功能中使用。例如，可以将用户启动代码(booting code)放在0x0 ~ 0x7FF区域内，然 后选择IFC_2K选项使能硬件保护锁。当固件需要更新时，启动代码可以擦除所有没有被保护的PROM区域并且 将新的固件烧写进去，同时启动代码本身不会被擦除，保持不变。 • 读保护 大多数用户都不希望闪存中的程序代码被其他人读出来。所以为了用户的代码安全，读保护功能可以禁止外部 烧录工具读取闪存中的数据。这个功能被使能后，只有自定义选项区域和客户自定义信息区域可以被正常读 取，其它所有闪存区域读出来都是0. 客户信息区域由 32 个字(128 字节)组成，可以根据客户所需存储应用 ID 或者序列号等等。这个区域不支持通过 ISP 编程，而且跟其它自定义选项一样在 CHIP ERASE 时会被擦除掉。这个区域必须通过外部烧录工具进行烧写。 工厂信息区域跟客户信息区域一样，也是由 32 个字(128 字节)组成，不同的是，这个区域客户不能自己通过 ISP 功 能或者烧录工具进行烧写，只能委托工厂在芯片出厂的时候一次性写入。工厂在写入后，该区域存储的内容不会被 ISP 或者烧录工具擦除。 所有自定义选项的闪存单元都不能直接通过总线被 CPU 读取出来，而是在 SYSCON 模块中有相应的镜像寄存器供 查询，具体请参考 SYSCON 中 OPT0 寄存器。客户信息区域中只有前 2 个字(8 字节)能通过 SYSCON 中 CINF0~CINF1 寄存器读取，剩下的字节都只能通过外部烧录工具读取。工厂信息区域中也只有前 2 个字(8 字节)能 通过 SYSCON 中 FINF0~FINF1 寄存器读取，剩下的字节都只能通过外部烧录工具读取。 6.2.5 读操作 闪存控制器支持最大 25MHz 系统频率下的 0-wait 读取。当频率超过 25MHz 时，读取闪存时需要增加额外的等待周 期。APT32F172 系列只支持最大 40MHz 的系统频率，所以当系统频率超过 25MHz 时，0-wait 需要设置为 1。 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-6 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.2.6 烧写方法 用户可以通过下面几种方法将数据或者代码(烧)写进闪存 • 用户编程模式 (AHB接口) • SWD接口 • 烧录工具 (专用串行接口) Figure 6-3 通过调试接口的烧写 通过程序代码或者 SWD 接口来擦除和烧写闪存的方式，一般通常被叫做 ISP(In System Program)方式。它支持当 芯片在工作时，或者芯片已经被焊在 PCB 版上时，用户也能够修改闪存的内容。如果 SWD 接口被调试保护功能禁 止，那么 SWD 烧写的方式就不再可用，这时候最好的办法就是通过硬件烧录工具来烧录了。 APT 硬件烧录模式跟 ISP 模式类似，只用了两根线作为通讯信号，能减少量产阶段产品所需的上市时间。烧写所需 的信号如下表所示。 但是，如果在交付给终端客户后仍然有固件更新的需求，那么建议在代码中加入自定义的 ISP 功能用于固件更新。 管脚名称 I/O VDD VDD P 芯片电源 (烧录时建议在电源和地之间连接0.1uF电容) VSS VSS G 芯片地 SDAT PA0.4 I/O 串行双向数据管脚 SCLK PA0.3 I 串行时钟输入管脚，内部默认上拉 RESET PA0.0 I 复位 信号 描述 Table 6-2 闪存烧写信号 6.2.7 ISP功能 闪存 ISP 功能通过 IFC 中的一些控制寄存器来实现。ISP 操作中会检查一些错误情况，如果遇到某些特定的错误， 那么 ISP 操作会失败。 6.2.7.1 写闪存操作 写(烧录)操作会在 FM_ADDR 寄存器所包含的地址中写入一个字(4 个字节)。也就是说一次写操作会写入 32 位 4 个 字节，所以 FM_ADDR 中的最低 2 位会被忽略并且自动进行字对齐。 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-7 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 为了成功写入数据，目标地址的闪存必须先进行页擦除或者全芯片擦除。在 ISP 操作前，用户必须将秘钥 0x5A5A_5A5A 写入 IFC_KEY 寄存器以禁止闪存模块的擦除/烧写保护。之后，用户需要将烧写的地址写入 IFC_FM_ADDR 寄存器，并将 IFC_CMR 里的指令 CMD[3:0]写为 0x1(写操作)，最后将 IFC_CR 的 START 位置 1 启动该操作的执行。在 ISP 操作完成后，IFC_RISR 里的 END 位会置 1。用户同时也可以查询 IFC_CR 里的 START 位来判断 ISP 操作是否完成。 示例： CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PROGRAM); CSP_IFC_SET_AR(IFC, 0x00007C00); CSP_IFC_SET_DR(IFC, 0x87654321); CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Write Key // Program // Program address // Program data // Start Program // Wait for operation done 6.2.7.2 页擦除操作 每页闪存中有 1K 字节。页擦除操作会擦除 IFC_FM_ADDR 中地址所在的那一页闪存。在 ISP 操作前，用户必须将 秘钥 0x5A5A_5A5A 写入 IFC_KEY 寄存器以禁止闪存模块的擦除/烧写保护。之后，用户需要将烧写的地址写入 IFC_FM_ADDR 寄存器，并将 IFC_CMR 里的指令 CMD[3:0]写为 0x2(页擦除操作)，最后将 IFC_CR 的 START 位 置 1 启动该操作的执行。在 ISP 操作完成后，IFC_RISR 里的 END 位会置 1。用户同时也可以查询 IFC_CR 里的 START 位来判断 ISP 操作是否完成。 示例： CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); CSP_IFC_SET_CMR(IFC, PAGE_ERASE); CSP_IFC_SET_AR(IFC, 0x00007C00); CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Write Key // Page Erase // Program address // Start Page Erase // Wait for operation done 6.2.7.3 片擦除操作 片擦除操作会擦除整个闪存的程序存储和数据存储区域，但不会擦除自定义选项的区域。片擦除操作只能在用户特 权模式下才能执行。在片擦除中，不需要指定 ISP 操作相关的地址和数据寄存器。在 ISP 操作前，用户必须将秘钥 0x5A5A_5A5A 写入 IFC_KEY 寄存器以禁止闪存模块的擦除/烧写保护。之后，将 IFC_CMR 里的指令 CMD[3:0]写 为 0x3(片擦除操作)，HMODE[1:0]写为 0x1(用户特权模式)，最后将 IFC_CR 的 START 位置 1 启动该操作的执 行。在 ISP 操作完成后，IFC_RISR 里的 END 位会置 1。用户同时也可以查询 IFC_CR 里的 START 位来判断 ISP 操作是否完成。 示例： CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); CSP_IFC_SET_CMR(IFC, HIDM1|CHIP_ERASE); CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Write Key // Chip Erase // Start Erase // Wait for operation done 6.2.7.4 烧写自定义选项操作 共有 4 种自定义的选项支持通过 ISP 操作(HDP, RDP, DBP, User Option)。在 ISP 操作前，用户必须将秘钥 0x5A5A_5A5A 写入 IFC_KEY 寄存器以禁止闪存模块的擦除/烧写保护。之后，将 IFC_CMR 里的指令 CMD[3:0]写 为 0x09/0x0A/0x0B/0x0C/0x0D/0x0E/0x0F，HMODE[1:0]写为 0x1(用户特权模式)，最后将 IFC_CR 的 START 位 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-8 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 置 1 启动该操作的执行。在 ISP 操作完成后，IFC_RISR 里的 END 位会置 1。用户同时也可以查询 IFC_CR 里的 START 位来判断 ISP 操作是否完成。在 HDP/RDP/DBP 操作中，不需要设置 ISP 的地址和数据寄存器。在写 User Option 的操作中，不需要设置地址寄存器，但需要将 User Option 的值写入数据寄存器。 示例： CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); CSP_IFC_SET_CMR(IFC, HIDM1|USER_OPTION); CSP_IFC_SET_DR(IFC, 0x5555FF5F); CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); 6.2.7.5 擦除自定义选项区域 // Write Key // Write User Option // User Option data, // Disable WDT, enable EXRST // Start Program // Wait for operation done 这个自定义选项擦除操作会擦除所有的 User Option，保护选项和客户信息区域。在 ISP 操作前，用户必须将秘钥 0x5A5A_5A5A 写入 IFC_KEY 寄存器以禁止闪存模块的擦除/烧写保护。之后，将 IFC_CMR 里的指令 CMD[3:0]写 为 0x4(自定义选项擦除操作)，HMODE[1:0]写为 0x1(用户特权模式)，最后将 IFC_CR 的 START 位置 1 启动该操 作的执行。在 ISP 操作完成后，IFC_RISR 里的 END 位会置 1,。用户同时也可以查询 IFC_CR 里的 START 位来判 断 ISP 操作是否完成。 示例： CSP_IFC_SET_KR(IFC, USER_KEY); CSP_IFC_SET_CMR(IFC, HIDM1|IF0_ERASE); CSP_IFC_SET_CR(IFC, START); while ( CSP_IFC_GET_CR(IFC) != 0x0 ); // Write Key // IF0 Erase // Start Erase // Wait for operation done 6.2.8 闪存控制器的中断 闪存操作有 5 个中断源，如下所示。 中断 描述 END 指令执行完成中断 PROT_ERR 保护错误；当硬件保护锁使能，仍然进行写操作或擦除操作 UDEF_ERR 未定义指令错误；CMD中定义的操作指令非法或者不允许在当前模式中执行 ADDR_ERR 地址错误；FM_ADDR中定义的地址超出了最大地址范围 (注意) OVW_ERR 非法操作错误；当ISP操作正在进行时，尝试修改CMD，FM_ADDR，FM_DR，START寄存器 Table 6-3 中断源描述 当中断发生时，RISR 寄存器中的相应位会被置 1。RISR 的置 1 并不受 ICR 设置的影响。如果 ICR 中相应的中断 位被置 1，而且该中断发生了(RISR 相应位置 1)，那么该中断会被送至 CPU 处理，进入中断子程序。用户可以在中 断子程序中用 ICLR 寄存器清除相应的中断状态位。 注意：ADDR_ERR 只提供在 RISR 中的查询功能，不提供 CPU 的中断功能。 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-9 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.2.9 闪存控制流程图 START Loop Counter Initialization (Number of word to be programmed) KEY  0x5A5A_5A5A CMR(CMD)  Program (0x1) Loop Counter  Loop Counter -1 Clear ‘END’ FM_ADDR  Memory Address FM_DR  32bit Data CR(START)  0x1 PROT_ERR Yes Target address is protected? No ADDR_ERR Yes Target address is within space limitation? No END bit Set Loop Counter = 0? No Yes END Figure 6-4 写操作流程图 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-10 APT32F172 闪存控制器 (IFC) START Loop Counter Initialization (Number of word to be programmed) KEY  0x5A5A_5A5A CMR(CMD)  Page Erase (0x2) Loop Counter  Loop Counter -1 Clear ‘END’ FM_ADDR  Memory Address CR(START)  0x1 PROT_ERR Yes Target address is protected? No ADDR_ERR Yes Target address is within space limitation? No END bit Set Loop Counter = 0? No Yes END Figure 6-5 页擦除操作流程图 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-11 APT32F172 闪存控制器 (IFC) START KEY  0x5A5A_5A5A CMR(CMD)  Chip Erase (0x3) CMR(HMODE)  0x1 CR(START)  0x1 PROT_ERR Yes Hard-Lock ? No END bit Set END Figure 6-6 片擦除操作流程图 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-12 APT32F172 闪存控制器 (IFC) START KEY  0x5A5A_5A5A CMR(CMD)  Option Set Cmd CMR(HMODE)  0x1 CR(START)  0x1 END bit Set END Figure 6-7 自定义选项写操作流程图 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-13 APT32F172 闪存控制器 (IFC) START KEY  0x5A5A_5A5A CMR(CMD)  Option Erase CMR(HMODE)  0x1 CR(START)  0x1 END bit Set END Figure 6-8 自定义选项擦除操作流程图 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-14 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3 寄存器说明 6.3.1 寄存器表 • Base Address: 0x4001_0000 Register IFC_IDR IFC_CEDR IFC_SRR IFC_CMR IFC_CR IFC_MR IFC_FM_ADDR IFC_FM_DR IFC_KR IFC_ICR IFC_RISR IFC_MISR IFC_ICLR Offset 0x00 0x04 0x08 0x0C 0x10 0x14 0x18 0x1C 0x20 0x24 0x28 0x2C 0x30 APTCHIP MICROELECTRONICS Description 闪存控制器 ID 寄存器 时钟使能/禁止寄存器 软件复位寄存器 指令寄存器 控制寄存器 工作模式寄存器 ISP 地址寄存器 ISP 数据寄存器 ISP 秘钥寄存器 中断控制寄存器 中断原始状态寄存器 中断状态寄存器 中断状态清楚寄存器 6-15 Reset Value 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 0x0000_0000 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.2 IFC_IDR (ID寄存器) Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name IDCODE Bit Type [31:8] R APTCHIP MICROELECTRONICS 3 2 1 0 0 0 0 0 R R R RSVD IDCODE 31 Description ID 代码 6-16 R APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.3 IFC_CEDR (时钟使能/禁止寄存器) Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 Name Bit Type Description 时钟使能/禁止寄存器 CLKEN 0: 禁止闪存控制器的时钟 [0] RW 1: 使能闪存控制器的时钟 软件复位 (IFC_SRR)不会影响 CLKEN 的状态 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 CLKEN • 6-17 R W APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.4 IFC_SRR (软件复位寄存器) Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 Name Bit Type Description 软件复位 SWRST 0: 无效 [0] RW 1: 执行软件复位操作 除 CEDR 外的所有寄存器都会恢复初始值 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 SWRST • 6-18 R W APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.5 IFC_CMR (指令寄存器) Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0000 28 27 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 Name Bit 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R W 7 6 0 0 0 R W R R Type 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 R R R W R W R W Description 写/擦除指令寄存器 CMD [3:0] CMD[3:0] 指令 0x1 写操作 0x2 页擦除 0x3 片擦除 0x4 自定义选项擦除 0x9 硬件保护1K(HDP_1K)使能 0xA 硬件保护2K(HDP_2K)使能 0xB 硬件保护4K(HDP_4K)使能 0xC 全范围硬件保护(HDP_FULL)使能 0xD RDP读保护使能 0xE DBP调试保护使能 0xF 写User Option操作 RW 注意： 1. 当执行 ISP 操作时，禁止读取闪存内容 2. 当操作完成后，IFC_CMR 寄存器会自动清零 3. 如果 IFC_KR 的秘钥值不对，那么指令不会被执行 HMODE 操作模式寄存器 [9:8] RW APTCHIP MICROELECTRONICS 6-19 1 0 CMD 29 RSVD 30 RSVD 31 HMODE • R W APT32F172 闪存控制器 (IFC) 00: 普通模式 01: 用户特权模式 10: 保留 11: 保留 在普通模式下，只有页擦除和写操作有效。其它指令都必须在用户特权模式 下执行。 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-20 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.6 IFC_CR (控制寄存器) Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 Name Bit Type Description 操作启动位 0: 无效 START 1: 根据 CMR 设置的值开始执行指令 [0] RW 注意： 1. 当操作完成后，START 位会被自动清零 2. 指令的执行过程中，禁止对这位再进行写操作 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 START • 6-21 R W APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.7 IFC_MR (工作模式寄存器) Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W R W Name Bit Type Description 闪存读等待周期 0: 闪存读取中等待 0 个周期 WAIT n: 闪存读取中等待 n 个周期 [2:0] RW 注意： 1. 工作频率在 0~25MHz 时，使用 0 等待周期 2. 工作频率在 25~48MHz 时，使用 1 个等待周期 APTCHIP MICROELECTRONICS 1 0 WAIT RSVD 31 6-22 R W APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.8 IFC_FM_ADDR (ISP地址寄存器) Address = Base Address + 0x0018, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W FM_ADDR 31 Name Bit Type Description ISP 地址寄存器 写操作和页擦除操作中的目标闪存地址 FM_ADDR [31:0] RW 注意： 1. 操作完成后，这个寄存器会自动清零。 2. 除了写操作和页擦除操作，其它指令执行时都不需要设置该寄存器 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-23 R W APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.9 IFC_FM_DR (ISP数据寄存器) Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W FM_DATA 31 Name Bit Type Description ISP 数据寄存器 FM_DATA [31:0] RW 当执行写操作时，需要写进闪存的数据 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-24 R W APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.10 IFC_KR (ISP秘钥寄存器) Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W KEY 31 Name Bit Type W Description ISP 安全秘钥寄存器 KEY [31:0] APTCHIP MICROELECTRONICS W 秘钥寄存器用来保证 ISP 操作的安全，必须将该寄存器写 0x5A5A_5A5A， 所有闪存控制器的指令才会被执行。该寄存器在 ISP 操作完成后会被自动清 零。 6-25 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.11 IFC_ICR (中断控制寄存器) 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 0 0 0 0 11 10 9 8 7 0 0 0 0 0 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 END 26 RSVD 27 PROT_ERR 28 UDEF_ERR 29 RSVD 30 RSVD 31 OVW_ERR Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0000 • R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W Name Bit Type Description 指令执行完成中断使能/禁止 ISP 操作完成 END [0] RW 0: 禁止中断 1: 使能中断 保护错误中断使能/禁止 当硬件保护锁使能，仍然进行写操作或擦除操作 PROT_ERR [12] RW 0: 禁止中断 1: 使能中断 未定义指令错误中断使能/禁止 CMD 中定义的操作指令非法或者不允许在当前模式中执行 UDEF_ERR [13] RW 0: 禁止中断 1: 使能中断 非法操作错误中断使能/禁止 OVW_ERR [15] APTCHIP MICROELECTRONICS RW 当 ISP 操作正在进行时，尝试修改 CMD，FM_ADDR，FM_DR，START 寄存器 6-26 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 0: 禁止中断 1: 使能中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-27 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.12 IFC_RISR (中断原始状态寄存器) 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 Name Bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R Type Description 指令执行完成中断的原始状态 END [0] R 0: 该状态没有发生 1: 该状态发生 保护错误中断的原始状态 PROT_ERR [12] R 0: 该状态没有发生 1: 该状态发生 未定义指令错误中断的原始状态 UDEF_ERR [13] R 0: 该状态没有发生 1: 该状态发生 地址错误中断的原始状态 ADDR_ERR [14] R 0: 该状态没有发生 1: 该状态发生 OVW_ERR 非法操作错误中断的原始状态 [15] APTCHIP MICROELECTRONICS R 6-28 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R END 26 RSVD 27 PROT_ERR 28 UDEF_ERR 29 ADDR_ERR 30 RSVD 31 OVW_ERR Address = Base Address + 0x0028, Reset Value = 0x0000_0000 • R APT32F172 闪存控制器 (IFC) 0: 该状态没有发生 1: 该状态发生 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-29 APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.13 IFC_MISR (中断状态寄存器) 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 Name Bit 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R Type [0] R 0: 该中断没有发生 1: 该中断发生 保护错误中断的状态 PROT_ERR [12] R 0: 该中断没有发生 1: 该中断发生 未定义指令错误中断的状态 UDEF_ERR [13] R 0: 该中断没有发生 1: 该中断发生 非法操作错误中断的状态 OVW_ERR [15] R 0: 该中断没有发生 1: 该中断发生 APTCHIP MICROELECTRONICS 10 9 8 7 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R Description 指令执行完成中断的状态 END 11 6-30 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R END 26 RSVD 27 PROT_ERR 28 UDEF_ERR 29 ADDR_ERR 30 RSVD 31 OVW_ERR Address = Base Address + 0x002C, Reset Value = 0x0000_0000 • R APT32F172 闪存控制器 (IFC) 6.3.14 IFC_ICLR (中断状态清除寄存器) 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 Name Bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R W W W W R R R R R Type Description 指令执行完成中断状态清除 END [0] W 0: 无效 1: 清除中断 保护错误中断状态清除 PROT_ERR [12] W 0: 无效 1: 清除中断 未定义指令错误中断状态清除 UDEF_ERR [13] W 0: 无效 1: 清除中断 地址错误中断状态清除 ADDR_ERR [14] W 0: 无效 1: 清除中断 OVW_ERR 非法操作错误中断状态清除 [15] APTCHIP MICROELECTRONICS W 6-31 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R END 26 RSVD 27 PROT_ERR 28 UDEF_ERR 29 ADDR_ERR 30 RSVD 31 OVW_ERR Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0000 • W APT32F172 闪存控制器 (IFC) 0: 无效 1: 清除中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 6-32 APT32F172 7 系统控制器 系统控制器（SYSCON） 7.1 概述 系统控制器用于管理和配置整个芯片的时钟和系统相关的工作状态，包括不同工作模式下的具体时钟配置，功 耗优化控制，系统异常处理（RESET 源历史记录，外部晶振失效监测，低电压报警和复位，看门狗设置，以及外 部中断）。 系统运行的时钟可以从外部时钟（EMOSC），内部主时钟（IMOSC）和内部副时钟（ISOSC）三个时钟源中 选择任意一个作为系统时钟。 通过系统控制器还可以对系统的配置状态（看门狗使能状态，调试口使能状态，Flash 硬件写保护状态，Flash 读保护，用户信息数据）进行查询，并可以通过系统控制器实现对系统内部时钟频率的微调。 7.1.1 特性 • 系统时钟频率管理 ­ 可编程系统时钟（SYSCLK）和外设时钟（PCLK） ­ 外部时钟失效监测（Clock Fail Monitor） ­ 可选择的系统内部时钟源输出（COP） • 可配置的系统运行时钟源 ­ EMCLK：外部主时钟，通过外部直接加载或者晶振工作 ­ IMCLK：内部主时钟，内部20/40MHz 的 RC 振荡器 ­ ISCLK：内部副时钟，内部500KHz 或者3MHz 可选的 RC 振荡器 • 分立的基础时钟控制区域 ­ SYSCLK：支持系统工作的时钟（例如，CPU 时钟，AHB 总线时钟） ­ PCLK：外设工作的基础时钟 ­ IWDTCLK：看门狗的工作时钟（只能由 ISOSC 提供） ­ TKEYCLK：触控检测模拟部分的工作时钟（只能由 ISOSC 提供） • 支持多种复位源 ­ POR 上电复位 ­ EXTRSTB：外部按键复位 ­ LVDRST：低电压复位 ­ SWRST：软件复位 ­ CMRST：外部时钟异常复位 ­ IWDRST：独立看门狗复位 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-1 APT32F172 系统控制器 ­ SYSRST：CPU 申请的复位 • 功耗控制和工作模式 ­ RUN 模式：CPU 和所有的外设均处于工作状态 ­ SLEEP 模式：CPU 处于挂起状态 ­ DEEP-SLEEP 模式：所有的时钟停止（除了 ISOSC，ISOSC 可以配置为在此工作模式下仍旧工作） • • 从 DEEP-SLEEP 模式唤醒 ­ 灵活选择唤醒源，包括周期的 IWDT 中断，或者任意的外部中断 ­ CPU 支持两种唤醒方式：中断唤醒或者事件唤醒 ­ 外部中断源的触发方式可配置为：上升沿、下降沿、上升下降两个沿 独立看门狗 ­ 异步工作的（ISOSC 时钟）高可靠性独立看门狗 ­ 可以在程序中配置使能或者通过 User Option 配置缺省使能 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-2 APT32F172 系统控制器 7.2 功能描述 7.2.1 时钟管理和控制 系统控制器最重要的一个功能之一是对芯片的工作时钟进行管理。芯片的工作时钟结构如下图所示。 SYSCLK_SEL[2:0] IMOSC EMOSC ISOSC 20MHz/ 40MHz 4-24MHz 500K/3M SLEEP CORECLK CPU IDLE_HCLK 000 HCLK DEEP SLEEP SYSCLK 001 SYSCLK_DIV[3:0] PCLK_DIV[3:0] 1/(N+1) 1/(N+1) IFC, SRAM IDLE_PCLK PCLK Periperhals CPU NVIC FCLK 100 SYS_TICK 1/8 STCLK CPU CORET Adaptive divider choose the Divider Coefficient automatically, to ensure watchdog clock at a constant frequency, regardless of ISOSC frequency configuration Adaptive Divider IWDT TOUCH Figure 7-1 时钟结构示意图 NOTE: 1) 在 POR 完成以后，IMOSC 为系统的缺省时钟源。 2) 外部时钟（EMOSC）可以由软件使能、关闭。 3) 在系统时钟切换时，IMOSC 必须使能，切换完成后可以关闭 IMOSC。 4) IWDT 和 TOUCH 模块的时钟源始终为 ISOSC。 外部时钟源（EMOSC）可以通过芯片内置的晶体振荡器，为系统提供稳定和精准的时钟。外部时钟精度高，但 是相比于内部振荡器（IMOSC），它的功耗更高。内部振荡器可以提供较好精度的系统工作时钟，相比于外部晶 振，它的功耗更低，而且稳定时间更短。系统在缺省时选择内部时钟作为系统时钟，保证了芯片在上电后短时间内 可以开始工作。当系统工作时，对计时和时间控制精度要求不是非常高时，推荐使用 IMOSC 作为系统时钟，这样 既节省了外部 IO 和晶振的开销，也节省了系统整体的功耗。 芯片内所有的时钟，除了 IWDT 和 TOUCH 的模拟部分时钟，都由系统时钟供给（SYSCLK）。SYSCLK 在芯 片处于 DEEP-SLEEP 模式时，将自动断开。CPU 的时钟（CORECLK），AHB 总线的时钟（HCLK），Flash 控 制器和 SRAM 控制器的时钟（HCLK）由系统时钟（SYSCLK）派生。所有外设的时钟统称为 PCLK，PCLK 也由 系统时钟派生。在 SLEEP 模式下，CPU 的时钟和 HCLK 将会被断开，而 PCLK 的状态，可以通过 GCER/GCDR 寄存器的 IDLE_PCLK 位来配置（缺省状态下，PCLK 会在 SLEEP 模式下继续工作）。 STCLK 是 CPU 内部的 CORET 计数器的时钟（CORET 可以作为产生间隔时序中断的简单计数器使用）， STCLK 的频率为系统时钟的 1/8，STCLK 的使能和断开，可以通过 GCER/GCDR 寄存器的 SYSTICK 位来配置。 ISOSC 是芯片内部的低速振荡器，用于给 IWDT 和 TOUCH 的模式部分提供时钟。ISOSC 在 IWDT 使能时， 会自动打开。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-3 APT32F172 系统控制器 7.2.2 工作时钟切换 RESET RESET FAIL EM_CMFAIL=1 SW: GCER/SCLK_CR HW: Wakeup & Restore IMCLK SW: GCER/SCLK_CR HW: Deep Sleep Mode EMCLK SW: GCER/SCLK_CR HW: Wakeup & Restore SW: GCER/SCLK_CR HW: Deep Sleep Mode ISCLK Figure 7-2 时钟切换状态机 系统时钟在不同条件下，可以通过硬件控制或软件切换不同的时钟源。内部高速时钟（IMOSC 的输出为 IMCLK，定义为内部高速时钟）在芯片上电初始化或芯片复位以后，作为芯片的缺省系统时钟工作。在软件中可以 通过使能 GCER 寄存器中的相应位，使能需要切换到的时钟源，然后通过设置 SCLKCR 寄存器，软件切换需要的 系统工作时钟。当系统时钟进行切换时，目标时钟源必须满足稳定条件（即 STABLE 已经被检测到），否则切换不 能成功。目标时钟源的稳定标志可以通过查询 RISR 寄存器得到。 当芯片执行到 STOP 指令（工作模式切换到 DEEP-SLEEP 模式）时，当前的时钟配置将会被自动保存，然后 系统硬件自动切换系统时钟到 IMCLK（若 IMOSC 此时被关闭，系统将自动打开 IMOSC），由 IMCLK 作为系统时 钟，控制 DEEP-SLEEP 的初始化过程（包括当前系统时钟设置的备份，EMOSC，ISOSC 的停止，功耗模式的切 换），在完成所有初始化后，IMOSC 会自动停止。芯片自此进入 DEEP-SLEEP 模式。 系统从 DEEP-SLEEP 唤醒的初始化过程根据系统时钟设置的不同会有差异，整个初始化的过程包括 IMOSC 的稳定，恢复 DEEP-SLEEP 前系统各个时钟模块的配置，恢复系统运行时钟，切换系统时钟到 DEEP-SLEEP 前 的时钟源。其中系统时钟配置恢复时间大约在4.6us 左右(20MHz 情况下)，ISOSC 的稳定时间为9个 ISCLK 周期， IMOSC 的稳定时间缺省为256个 IMCLK 周期，IMOSC 的稳定时间可以通过 PWRCR 中的 WKUPTIM0进行调整， 在系统复位时 IMOSC 的稳定时间固定为512个 IMCLK 周期。所有的这些 DEEP-SLEEP 前后的时钟切换都由硬件 自动完成，对用户程序是完全透明的。 通过设置 GCER 寄存器的 EM_CM 位，可以使能 EMOSC（外部晶振）失效监测功能。在 EMOSC 失效时， 系统会自动复位，并置位相应的 RESET ID 标志位。系统的初始化程序，可以通过检查 RESET ID 标志位，判断 EMOSC 的失效，并且选择合适的系统时钟源进行工作。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-4 APT32F172 系统控制器 7.2.3 外部主时钟（EMOSC，EMCLK） 外部主时钟振荡器（EMOSC）可以通过外接晶振，或者直接在 XIN 管脚输入 CLOCK 信号来实现时钟引入。 外部晶振和负载电容需要尽可能靠近芯片以保证时钟的稳定，和减少起振时间。对于不同类型的晶振，需要调整振 荡器的增益控制 CYOSC_GM 和振荡器的驱动控制 CYOSC_CD 位，以满足不同起振条件。 Table 7-1 CYOSC_GM 设置说明 CYO_GM[2:0] CYO_CD 20MHz 111 1 32.768KHz 000 0 EMOSC 频率 如果当前系统工作时钟选择 EMOSC 作为系统时钟源，那么在芯片 SLEEP 模式下，EMOSC 不会改变工作状 态。在芯片进入 DEEP-SLEEP 模式后，EMOSC 会自动停止工作，并在系统被唤醒以后，被硬件自动使能。在芯 片上电或者复位后，EMOSC 缺省处于关闭状态。 EMOSC 的使能时通过对 GCER 的 EMOSC 位置高来实现的。当使能 EMOSC 以后，内部的一个时钟稳定计数 器将自动开始计数，该计数器为一个递减计数器，计数器初始值可以通过 OSTR 寄存器中 EM_CNT 来设置。一旦 计数器的计数值变为‘0’，则表示 EMOSC 稳定的振荡已经建立，相应的，RISR 寄存器中 EMOSC_ST 位将被置 高。当对 GCDR 的 EMOSC 位置高，则 EMOSC 会被关闭，并且相应的 GCSR 寄存器中的 EMOSC 使能状态位会 被清除。 Set EM_CNT in OSTR if needed GCER.EMOSC = 1 Waiting RISR.EMOSC = 1 Set SYSCLK_SEL as EMOSC Figure 7-3 EMOSC 使能和系统时钟选择设置流程 当外部时钟稳定被检测到以后，RISR 寄存器中相应的 EMOSC_ST 位会被置起。如果相应的 IMSR 寄存器中的 EMOSC 位处于使能状态，则系统会产生外部时钟稳定中断。在中断服务程序中，可以通过检测 ISR 寄存器中的 EMOSC_ST 标志位来判断该中断的产生。RISR 中的标志位，无论中断是否使能，在外部时钟稳定后都会置位。 GCSR 寄存器中的状态位表示使能请求是否置位，但是通过该标志位并不能判断请求使能的震荡器已经正确打 开。只有当该震荡器的稳定标志位（RISR 中的相应标志位）置位后，才能确认震荡器已经工作。RISR 中相应标志 位一旦置位不会自动清除，需要通过软件清除。 7.2.4 内部主时钟振荡器（IMOSC，IMCLK） 芯片内部有一个高速的 RC 振荡器，可以作为系统工作的主要时钟源。当 IMOSC 使能时，GCSR 寄存器的 IMOSC 状态标志位将始终为‘1’。在芯片上电后复位以后，IMOSC 是芯片的缺省工作时钟。由于 IMOSC 的稳定 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-5 APT32F172 系统控制器 时间非常短（相比较于外部晶振），所以系统从 DEEP-SLEEP 或者 POR 以后进入正常工作模式的时间可以大幅的 缩短，有效的提升系统响应时间。 如果当前系统工作时钟选择 IMOSC 作为系统时钟源，那么在芯片 SLEEP 模式下，IMOSC 不会改变工作状 态。在芯片进入 DEEP-SLEEP 模式后，IMOSC 会自动停止工作，并在系统被唤醒以后，被硬件自动使能。内部主 时钟震荡器支持两种频率选择，在系统复位后，缺省为低频率模式，通过 CLCR 寄存器可以进行频率的切换。在改 变 IMOSC 的运行频率时，必须保证 IMCLK 不作为当前的系统时钟运行。 7.2.5 内部副时钟振荡器（ISOSC，ISCLK） 芯片内部有一个低速的 RC 振荡器，这个振荡器可以作为系统的工作时钟。在不需要非常精准的计时应用时， 选择低速振荡器以减少系统的整体功耗。同时 ISOSC 也是内部独立看门狗电路的唯一时钟源，和内部 TOUCH 模 块模拟电路的时钟源。当 IWDT 或者 TOUCH 被使能时，ISOSC 在 DEEP-SLEEP 模式下将不会被硬件自动停止。 ISOSC 同时也作为 EMOSC 失效监测时的参考时钟，所以当使能 EMOSC 失效监测时，ISOSC 必须是使能 的。 7.2.6 外部时钟可靠性监测 外部时钟可靠性监测是对外部振荡器（EMOSC）可用性的一种监测。当外部时钟监测被使能时，内部副时钟振 荡器（ISOSC）作为参考时钟源，必须同时使能。一个内部的8位递减计数器在 EMOSC 的时钟控制下进行计数， 每一个 ISOSC 的时钟周期，硬件都会自动比较上一次的计数值和当前的计数值，如果连续三次的比较值都保持一 致，则认为外部时钟可能失效（芯片保证 ISOSC 和 EMOSC 的频率不是整数倍，避免监测错误）。 外部时钟失效监测通过设置 GCER 寄存器中的 EM_CM 位来使能。当失效被检测到，系统根据不同设置做出如 下的操作： - 当 CMRST 使能，系统产生 CMRST 信号，芯片复位。 当 CMRST 未使能，并且当前系统时钟未选择 EMOSC 时，系统产生 EM_CMFAIL 事件。 - 当 CMRST 未使能，且当前系统时钟选择为 EMOSC 时，自动切换系统时钟到 ISOSC 并产生 EM_CMFAIL 事件。 EMCLK 1 2 3 4 5 6 EMOSC is disabled EMOSC_PD VALID CLK IMCLK IMOSC_PD Reset is asserted, if EM_CMRST is enabled) EM_CMRST EM_CMFAIL SYSCLK switching to IMCLK SYSCLK IMCLK Figure 7-4 APTCHIP MICROELECTRONICS EMOSC 失效并产生复位 7-6 7 APT32F172 系统控制器 外部时钟失效监测需要在 EMOSC 稳定以后才可以使能，EM_CMRCV 中断表示 EMOSC 的时钟失效已经恢 复。由于外部时钟失效而引发的系统复位，不会清除 EM_CMFAIL 标志（此标志位为异常事件，所以必须软件强制 清除，但是断电后上电复位，外部复位，低电压复位和看门狗复位可以清除这个标志）。在 CMRST 触发后，程序 再次使能 EM 功能时，由于硬件中存在 EMOSC 异常复位记录，一旦检测到 EMOSC 已经恢复，EM_CMRCV 标志 会自动置位，表示从上次的异常中恢复，可以通过软件强制清除。 在 EM_CMFAIL 发生后，如果未指定系统复位，系统将当前的工作时钟自动切换到 ISOSC，程序可以继续执行 并自动产生 EMOSC 的复位信号，尝试重新启动 EMOSC。一旦 EMOSC 的工作恢复，EM_CMRCV 标志将被置 位，软件可以通过该标志位或者相应中断，尝试恢复到 EMOSC 作为系统时钟工作。恢复的工作可以参考如下顺序 进行： ­ 清除 RISR 寄存器中 EM_CMFAIL 标志位和 SYSCLK_ST 标志位。 ­ 配置 SCLKCR 寄存器，选择 EMOSC 作为系统时钟。 EMCLK 1 4 5 6 7 8 IMCLK SYSCLK EMOSC 3 2 Disabled 9 10 EMCLK Stabilized Enabled EM_CMFAIL EM_CMRCV Recovery Interrupt Figure 7-5 EMOSC 从 CM Fail 恢复以后重新使能 7.2.7 功耗管理 芯片支持三种不同的工作模式：普通（RUN）、睡眠（SLEEP）、深睡眠（DEEP-SLEEP）。工作模式的切 换使用汇编指令：“stop”指令进入深睡眠工作模式，“doze”指令进入睡眠工作模式，当相应的唤醒中断发生 后，切换为普通模式。针对不同的工作模式，可以设置不同的功耗调整策略。在某些特定应用场合，需要特别优化 功耗时，可以通过设置 PWRCR 寄存器来设置不同工作模式下的驱动能力，以减少额外的电流消耗。例如在使用 ISOSC 运行时，由于系统工作在非常低的时钟下，可以通过设置 PWRCR 的 RUNCFG 位来关闭内部高精度参考源 和切换内部整流电路的驱动能力，而从达到大幅降低系统整体功耗的需求。 调整运行状态功耗配置时，必须先将系统运行功耗调低以后再进行功耗配置切换，否则将造成因为驱动不足而 导致系统异常。对低功耗模式的配置，必须在切换工作模式前进行配置，一旦进入低功耗模式，系统将根据 PWRCR 的设置提供供电。在低功耗模式下，不能再对功耗进行配置。在正常模式下，也可以对系统 RUN 模式下 的功耗进行优化，但是由于系统一直处于运行中，在减小驱动前，必须先将系统的时钟降低，以降低系统负荷，然 后再进行驱动切换，否则会造成由于驱动不足而逻辑错误。 在系统从低功耗模式（SLEEP 或者 DEEP-SLEEP）切换为 NORM 模式时，系统会自动插入稳定时间，以保 证切换的稳定。当在模式切换时，如果存在驱动或者参考源切换，需要适当增加稳定的时间，以保证内部供电的稳 定。此稳定时间可以通过 PWRCR 的 WKUPTIM 位进行设置。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-7 APT32F172 系统控制器 7.2.7.1 RUN 模式 RUN 模式，通常也被称作普通模式，是芯片工作的最基本模式。在上电复位以后，芯片即进入此模式工作。所 有的逻辑模块在 PCLK 使能的前提下，都可以正常工作。CPU 在该模式下全速工作。缺省时，除了 IFC 和 SYSCON 模块，其他模块的 PCLK 都处于 DISABLE 状态，可以通过设置寄存器 PCER0 和 PCER1 来使能相应 功能模块的 PCLK。所有功能模块的寄存器都必须在 PCLK 使能以后才可以修改。 7.2.7.2 SLEEP 模式 在 SLEEP 模式下，系统控制器将挂起 CORE 模块的时钟（CPU 将不会工作）。缺省模式下，所有的逻辑外设 控制时钟（PCLK）也将被停止。如果 SLEEP 模式通过指定外设唤醒，而指定外设的工作时钟为 PCLK，例如某计 时器是通过 PCLK 来进行工作的，则在 SLEEP 进入前，必须通过设置 IDLE_PCLK 位来修改 SLEEP 模式下， PCLK 不被挂起，从而保证在 SLEEP 模式下，该外设仍旧可以工作。所有振荡器的工作状态在该模式下不会做任 何改变。 任何外设事件或者中断都可以触发系统从该模式退出。如果 PCLK 被配置为在 SLEEP 模式下挂起 （IDLE_PCLK 未使能），则不能产生任何外设的事件或者中断。 SLEEP 模式相比于 DEEP-SLEEP 模式，由于不存在时钟源的使能切换，有更快的唤醒响应时间，可以在系统 应用需要快速唤醒，并对功耗有一定要求的应用中采用。 7.2.7.3 DEEP-SLEEP 模式 在 DEEP-SLEEP 模式下，系统控制器将挂起所有的时钟源，但是内部逻辑电源仍将保持不变。在 IWDT 或 TOUCH 模块使能前提下，ISOSC 可以在该模式下继续工作。IMOSC 和 EMOSC 在进入 DEEP-SLEEP 模式以 后，会被自动关闭。当处理器从 DEEP-SLEEP 模式退出时，系统工作时钟（SYSCLK）将会自动恢复到之前的状 态。 当处理器进入 DEEP-SLEEP 模式后，由于系统所有的时钟都被关闭，只有特定的几类中断源可以唤醒处理 器： Table 7-2 可以唤醒 DEEP-SLEEP 的中断源 PERIPHERAL 中断类型 GPIO 所有外部中断(EXI) IWDT Alert中断 TOUCH 通过TCH_IMCR使能的中断 LVD 低电压检测中断 特定中断触发后，IMOSC 会被使能，并从 DEEP-SLEEP 模式退出。中断的唤醒配置需要通过 SYSCON 和 CPU 的中断控制器设置（CPU 的中断设置，参考中断控制器章节的描述），EXI，IWDT 和 LVD 外设的中断设置 在 SYSCON 寄存器中，TOUCH 外设的中断参考 TOUCH 章节中的说明。 7.2.8 外部供电监测 （LVD） LVD 提供外部电源的监测功能。该模块可以根据设置，在外部供电电压低于设置值时，产生系统中断或者芯片 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-8 APT32F172 系统控制器 复位信号。 LVD 在初次上电时，缺省使能，通过配置 LVDCR 的 LVD 使能控制位，可以通过软件禁止 LVD 模块。当 LVD 模块使能以后，处理器将在外部供电电压低于 RSTDET_LVL 的设置值时，产生硬件复位信号。当中断使能时（通 过 LVD_INT 控制位设置），处理器会在外部供电电压低于 INTDET_LVL 设置值时，产生中断请求（IER、IDR 寄 存器中的 LVD_INT 位可以设置或者清除中断标志）。当前外部供电电压的状态，可以通过 LVDCR 的 LVDFLAG 位检测到。当外部供电电压低于检测 level 时，该标志位为‘1’，当高于检测 level 时，该标志位为‘0’。 由 LVD 产生的系统复位信号，不会清除 LVD 的使能状态。LVD 模块可以在芯片处于 Deep-Sleep 模式时使 能，通过 LVD 的中断唤醒系统。 Vth_lvdf VDD PWR Vhyst Vth_lvdr Vth_lvdf Vth_lvrf Vhyst Vth_lvdr Vth_lvrr LVD Status LVD Reset LVD INT Figure 7-6 LVD 工作时序图 7.2.9 复位管理 （RESET ID） 处理器内嵌一个复位历史记录控制器，专门用于记录引起系统复位的 RESET 源。通过判读该寄存器，可以定 位系统的异常复位，并根据需要作出相应的软件处理。下表中描述了处理器所有可能的复位信号源。 Table 7-3 处理器复位信号源表 信号名 描述 EXTRST 外部输入的硬件 RESET 信号（低电平有效）。在外部复位脚有效时可用。 CMRST 由内部产生的 EMOSC 时钟异常复位信号。可以通过软件使能或关闭该功能。 LVDRST 由低电压监测模块（LVD）产生的系统复位信号。可以通过软件势能或者关闭该功能。 IWDTRST SWRST 由内部看门狗电路产生的复位信号。 由系统控制器产生的软件复位信号。(IDCCR 寄存器中的 SWRST 控制位) APTCHIP MICROELECTRONICS 7-9 APT32F172 SYSRSTREQ POR 系统控制器 由 CPU 产生的系统复位请求（通过 MTCR 指令对 CPU 中的 SRCR 寄存器写入 0xABCD1234）。 上电复位 每一个复位信号都对应 RSR 寄存器中的一个状态位。可以通过软件读取该寄存器鉴别处理器的复位信号源。 该寄存器中的所有位信息在电源上电复位（POR）以后，会自动清除。有效的复位在芯片复位成功后自动清除 RSR 寄存器中的其他标志位，并记录当前复位的触发源。 7.2.10 外部中断管理 （EXI） 处理器的所有 GPIO 都可以设置为外部中断输入。在该芯片中，最多有16个外部中断信号线。同一个组的管脚 可以被配置为该组中断信号线的触发源。外部中断管脚分组的定义如下图所示。详细的管脚设置和分组设置可以参 考 GPIO 章节。外部中断有别于 SYSCON 中的其他中断，外部中断在 CPU 中有独立的中断源。 外部中断的中断线控制在 SYSCON 中通过一组寄存器实现。EXIECR/EXIEDR 寄存器可以使能或者关闭指定的 外部中断信号线，当前的中断线设置状态可以通过 EXIMR 寄存器获得。外部中断线的 pending 状态可以通过 EXICR 寄存器查询，对 EXICR 寄存器相应位写入‘1’，可以清除该中断线的 pending 状态。中断的原始 pending 状态可以通过 EXIRS 寄存器查询。外部中断可以支持软件触发，通过设置 EXIAR 可以在没有外部硬件触发的情况 下，直接由软件触发外部中断。 外部中断的触发可以选择输入信号上、下边沿中的任意一个，或者同时两个类型，通过 EXIRT 和 EXIFT 寄存 器进行设置。只要相应的管脚处于输入状态，不论是否设置成 GPIO 输入模式，都支持外部中断触发。详细参考 GPIO 的外部中断章节。 Table 7-4 EXI 中断信号线 外部中断源分组 中断源 EXI0 PA0.0 or PA1.0 or PB0.0 or PC0.0 or PD0.0 EXI1 PA0.1 or PA1.1 or PB0.1 or PC0.1 or PD0.1 EXI2 PA0.2 or PA1.2 or PC0.2 EXI3 PA0.3 or PA1.3 or PC0.3 EXI4 PA0.4 or PA1.4 EXI5 PA0.5 or PA1.5 EXI6 PA0.6 EXI7 PA0.7 EXI8 PA0.8 EXI9 PA0.9 EXI10 PA0.10 EXI11 PA0.11 EXI12 PA0.12 EXI13 PA0.13 EXI14 PA0.14 EXI15 PA0.15 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-10 APT32F172 系统控制器 7.2.11 独立的看门狗定时器 （IWDT） 看门狗定时器的作用是在系统运行中，由于程序干扰或者错误运行，导致处理器运行到一个未知的状态中时， 产生一个系统复位请求，把处理器重新置位到初始化状态。他可以保证系统不会因为程序运行错误导致永久挂起。 除外，看门狗定时器中断还可以作为处理器在 DEEP-SLEEP 模式下定时唤醒的中断源，间隔唤醒系统工作，大幅 降低系统的整体功耗。IWDT 是一个独立工作的看门狗模块，和系统的工作状态无关。它内部通过一个18位的 Free Running 递减计数器控制定时时间。 IWDT 的缺省状态可以通过 Flash 内部的 User Option 设置。在软件中，可以通过设置 IWDEDR 寄存器中的 IWDT_EDC 位来打开或者关闭 IWDT。当清除 IWDT 操作时，IWDT 中计数器的预置数会被重新置位。清除 IWDT 通过对 IWDCNT 寄存器的 IWDT_CLR 位写入0x5A 实现。 IWDT 在 ISOSC 控制下，会一直从预置数递减计数值。当计数器值变为零时，会自动产生系统复位信号。预置 值通过 IWDCR 寄存器的 IWDT_TIME 位设置。IWDT_TIME 一共为3位，对应8种定时时间设置。最小定时时间为 128ms。 IWDT Alarm Interrupt Tintw WDT Reset IWDT_TIME (256ms ~ 8s) Tintw is set by IWDT_INTW, and the exact time is based on the setup of IWDT_TIME. For example, when IWDT_TIME set as 0x6h, which means 4second overflow time, and IWDT_INTW is set as 0x6h, the real Tintw is 4s x 1/8 = 0.5s. Figure 7-7 IWDT 溢出和中断间隔 IWDT 还支持报警功能。在计数器计数过程中，当计数值达到 IWDT_INTW 设置值时，会产生一个中断信号。 IWDT_INTW 的设置值表示中断发生的时间点在整个计数周期的百分比位置。例如，当 IWDT_TIME 设置看门狗定 时溢出时间为4秒，如果 IWDT_INTW 设置为3’b101，则表示在计数器计时到 4 x 2/8 = 1秒时，系统会产生一个报 警中断。 7.2.12 错误命令处理 系统控制器提供了一种自动检测由于错误设置寄存器，而导致系统挂起或者功能错误的机制。当发现当前寄存 器操作会导致系统挂起或者错误风险时，系统控制器会忽略当前操作，并产生错误中断。当有错误中断发生时，可 以通过检查 SYSCON_ERRINF 寄存器获得详细错误信息。 例如，当程序试图通过设置 SCLKCR 寄存器，将系统时钟切换到 EMOSC，而此时 EMOSC 未被使能，或者 已经使能，但是振荡未达到稳定时，控制器将会忽略这次切换操作，并给出命令错误中断。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-11 APT32F172 系统控制器 7.3 寄存器说明 7.3.1 寄存器表 • Base Address: 0x4001_1000 Table 7-5 寄存器表 Register Offset SYSCON_IDCCR 0x000 ID 和控制器模块时钟控制寄存器 0x0000_0001 SYSCON_GCER 0x004 通用使能控制寄存器 0x0000_0000 SYSCON_GCDR 0x008 通用禁止控制寄存器 0x0000_0000 SYSCON_GCSR 0x00C 通用状态寄存器 0x0000_0003 RSVD 0x010 保留 0x0000_0000 RSVD 0x014 保留 0x0000_0000 RSVD 0x018 保留 0x0000_0000 SYSCON_SCLKCR 0x01C 系统时钟控制寄存器 0x0000_0800 SYSCON_PCLKCR 0x020 外设时钟控制寄存器 0x0000_0100 RSVD 0x024 保留 0x0000_0000 SYSCON_PCER0 0x028 外设时钟使能寄存器0 0x0000_0000 SYSCON_PCDR0 0x02C 外设时钟禁止寄存器0 0x0000_0000 SYSCON_PCSR0 0x030 外设时钟状态寄存器0 0x0000_0001 SYSCON_PCER1 0x034 外设时钟使能寄存器1 0x0000_0000 SYSCON_PCDR1 0x038 外设时钟禁止寄存器1 0x0000_0000 SYSCON_PCSR1 0x03C 外设时钟状态寄存器1 0x0000_0000 SYSCON_OSTR 0x040 外部振荡器稳定时间配置寄存器 0x00FF_03FF RSVD 0x044 保留 0x0000_03FF RSVD 0x048 保留 0x0000_0000 SYSCON_LVDCR 0x04C 低电压检测控制寄存器 0x0000_0000 SYSCON_CLCR 0x050 CLO 配置寄存器 0x0000_01FF SYSCON_PWRCR 0x054 功耗控制寄存器 SYSCON_OPT4 0x058 系统配置寄存器4 (TRIM value for OPA OFFSET) SYSCON_OPT3 0x05C 系统配置寄存器3 (TRIM value for CMP OFFSET) [1] SYSCON_OPT2 0x060 系统配置寄存器2 (TRIM value for CMP OFFSET) [1] SYSCON_OPT1 0x064 系统配置寄存器1 (TRIM value for OSC) [1] SYSCON_OPT0 0x068 系统配置寄存器0 [2] - RSVD 0x06C 保留 - RSVD 0x070 保留 - SYSCON_IECR 0x074 中断使能控制寄存器 APTCHIP MICROELECTRONICS Description 7-12 Reset Value 0x0000_1F09 [1] 0x0000_XXXX 0x0000_0000 APT32F172 Register 系统控制器 Offset Description Reset Value SYSCON_IDCR 0x078 中断禁止控制寄存器 0x0000_0000 SYSCON_IMSR 0x07C 中断使能/禁止状态寄存器 0x0000_0000 SYSCON_IAR 0x080 中断软件触发寄存器 0x0000_0000 SYSCON_ICR 0x084 中断清除寄存器 0x0000_0000 SYSCON_RISR 0x088 原始中断标志状态寄存器 0x0000_0000 SYSCON_ISR 0x08C 中断标志状态寄存器 0x0000_0000 SYSCON_RSR 0x090 复位记录状态寄存器 - SYSCON_EXIRT 0x094 外部中断上升沿选择寄存器 0x0000_0000 SYSCON_EXIFT 0x098 外部中断下降沿选择寄存器 0x0000_0000 SYSCON_EXIER 0x09C 外部中断使能寄存器 0x0000_0000 SYSCON_EXIDR 0x0A0 外部中断禁止寄存器 0x0000_0000 SYSCON_EXIMR 0x0A4 外部中断使能/禁止状态寄存器 0x0000_0000 SYSCON_EXIAR 0x0A8 外部中断软件触发寄存器 0x0000_0000 SYSCON_EXICR 0x0AC 外部中断清除寄存器（中断状态标志位寄存器） 0x0000_0000 SYSCON_EXIRS 0x0B0 外部中断原始标志状态寄存器 0x0000_0000 SYSCON_IWDCR 0x0B4 看门狗控制寄存器 0x0000_070C SYSCON_IWDCNT 0x0B8 看门狗控制计数器值 0x0003_FFFF SYSCON_IWDEDR 0x0BC 看门狗使能寄存器 0x0000_XXXX SYSCON_CINF0 0x0C0 客户信息区0[3] - SYSCON_CINF1 0x0C4 客户信息区1 - SYSCON_FINF0 0x0C8 工程信息区0[4] - SYSCON_FINF1 0x0CC 工程信息区1 - SYSCON_ERRINF 0x0E0 错误命令信息查询寄存器 NOTE: 1. 内部主振荡器的频率在出厂时已经经过校准，但可以在软件中通过寄存器再次调整。 2. 存储于 Flash 内部的保护状态信息，可以通过这个寄存器查看。 3. 存储于 Flash 中的客户信息区的第一个 Word（32bit）的内容被自动映射到客户信息区0， 第二个 Word 的内容被映射到客户信息区1。 4．存储于 Flash 中的工程信息区的第一个 Word（32bit）的内容被自动映射到工程信息区0， 第二个 Word 的内容被映射到工程信息区1。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-13 0x0000_0000 APT32F172 系统控制器 7.3.2 SYSCON_IDCCR (ID 和控制器模块时钟控制寄存器) 31 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 0 0 0 0 7 6 5 4 0 0 0 SWRST IDCODE 22 ID_KEY 23 0 3 2 1 0 0 0 0 CLKEN Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0001 RSVD • 1 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W Name CLKEN Bit Type [0] R/W Description 使能 SYSCON 模块的 APB 时钟。 软件复位。 SWRST [7] W IDCODE [31:8] R ID_KEY [31:16] W APTCHIP MICROELECTRONICS 0：没有效果 1：执行软件复位操作 ID Code 寄存器。 这个区域保存了相应 IP 的 IDCODE。 对本寄存器进行写操作时，需要填入对应的 KEY 值。 只有在 ID_KEY 等于0xE11E 时，对本寄存器的写入才有效。 7-14 APT32F172 系统控制器 28 27 26 0 0 0 0 0 0 21 20 0 0 0 0 0 0 19 18 0 0 17 16 15 0 0 0 14 13 12 0 0 0 11 10 0 9 RSVD 22 SYSTICK 23 RSVD 24 RSVD 25 0 0 8 7 6 0 0 0 5 4 0 0 3 2 1 0 ISOSC 29 IMOSC 30 RSVD 31 RSVD GCDR：Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0000 IDLE_PCLK • EM_CM GCER：Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0000 EM_CMRST • EMOSC 7.3.3 SYSCON_GCER/GCDR (通用使能/禁止控制寄存器) 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R W W R R R R R R W R R W R R R R W W W W Name Bit Type Description ISOSC [0] W 使能/禁止 ISOSC 振荡器。 IMOSC [1] W 使能/禁止 IMOSC 振荡器。 EMOSC [3] W 使能/禁止 EMOSC 振荡器。 IDLE_PCLK [8] W 使能/禁止在 SLEEP 模式下的 PCLK。 SYSTICK [11] W 使能/禁止 STCLK（CPU 内部 CORET 计时器时钟）。 EM_CM [18] W 使能/禁止外部晶振监测功能。 EM_CMRST [19] W 使能/禁止外部晶振失效时产生系统复位。 当 SYSCLK=EMCLK 时，一旦使能 EM_CM 功能，EM_CMRST 就会强制使能。 NOTE: GCER 和 GCDR 寄存器只有对写入的‘1’敏感，写入‘0’时无效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-15 APT32F172 系统控制器 26 0 0 0 0 0 0 21 20 0 0 0 0 0 0 19 18 0 0 17 16 15 0 0 0 14 13 12 0 0 0 11 10 0 9 RSVD 22 SYSTICK 23 RSVD 24 RSVD 25 0 0 8 7 6 0 0 0 5 4 0 0 3 2 1 0 ISOSC 27 IMOSC 28 RSVD 29 RSVD 30 IDLE_PCLK 31 EM_CM Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0003 EM_CMRST • EMOSC 7.3.4 SYSCON_GCSR (通用状态寄存器) 0 0 1 1 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description ISOSC 振荡器使能状态。 ISOSC [0] R 0：ISOSC 振荡器被禁止。 1：ISOSC 振荡器被使能。 IMOSC 振荡器使能状态。 IMOSC [1] R 0：IMOSC 振荡器被禁止。 1：IMOSC 振荡器被使能。 EMOSC 振荡器使能状态。 EMOSC [3] R 0：EMOSC 振荡器被禁止。 1：EMOSC 振荡器被使能。 SLEEP 模式下的 PCLK 使能/禁止状态。 IDLE_PCLK [8] R 0：在 SLEEP 模式下，PCLK 被禁止。 1：在 SLEEP 模式下，PCLK 被使能。 如果在 SLEEP 模式下，禁止了 PCLK，外设将不能产生中断。 STCLK 时钟使能状态。 SYSTICK [11] R 0：STCLK 被禁止。 1：STCLK 被使能。 外部时钟监测功能使能状态。 EM_CM [18] R 0：外部时钟监测被禁止。 1：外部时钟监测被使能。 使能/禁止外部时钟失效时的系统复位。 EM_CMRST [19] R 0：时钟失效时，复位禁止。 1：时钟失效时，复位使能。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-16 APT32F172 系统控制器 7.3.5 SYSCON_SCLKCR (系统时钟控制寄存器) Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0400 31 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 20 19 18 17 16 15 14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 11 10 0 0 1 RSVD 13 0 9 8 7 6 0 0 0 0 5 4 3 2 0 0 0 RSVD 21 SYSCLK_DIV 22 SYSCLK_KEY 23 0 1 0 SYSCLK_SEL • 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W Name Bit Type Description 系统时钟选择控制位。 SYSCLK_SEL [2:0] R/W 000：选择 IMOSC 作为系统时钟。 001：选择 EMOSC 作为系统时钟。 100：选择 ISOSC 作为系统时钟。 CPU 时钟分频设置。 0000(0)：不分频，等于系统时钟。 0001(1)：不分频，等于系统时钟。 0010(2)：2分频。 0011(3)：3分频。 0100(4)：4分频。 SYSCLK_DIV [11:8] R/W 0101(5)：5分频。 0110(6)：6分频。 0111(7)：7分频。 1000(8)：8分频。 1001(9)：12分频。 1010(10)：16分频。 1011(11)：24分频。 1100(12)：32分频。 1101(13)：64分频。 1110(14)：128分频。 1111(15)：256分频。 SYSCLK_KEY [31:16] APTCHIP MICROELECTRONICS W 对本寄存器进行写操作时，需要填入对应的 KEY 值。 只有在 KEY 等于0xD22D 时，对本寄存器的写入才有效。 7-17 APT32F172 系统控制器 7.3.6 SYSCON_PCLKCR (外设时钟控制寄存器) • Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0100 31 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 20 19 18 17 16 15 14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 11 10 0 0 0 RSVD 13 0 9 8 7 6 5 4 0 1 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 RSVD 21 PCLK_DIV 22 PCLK_KEY 23 0 W W W W W W W W W W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W Name Bit Type Description PCLK 时钟分频设置。 0000：不分频，等于系统时钟。 PCLK_DIV [11:8] R/W 0001：2分频。 001x：4分频。 01xx：8分频。 1xxx：16分频。 PCLK_KEY [31:16] APTCHIP MICROELECTRONICS W 对本寄存器进行写操作时，需要填入对应的 KEY 值。 只有在 KEY 等于0xC33C 时，对本寄存器的写入才有效。 7-18 APT32F172 系统控制器 7.3.7 SYSCON_PCER0/PCDR0 (外设时钟使能/禁止寄存器0) 0 0 0 0 26 25 24 23 0 0 0 0 0 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I2C RSVD 27 0 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 IFC 28 RSVD 29 ADC 30 RSVD 31 TKEY PCDR0：Address = Base Address + 0x002C, Reset Value = 0x0000_0000 RSVD • UART0 PCER0：Address = Base Address + 0x0028, Reset Value = 0x0000_0000 UART1 • 0 0 R R R R R R R R R W R R R R R R R R R R R R W W R W R W R R R W Name IFC ADC TKEY UART0 UART1 I2C Bit Type Description 使能/禁止相应外设模块的 PCLK 时钟。 [-] APTCHIP MICROELECTRONICS W 只有对相应位写‘1’时才有效，写‘0’时无效 PCER 相应位写‘1’时，使能相应模块 PCLK 时钟， PCDR 相应位写‘1’时，禁止相应模块 PCLK 时钟。 7-19 APT32F172 系统控制器 0 0 0 25 24 23 0 0 0 0 0 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I2C RSVD 26 0 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 IFC 0 27 RSVD 28 ADC 29 RSVD 30 TKEY 31 RSVD Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0001 UART0 • UART1 7.3.8 SYSCON_PCSR0 (外设时钟状态寄存器0) 0 1 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name IFC ADC TKEY UART0 UART1 I2C Bit Type Description 相应外设模块的 PCLK 时钟的使能/禁止状态。 [-] APTCHIP MICROELECTRONICS R 0：该对应模块的时钟被禁止。 1：该对应模块的时钟被使能。 7-20 APT32F172 系统控制器 7.3.9 SYSCON_PCER1/PCDR1 (外设时钟使能/禁止寄存器1) 16 LED 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 0 0 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 7 6 5 4 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 RSVD 17 TC0 18 TC1 19 TC2 20 TC3 21 EPWM 22 RSVD 23 RSVD 24 CMP0 0 25 CMP1 RSVD 0 26 CMP2 0 27 CMP3 0 28 CMP4 29 OPA 30 RSVD 31 GPIOA PCDR0：Address = Base Address + 0x0038, Reset Value = 0x0000_0000 GPIOB • GPIOC PCER0：Address = Base Address + 0x0034, Reset Value = 0x0000_0000 GPIOD • 0 R R R R R W W W R R R R R R R W R R W R W W W W R R R R R R R R Name TC0 TC1 TC2 TC3 EPWM LED CMP0 CMP1 CMP2 CMP3 CMP4 OPA GPIOA GPIOB GPIOC GPIOD Bit [-] APTCHIP MICROELECTRONICS Type W Description 使能/禁止相应外设模块的 PCLK 时钟。 只有对相应位写‘1’时才有效，写‘0’时无效 PCER 相应位写‘1’时，使能相应模块 PCLK 时钟， PCDR 相应位写‘1’时，禁止相应模块 PCLK 时钟。 7-21 APT32F172 系统控制器 7.3.10 SYSCON_PCSR1 (外设时钟状态寄存器1) 0 0 0 19 18 17 0 0 0 0 16 15 0 14 0 0 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 7 6 5 4 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 RSVD 0 20 GTC0 0 21 GTC1 0 22 RSVD 0 23 LED 24 GTC2 0 25 RSVD RSVD 0 26 GTC3 0 27 RSVD 0 28 CNTA 29 GPIOA 30 GPIOB 31 GPIOC Address = Base Address + 0x003C, Reset Value = 0x0000_0000 GPIOD • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name GTC0 GTC1 GTC2 GTC3 CNTA LED GPIOA GPIOB GPIOC GPIOD Bit Type Description 相应外设模块的 PCLK 时钟的使能/禁止状态。 [-] APTCHIP MICROELECTRONICS R 0：该对应模块的时钟被禁止。 1：该对应模块的时钟被使能。 7-22 APT32F172 系统控制器 7.3.11 SYSCON_OSTR (外部振荡器稳定时间配置寄存器) • Address = Base Address + 0x0040, Reset Value = 0x00FF_03FF 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 4 3 2 1 1 1 1 0 EM_CNT 19 RSVD 20 1 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W Name Bit Type Description 外部晶振的时钟稳定计数器。 EM_CNT [9:0] R/W 该计数器值可以在 EMOSC 禁止时进行修改。EMOSC 使能时， 时钟稳定计数器开始递减计数，当计数值达到零，RISR 状态寄 存器中的 EMOSC_ST 位被置位。 时钟稳定计数器的计数时钟为外部时钟的256分频，所以在缺省 状态下，当外部晶振为8MHz 时，稳定计数时间为： 0x3FF x 256 x 125ns = 32.7ms APTCHIP MICROELECTRONICS 7-23 APT32F172 系统控制器 7.3.12 SYSCON_LVDCR (低电压检测控制寄存器) 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 0 13 12 0 0 11 10 LVD_INT 20 RSTDET_LVL 21 LVDFLAG 22 LVD_KEY 23 0 0 9 8 0 0 7 6 0 0 5 4 3 2 0 0 0 0 0 1 0 LVDEN 30 RSVD 31 FLTBP Address = Base Address + 0x004C, Reset Value = 0x0000_0000 INTDET_LVL • 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description 使能/禁止 LVD 模块。 LVDEN [3:0] R/W 0Ah：禁止 LVD 模块。 其他：使能 LVD 模块。 LVR 输出滤波使能控制 FLTBP [7] R/W 0：使能输出滤波。 1：禁止输出滤波。 LVD 中断触发检测电平 INTDET_LVL [10:8] R/W INTDET_LVL[2:0] VDD(v) x00 2.55 x01 3.00 x10 3.90 x11 4.10 使能/禁止 LVD 中断功能。 LVD_INT [11] R/W 0：LVD 中断禁止。 1：LVD 中断使能。 在需要产生 LVD 中断时，还必须使能中断使能寄存器 IECR 中的 LVD_INT 位。 LVD 复位触发检测电平 RSTDET_LVL [14:12] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W RSTDET_LVL[2:0] VDD(v) x00 2.15 x01 2.75 x10 3.35 x11 3.65 7-24 APT32F172 系统控制器 LVD 的检测状态。 LVDFLAG [15] R/W 0：VDD 的当前电压高于 INTDET_LVL 设置的检测阈值。 1：VDD 的当前电压低于 INTDET_LVL 设置的检测阈值。 LVD_KEY [31:16] R/W 对本寄存器进行写操作时，需要填入对应的 KEY 值。 只有在 ID_KEY 等于0xB44B 时，对本寄存器的写入才有效。 NOTE: 由 LVD 模块产生的处理器复位，不会复位 LVD 控制寄存器。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-25 APT32F172 系统控制器 7.3.13 SYSCON_CLCR (CLO 配置寄存器) 30 29 28 0 0 0 0 24 23 0 0 0 0 0 22 21 20 0 0 0 19 18 0 0 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 25 CLOMX 26 RSVD 27 HFOSCEN 31 HFO_ST Address = Base Address + 0x0050, Reset Value = 0x0000_01FF IMO_FSEL • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W Name Bit Type Description CLO 输出选择。 CLOMX [19:16] R/W CLOMX CLOCK CLOMX CLOCK 0x0 ISCLK 0x8 FRNCLK 0x1 IMCLK 0x9 DAPCLK 0x2 RSVD 0xA CPUCLK 0x3 EMCLK 0xB AHBCLK 0x4 TKEYCLK 0xC APBCLK 0x5 TKEYCLK_DV Others RSVD 0x6 IWDTCLK 0x7 SYSCLK 内部高频振荡器使能控制。 HFOSCEN [20] R/W 0：禁止内部高频振荡器 1：使能内部高频振荡器 该振荡器输出96MHz 时钟 HFCLK，专门供给 TC0使用，其它模 块无法使用。 内部高频振荡器状态位。 HFO_ST [21] R 0：振荡器时钟未稳定 1：振荡器时钟已稳定 （1） 内部主振荡器频率选择。 IMO_FSEL [22] R/W 0：振荡器时钟输出为20MHz 1：振荡器时钟输出为40MHz NOTE: 1）对内部主振荡器的频率切换，必须在该振荡器禁止时进行。当系统使用 IMOSC 工作时，先将系统工作时钟切换到 其他时钟源（例如，ISOSC），然后禁止 IMOSC，切换 IMOSC 频率后，再使能 IMOSC，最后重新选择系统工作时钟到 IMOSC。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-26 APT32F172 系统控制器 7.3.14 SYSCON_PWRCR (功耗控制寄存器) 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 20 19 18 17 16 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14 13 0 WKUPTIM0 12 0 1 11 10 CYO_CD 21 WKUPTIM1 22 KEY 23 1 9 8 7 1 1 1 0 6 5 4 0 0 0 3 2 1 1 0 1 0 DSLPCFG 30 SLPCFG 31 RUNCFG Address = Base Address + 0x0054, Reset Value = 0x0000_1F09 CYO_GM • 1 W W W W W W W W W W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description 在 DEEP-SLEEP 模式下功耗控制。 DSLPCFG [1:0] R/W （1） 00b：内部精准参考源使能，REG 低驱动能力（较高功耗）。 01b：内部精准参考源使能，REG 极低驱动能力。 10b：内部精准参考源关闭，REG 低驱动能力。 11b：内部精准参考源关闭，REG 极低驱动能力（最低功耗）。 在 SLEEP 模式下功耗控制。 SLPCFG [4:2] R/W （1） 00xb：内部精准参考源使能，REG 正常驱动能力。 010b：内部精准参考源使能，REG 低驱动能力。 011b：内部精准参考源使能，REG 极低驱动能力。 10xb：内部精准参考源关闭，REG 正常驱动能力。 110b：内部精准参考源关闭，REG 低驱动能力。 111b：内部精准参考源关闭，REG 极低驱动能力。 在 RUN 模式下功耗控制 RUNCFG [7:5] R/W 00xb：内部精准参考源使能，REG 正常驱动能力。 010b：内部精准参考源使能，REG 低驱动能力。 011b：内部精准参考源使能，REG 极低驱动能力。 10xb：内部精准参考源关闭，REG 正常驱动能力。 110b：内部精准参考源关闭，REG 低驱动能力。 111b：内部精准参考源关闭，REG 极低驱动能力。 外部晶振增益调整。 CYO_GM [10:8] R/W 高频: 111 低频: 000 可根据实际外围电路起振情况调整。 外部晶振驱动调整。 CYO_CD [11] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 高频: 1 低频: 0 7-27 APT32F172 系统控制器 可根据实际外围电路起振情况调整。 使用32KHz 晶振时，该位必须是0才能起振。 由 DEEP-SLEEP 唤醒时，内部主晶振控制下的系统稳定时间。 Tstable = Timoclk x CNTst，Timoclk 为 IMCLK 的低频周期。 WKUPTIM0 [13:12] R/W CNTst 的设置值如下： 00: 0x0040 01: 0x0100 10: 0x0400 11: 0x1000 由 SLEEP 唤醒时，系统稳定时间设置。当 SLEEP 模式切换到 NORM 模式时，发生参考源变化或者驱动变化时，有必要适当增 加系统稳定时间。 Tstable = Timoclk x CNTst，Timoclk 为 IMCLK 的低频周期。 WKUPTIM1 [15:14] R/W CNTst 的设置值如下： 00: 0x0F 01: 0x5F 10: 0xBF 11: 0xFF NOTE: 1）在低功耗模式下，不允许切换模式配置。改变模式配置，必须在 RUN 模式下进行。 2）对该寄存器操作时，必须同时写入相应的KEY值，KEY值为：0xA66A APTCHIP MICROELECTRONICS 7-28 APT32F172 系统控制器 7.3.15 SYSCON_OPT4 (系统配置寄存器4) 29 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 OPA1_OSTR 28 7 6 5 4 3 2 1 0 OPA0_OSTR 30 RSVD Address = Base Address + 0x0058, Reset Value = 0x0000_XXXX RSVD 31 • R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description OPA0的输入失调电压调整。 OPA0_OSTR [6:0] R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准运放的输入失调电压。 OPA1的输入失调电压调整。 OPA1_OSTR [14:8] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准运放的输入失调电压。 7-29 APT32F172 系统控制器 7.3.16 SYSCON_OPT3 (系统配置寄存器3) 29 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 CMP4_OSTR 28 7 6 5 4 3 2 1 0 CMP3_OSTR 30 RSVD Address = Base Address + 0x005C, Reset Value = 0x0000_XXXX RSVD 31 • R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description CMP3的输入失调电压调整。 CMP3_OSTR [6:0] R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准比较器的输入失调电压。 CMP4的输入失调电压调整。 CMP4_OSTR [14:8] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准比较器的输入失调电压。 7-30 APT32F172 系统控制器 7.3.17 SYSCON_OPT2 (系统配置寄存器2) 29 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 CMP1_OSTR 26 RSVD 27 CMP2_OSTR 28 7 6 5 4 3 2 1 0 CMP0_OSTR 30 RSVD Address = Base Address + 0x0060, Reset Value = 0x00XX_XXXX RSVD 31 • R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description CMP0的输入失调电压调整。 CMP0_OSTR [6:0] R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准比较器的输入失调电压。 CMP1的输入失调电压调整。 CMP1_OSTR [14:8] R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准比较器的输入失调电压。 CMP2的输入失调电压调整。 CMP2_OSTR [22:16] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准比较器的输入失调电压。 7-31 APT32F172 系统控制器 7.3.18 SYSCON_OPT1 (系统配置寄存器1) Address = Base Address + 0x0064, Reset Value = 0xXXXX_XXXX 30 29 26 25 24 23 22 20 19 18 17 16 15 HFIMO_TRM0 21 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 NFIMO_TRM0 27 NFIMO_TRM1 28 HFIMO_TRM1 31 • R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description 低频 IMOSC（20MHz）的输出频率调整。 NFIMO_TRM0 [7:0] R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准 IMOSC 的输出。 高频 IMOSC（40MHz）的输出频率调整。 NFIMO_TRM1 [15:8] R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准 IMOSC 的输出。 超高频 IMOSC（48MHz）的输出频率调整。 HFIMO_TRM0 [23:16] R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准 IMOSC 的输出。 超高频 IMOSC（96MHz）的输出频率调整。 HFIMO_TRM0 [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 在上电时，FLASH 内的工厂校准值会被自动加载到此寄存器中。 通过调整此寄存器，程序可以再次校准 IMOSC 的输出。 7-32 APT32F172 系统控制器 0 0 0 0 0 0 0 0 23 22 21 20 0 0 0 0 19 18 17 16 0 0 0 0 15 14 13 0 0 0 12 11 10 9 0 0 0 0 8 7 6 5 0 0 0 0 4 3 2 0 0 RSVD 24 SWDP 25 RSVD 26 RSVD 27 RDP RSVD 28 0 1 0 IWDT_EN 29 HDP_ALL 30 HDP_1K 31 HDP_2K Address = Base Address + 0x0068, Reset Value = 0xXXXX_XXXX HDP_4K • EXTRST 7.3.19 SYSCON_OPT0 (系统配置寄存器0) 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description 看门狗模块缺省状态。 IWDT_EN [0] R 0：缺省关闭看门狗。 1：缺省使能看门狗。 外部复位管脚使能状态。 EXTRST [1] R 0：外部复位管脚禁用。 1：外部复位管脚使能。 SWD 调试接口保护状态。 SWDP [8] R 0：保护未使能（可以通过 SWD 连接） 1：保护使能（不能通过 SWD 连接） Hardware Protection（Flash Erase/Write）。 HDP_ALL [16] R 0：未设置保护。 1：启动全区域保护（禁止对 Flash 程序区的页擦除和写操作）。 Hardware Protection（Flash Erase/Write）。 HDP_1K [17] R 0：未设置保护。 1：启动 Flash 程序区起始1K 地址区间保护。 Hardware Protection（Flash Erase/Write）。 HDP_2K [18] R 0：未设置保护。 1：启动 Flash 程序区起始2K 地址区间保护。 Hardware Protection（Flash Erase/Write）。 HDP_4K [19] R 0：未设置保护。 1：启动 Flash 程序区起始4K 地址区间保护。 Flash 读保护状态。 RDP [27] APTCHIP MICROELECTRONICS R 0：未设置保护。 1：Flash 内容不能通过外部烧写器读取。 7-33 APT32F172 系统控制器 29 0 0 0 0 0 0 0 23 22 21 20 0 0 0 0 RSVD 24 0 19 18 0 0 17 16 15 0 0 0 14 13 12 0 0 0 11 10 0 9 RSVD 25 LVD_INT 26 RSVD 27 CMD_ERR 28 0 0 8 7 0 0 6 5 4 0 0 0 3 2 1 0 ISOSC_ST 30 IMOSC_ST ICR：Address = Base Address + 0x0084, Reset Value = 0x0000_0000 RSVD • EMOSC_ST IAR：Address = Base Address + 0x0080, Reset Value = 0x0000_0000 RSVD • SYSCLK_ST IEDR：Address = Base Address + 0x0078, Reset Value = 0x0000_0000 EM_CMFAIL • EM_CMRCV IECR：Address = Base Address + 0x0074, Reset Value = 0x0000_0000 RSVD 31 • IWDT_INT 7.3.20 SYSCON_IECR/IEDR/IAR/ICR (中断使能/禁止/软件触发/清除寄存器) 0 0 0 0 R R W R R R R R R R R R W W R R R R R R W R R W W R R R W R W W Name Bit Type Description ISOSC_ST [0] W ISOSC 时钟稳定中断。 IMOSC_ST [1] W IMOSC 时钟稳定中断。 EMOSC_ST [3] W EMOSC 时钟稳定中断。 SYSCLK_ST [7] W 系统工作时钟稳定中断。 IWDT_INT [8] W 看门狗报警中断。 LVD_INT [11] W 低电压检测中断。 EM_CMFAIL [18] W 外部时钟失效中断。 EM_CMRCV [19] W 外部时钟失效恢复中断。 CMD_ERR [29] W 命令错误中断。 NOTE: 1） 寄存器只有在写入‘1’时有效，写入‘0’时无效。 2） IECR 在对应位写入‘1’时，对应中断使能；IEDR 在对应位写入‘1’时，对应中断禁止。 3） IAR 在对应位写入‘1’时，对应中断被触发。 4） ICR 在对应位写入‘1’时，对应中断状态标示被清除。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-34 APT32F172 系统控制器 0 0 0 0 0 22 21 20 0 0 0 0 RSVD 23 0 19 18 0 0 17 16 15 0 0 0 14 13 12 0 0 0 11 10 0 9 RSVD 0 24 LVD_INT 25 RSVD 26 CMD_ERR 27 0 0 8 7 0 0 6 5 4 0 0 0 3 2 1 0 ISOSC_ST 0 28 IMOSC_ST 29 RSVD 30 EMOSC_ST ISR：Address = Base Address + 0x008C, Reset Value = 0x0000_0000 RSVD • SYSCLK_ST RISR：Address = Base Address + 0x0088, Reset Value = 0x0000_0000 EM_CMFAIL • EM_CMRCV IMSR：Address = Base Address + 0x007C, Reset Value = 0x0000_0000 RSVD 31 • IWDT_INT 7.3.21 SYSCON_IMSR/RISR/ISR (中断使能/禁止状态/原始标志状态/标志状态寄存器) 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description ISOSC_ST [0] R ISOSC 时钟稳定中断。 IMOSC_ST [1] R IMOSC 时钟稳定中断。 EMOSC_ST [3] R EMOSC 时钟稳定中断。 SYSCLK_ST [7] R 系统工作时钟稳定中断。 IWDT_INT [8] R 看门狗报警中断。 LVD_INT [11] R 低电压检测中断。 EM_CMFAIL [18] R 外部时钟失效中断。 EM_CMRCV [19] R 外部时钟失效恢复中断。 CMD_ERR [29] R 命令错误中断。 标志状态说明： 0：中断禁止，或者中断未发生。 1：中断使能，或者中断请求发生。 NOTE: 1） IMSR 寄存器表示中断的使能或者禁止状态，可以通过 IECR 和 IDCR 来设置。 2） RISR 是原始中断标志位，一旦有中断发生，无论该是否在 IECR 中使能，RISR 中相应位都会置位。通过 ICR 清除。 3） ISR 是中断标志位，逻辑上只有在 IECR 中使能的中断，在 RISR 相应位置位时，对应 ISR 中的相应位才会置位。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-35 APT32F172 系统控制器 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 POR 26 LVRST 27 EXTRST 28 RSVD 29 IWDTRST 30 RSVD 31 EM_CMRST Address = Base Address + 0x0090, Reset Value = 0xXXXX_XXXX CPURST • SWRST 7.3.22 SYSCON_RSR (复位记录状态寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W Name Bit Type Description POR [0] R/W 处理器上电复位 LVRST [1] R/W 低电压检测复位 EXTRST [2] R/W 外部管脚复位 IWDTRST [4] R/W 看门狗复位 EM_CMRST [6] R/W 外部时钟失效复位 CPURST [7] R/W CPU 复位请求 SWRST [8] R/W 软件复位（通过系统控制器的 IDCCR） NOTE: 对相应位写‘1’来清除。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-36 APT32F172 系统控制器 7.3.23 SYSCON_EXIRT/EXIFT（外部中断上升沿/下降沿选择寄存器） 0 0 0 0 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 19 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 EXI0 0 20 EXI1 0 21 EXI2 0 22 EXI3 0 23 EXI4 24 EXI5 25 EXI6 26 EXI7 27 EXI8 28 EXI9 29 EXI10 30 EXI11 31 EXI12 EXIFT：Address = Base Address + 0x0098, Reset Value = 0x0000_0000 EXI13 • EXI14 EXIRT：Address = Base Address + 0x0094, Reset Value = 0x0000_0000 EXI15 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description 外部中断上升沿/下降沿使能。 EXI0 ~ EXI15 [15:0] R/W 0：上升沿（EXIRT）/ 下降沿（EXIFT）未使能。 1：上升沿（EXIRT）/ 下降沿（EXIFT）使能。 NOTE: 1） EXIRT 是上升沿选择寄存器。 2） EXIFT 是下降沿选择寄存器。 3） 当 EXIRT 或者 EXIFT 中对应位选择使能时，对应外部中断线由上升沿，或者下降沿触发；当 EXIRT 和 EXIFT 中对应 位都使能时，对应外部中断线为双边沿触发。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-37 APT32F172 系统控制器 7.3.24 SYSCON_EXIER/EXIDR/EXIAR/EXICR(EXIMSR)（外部中断使能/禁止/软件触发/清除寄存器） 0 0 0 0 0 0 0 0 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 23 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 EXI0 24 EXI1 25 EXI2 26 EXI3 27 EXI4 28 EXI5 29 EXI6 30 EXI7 31 EXI8 EXICR：Address = Base Address + 0x00AC, Reset Value = 0x0000_0000 EXI9 • EXI10 EXIAR：Address = Base Address + 0x00A8, Reset Value = 0x0000_0000 EXI11 • EXI12 EXIDR：Address = Base Address + 0x00A0, Reset Value = 0x0000_0000 EXI13 • EXI14 EXIER：Address = Base Address + 0x009C, Reset Value = 0x0000_0000 EXI15 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W Name EXI0 ~ EXI15 Bit Type [15:0] R/W Description IER/IDR：使能/禁止外部中断 IAR/ICR：软件触发/清除外部中断 NOTE: 1） 寄存器只有在写入‘1’时有效，写入‘0’时无效。 2） EXIER 在对应位写入‘1’时，对应外部中断使能；EXIDR 在对应位写入‘1’时，对应外部中断禁止。 3） EXIAR 在对应位写入‘1’时，对应外部中断被触发。 4） EXICR 在对应位写入‘1’时，对应外部中断状态标示被清除。改寄存器在读取时，返回 Masked Interrupt Status 的状 态。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-38 APT32F172 系统控制器 7.3.25 SYSCON_EXIMR/EXIRS（外部中断使能/禁止状态/原始状态寄存器） 0 0 0 0 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 19 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 EXI0 0 20 EXI1 0 21 EXI2 0 22 EXI3 0 23 EXI4 24 EXI5 25 EXI6 26 EXI7 27 EXI8 28 EXI9 29 EXI10 30 EXI11 31 EXI12 EXIRS：Address = Base Address + 0x00B0, Reset Value = 0x0000_0000 EXI13 • EXI14 EXIMR：Address = Base Address + 0x00A4, Reset Value = 0x0000_0000 EXI15 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description EXIMR：外部中断使能、禁止状态寄存器。 0：该外部中断被禁止。 1：该外部中断被使能。 EXI0 ~ EXI15 [15:0] R EXIRS：外部中断原始标志位 0：该中断未发生。 1：该中断发生。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-39 APT32F172 系统控制器 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 22 21 20 19 18 17 16 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14 13 RSVD IWDT_KEY 23 0 0 12 11 10 0 0 9 8 7 6 5 1 1 1 0 0 0 4 3 2 0 1 1 1 0 IWDT_SHT 29 IWDT_INTW 30 IWDT_TIME 31 RSVD Address = Base Address + 0x00B4, Reset Value = 0x0000_070C IWDT_BUSY • RSVD 7.3.26 SYSCON_IWDCR（看门狗控制寄存器） 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W Name Bit Type Description IWDT 的 SHORT 模式，在 debug 时使用。 IWDT_SHT [0] R/W 0：禁止 SHORT 模式。 1：使能 SHORT 模式。 看门狗的报警中断窗口时间。当看门狗计时到总溢出时间一定比 例时，发生报警中断。 IWDT_INTW [7:2] R/W IWDT_INTW 比例 0x0 IWDT溢出时间的1/8 0x1 IWDT溢出时间的2/8 0x2 IWDT溢出时间的3/8 0x3 IWDT溢出时间的4/8 0x4 IWDT溢出时间的5/8 0x5 IWDT溢出时间的6/8 0x6 IWDT溢出时间的7/8 Others IWDT溢出时间的7/8 例如：当看门狗溢出时间设置为8S 时（IWDT_TIME=7），若设 置 IWDT_INTW 为0，则中断时间为1S 看门狗的总溢出时间。 IWDT_TIME [10:8] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W IWDT_TIME 溢出时间 0x0 0.128 秒 0x1 0.256 秒 0x2 0.5 秒 0x3 1 秒 0x4 2 秒 7-40 APT32F172 系统控制器 0x5 3 秒 0x6 4 秒 0x7 8 秒 看门狗的工作状态。 IWDT_BUSY [12] R 0：看门狗未工作。 1：看门狗工作。 IWDT_KEY [31:16] W 对本寄存器进行写操作时，需要填入对应的 KEY 值。 只有在 IWDT_KEY 等于0x8778时，对本寄存器的写入才有效。 NOTE: 在看门狗工作时，任何尝试关闭 ISOSC 的操作将导致命令错误中断发生。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-41 APT32F172 系统控制器 7.3.27 SYSCON_IWDCNT（看门狗控制计数器值） Address = Base Address + 0x00B8, Reset Value = 0x0003_FFFF 30 29 28 0 0 0 0 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 RSVD IWDT_CNT 27 IWDT_CLR CLR_BUSY 31 • 0 1 R W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description IWDT_CNT [17:0] R IWDT 的当前计数值。 IWDT_CLR [30:24] W 看门狗计时器清除请求。当写入‘0x5A’时有效。 清除请求状态位。 CLR_BUSY [31] R 0：没有挂起的清除请求。 1：正在清除中。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-42 APT32F172 系统控制器 7.3.28 SYSCON_IWDEDR（看门狗使能寄存器） • Address = Base Address + 0x00BC, Reset Value = 0x0000_XXXX 31 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 IWDT_EDC IWDTE_KEY 23 0 W W W W W W W W W W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description IWDT 的使能控制。 IWDT_EDC [15:0] R/W 0x5555：关闭看门狗。 Others: 启动看门狗。 这个寄存器在处理器复位以后，只能写一次。 对本寄存器进行写操作时，需要填入对应的 KEY 值。 IWDTE_KEY [31:16] APTCHIP MICROELECTRONICS W 只有在 IWDTE_KEY 等于0x7887时，对本寄存器的写入才有 效。 7-43 APT32F172 系统控制器 7.3.29 SYSCON_CINF0/CINF1/FINF0/FINF1（客户信息区、工程信息区） • CINF0：Address = Base Address + 0x00C0, Reset Value = 0xXXXX_XXXX • CINF1：Address = Base Address + 0x00C4, Reset Value = 0xXXXX_XXXX • FINF0：Address = Base Address + 0x00C8, Reset Value = 0xXXXX_XXXX • FINF1：Address = Base Address + 0x00CC, Reset Value = 0xXXXX_XXXX 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CINF0 CINF1 FINF0 FINF1 16 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name CINF0 CINF1 FINF0 FINF1 Bit Type [31:0] R APTCHIP MICROELECTRONICS Description 通过烧写器写入客户信息区的第一和第二个 word 内容，在上电 时，自动映射到 CINF 寄存器中。 工程信息区的信息由芯片制造商在出厂前写入。不能修改。 7-44 APT32F172 系统控制器 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 13 12 0 0 11 10 9 0 0 0 8 7 6 0 0 ER_EMDIS 14 ER_CMDIS 15 0 5 4 0 0 3 2 1 0 0 0 0 ER_PWRCFG 30 ER_AHBCLK 31 ER_CMEN Address = Base Address + 0x00E0, Reset Value = 0x0000_0000 ER_IWDCNT • ER_ISODIS 7.3.30 SYSCON_ERRINF（错误命令信息查询寄存器） 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description ER_PWRCFG [0] R 在低功耗模式下，尝试切换功耗配置(1) ER_AHBCLK [4] R 尝试切换系统时钟到一个未稳定的时钟源 ER_ISODIS [5] R IWDT 使能时，尝试关闭 ISOSC ER_EMDIS [8] R 当外部时钟监测使能时，尝试关闭 EMOSC ER_CMDIS [11] R 当外部时钟未稳定，或者未使能时，尝试关闭外部时钟监测。 ER_CMEN [14] R 当外部时钟未稳定，或者未使能时，尝试启动外部时钟监测。 ER_IWDCNT [15] R ISOSC 未使能或者未稳定，尝试修改 IWDT 的计数器（清除操 作） NOTE: 1）低功耗模式包括 DEEP-SLEEP 模式和 SLEEP 模式。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7-45 APT32F172 8 模数转换器(ADC) 模数转换器 (ADC) 8.1 概述 本章节描述ADC控制器的功能，从用户的角度详细说明如何操作ADC。 8.1.1 主要特性 12位模数转换器(ADC)模块使用一个逐次逼近电路将模拟电平转换为一个12位的数字值。输入的模拟电平值必须在 AVREF和AVSS的值之间。 • 带逐次逼近逻辑的模拟比较器 • 参考电压(AVREF)支持选择内部或者外部 • 自带固定电压参考源 • 支持多路外部模拟输入AIN[17:0]，内部固定电压参考源输入，以及1/4VDD输入 • 支持多序列转换模式，可灵活配置转换通道，转换顺序，转换次数 • 每个转换序列都有一个12位转换结果寄存器(ADC_DR) • 支持多个外部触发源，可以触发转换序列 • 最大转换速度: 1MSPS • 模拟输入范围：AVSS 到 AVREF • 可配置采样时间，并且可以配置成10位的ADC以加快转换速度 8.1.2 管脚描述 Table 8-1 ADC管脚描述 管脚名称 功能 I/O类型 有效电平 说明 AVREF 模拟参考电压 模拟 - - AIN0 to AIN17 模拟信号输入 模拟 - - APTCHIP MICROELECTRONICS 8-1 APT32F172 模数转换器(ADC) 8.1.3 模块框图 VREF+ PAD should tie an external ceramic cap when FVR is selected, FVR is only available when BGR is enabled FVR VDD VREF PAD M U X AY0 104 AY AVREF AIN0 AIN1 ... ... AIN16 AIN17 M U X AIN 12/10-Bit Successive Approximation ADC ADC_DR[9:0] EOC ¼ VDD VSS ADC_EN Clocks & SAR Control Logic Clock ADC_MR[4:0] (PRLVAL) Figure 8-1 ADC模块框图 VDD VDD VREF 100nF 10nF VDD AINx AINx 100pF Figure 8-2 APTCHIP MICROELECTRONICS 8-2 参考电路 VSS APT32F172 模数转换器(ADC) 8.1.4 输入和输出 ADC的功能是将通过AIN输入的模拟信号转换成数字值。有效的输入信号如下。电压范围从0V到电源电压。 Input Voltage Range: 0.0 V ~ 5.0 V Reference Bottom Voltage: 0.0 V Reference Top Voltage: 5.0 V Dout = b b b VIN = N −1 + N2−2 + ... + N0 VFS 2 2 2 Reference Top − Reference Bottom 5.0V ≈ 1.22mV 4096 2 2 Reference Top − Reference Bottom 5.0V − 0.0V 5.0V = = ≈ 4.88mV 1 LSB = 1024 2 Resolution 210 1 LSB = Resolution = Table 8-2 5.0V − 0.0V 12 = (12-bit) (10-bit) 12位模式的输入和输出范围 (VREF = 5V) Index AINx Input Voltage (V) Digital Output (Binary) Digital Output (Hex) 0 0.00000 to 0.00122 0000 0000 0000 0x000 1 0.00122 to 0.00244 0000 0000 0001 0x001 … … … … 2047 2.49878 to 2.50000 0111 1111 1111 0x7FF 2048 2.50000 to 2.50122 1000 0000 0000 0x800 … … … … 4094 4.99756 to 4.99878 1111 1111 1110 0xFFE 4095 4.99878 to 5.00000 1111 1111 1111 0xFFF Table 8-3 10位模式的输入和输出范围 (VREF = 5V) Index AINx Input Voltage (V) Digital Output (Binary) Digital Output (Hex) 0 0.00000 to 0.00488 00 0000 0000 0x000 1 0.00488 to 0.00976 00 0000 0001 0x001 … … … … 511 2.49512 to 2.50000 01 1111 1111 0x1FF 512 2.50000 to 2.50488 10 0000 0000 0x200 … … … … 1022 4.99023 to 4.99512 11 1111 1110 0x3FE 1023 4.99512 to 5.00000 11 1111 1111 0x3FF APTCHIP MICROELECTRONICS 8-3 APT32F172 模数转换器(ADC) SW Trigger ADC DISABLE ADCEN ADC READY ADC BUSY EOC = 1 Figure 8-3 ADC状态机 8.1.5 参考电压源(AVREF)选择 ADC的参考电压源支持选择内部(VDD)或者外部(VREF)，由ADC_CR寄存器中的VREF位控制。如果该位为0(默 认)，ADC的参考电压源为芯片的电源VDD；如果该位为1，则ADC的电压参考源可以由外部VREF管脚提供，也可 以由一个固定电压源(FVR)模块提供。如果希望使用固定电压源提供参考电压，则必须使用ADC_CR中的FVR_EN 位打开电压基准源模块。电压基准源模块提供两个不会随着芯片电源VDD变化的固定电压2.048V和4.096V，可以用 过ADC_CR中的FVR_LVL位进行选择。 注意，如果使用FVR作为参考，需要在VREF管脚上增加一个0.1uF的电容，参考 Figure 8-1 ADC模块框图。 8.1.6 时钟频率和转换时间 ADC 工作的时钟是从 PCLK 获得的。AD 转换的过程需要总共(setup+12/10)个时钟周期。setup 时间可以通过 ADC_SEQx 寄存器里的“SAMPLE”位(ADC_SEQx[7:6])设置。ADC 模块提供一个时钟分频器，该分频器是一个 6 位计数器，由模式寄存器里的 PRLVAL 控制。 下面的表达式给出了系统频率和 ADC 模拟模块时钟频率之间的关 系。 如果 PRLVAL 是 0，那么 F_ANA = PCLK 否则 PRLVAL 是其它任何值的话，F_ANA = PCLK / (2*PRLVAL) PRLVAL 的值必须保证采样速度不超过手册规定的最大值(1MSPS)。如果 PCLK 频率是 20MHz，并且 PCLK/2 被 选择位转换时钟，那么一个时钟周期就是 100ns。转换速度计算如下(假设 setup 时间为默认值 6 个周期)： 12 位 – (6 个 setup 时钟周期) + (每位 1 个时钟转换周期 x 12 位) + (3 个同步和结果处理时钟周期) = 21 个周期 21 x 100ns = 2.1us (476ksps) 10 位 – (6 个 setup 时钟周期) + (每位 1 个时钟转换周期 x 10 位) + (3 个同步和结果处理时钟周期) = 19 个周期 19 x 100ns = 1.9us (526ksps) APTCHIP MICROELECTRONICS 8-4 APT32F172 模数转换器(ADC) ADC_CR[3]=1 Setup time + 12 ADC clock Conversion Start EOC Access ADC_DR 11 DATA Previous Value 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Valid Data setup time Figure 8-4 ADC工作时序图 8.1.7 转换序列定义 转换序列是指若干个需要转换的模拟输入的组合。用户可以设置ADC模块以任意顺序转换18个通道中的某几个选择 好的输入信号。序列的长度(个数)可以由ADC_MR(ADC模式寄存器)中的NBRCH位定义。下表列出了NBRCH和转 换次数的关系： Table 8-4 NBRCH[3:0]的值和转换序列个数 NBRCH[3:0] 转换序列个数 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 要注意的是，即使是在单次转换(one shot)模式下，ADC 也会在启动后转换设置好的转换序列。12 个转换结果寄存 器会保存每个序列的转换结果供读取。 APTCHIP MICROELECTRONICS 8-5 APT32F172 模数转换器(ADC) 序列中转换的通道由 ADC_SEQx 寄存器设定。下表列出了 ADC_SEQx 中 AIN_SEL 值和输入通道选择的关系： Table 8-5 AIN_SEL值和输入选择通道 AIN_SEL值 选择的输入通道 选择的管脚 0_0000 Input 0 AIN0 0_0001 Input 1 AIN1 0_0010 Input 2 AIN2 0_0011 Input 3 AIN3 0_0100 Input 4 AIN4 0_0101 Input 5 AIN5 0_0110 Input 6 AIN6 0_0111 Input 7 AIN7 0_1000 Input 8 AIN8 0_1001 Input 9 AIN9 0_1010 Input 10 AIN10 0_1011 Input 11 AIN11 0_1100 Input 12 AIN12 0_1101 Input 13 AIN13 0_1110 Input 14 AIN14 0_1111 Input 15 AIN15 1_0000 Input 16 AIN16 1_0001 Input 17 AIN17 … No Input (input floating) N/A 1_1100 Input 28 FVR 1_1101 Input 29 ¼ VDD 1_1110 Input 30 VSS 1_1111 No Input (input floating) N/A 例如，假设： NBRCH = 0x2, ADC_SEQ0.AIN_SEL = 0x5, ADC_SEQ1.AIN_SEL = 0x2 and ADC_SEQ2.AIN_SEL = 0x0 在转换开始后，ADC 先转换输入通道 5(AIN5)，然后转换通道 2(AIN2)，最后再以转换通道 0(AIN0)结束。 8.1.8 单次转换或者连续转换模式 ADC 可以配置成两种模式：单次转换模式和连续转换模式。 将模式寄存器中的 CONTCV 位设 0 为单次转换模式。这个模式下，转换开始后，ADC 只进行一次完整的(序列)转 换，之后就停止并且等待下一个开始转换的请求。 在序列转换完成前，ADC 不可以被停止。 APTCHIP MICROELECTRONICS 8-6 APT32F172 模数转换器(ADC) 将模式寄存器中的 CONTCV 位设 1 则为连续转换模式。这个模式下，转换开始后，ADC 不停的循环转换(序列)， 从序列 0 到序列 11 循环，直到被停止。要停止转换，CPU 必须将控制寄存器中的 STOP 位写 1。 当收到停止的请求后，ADC 会完成当前的转换，并且将转换结果寄存器更新为最后一次转换的结果。即使序列中其 它转换没有完成，ADC 也会立即停止不会再进行其它转换。 用户必须注意，因为在连续转换模式中的停止命令不会让 ADC 立即停止，而是要完成当前进行中的转换，所以可 能看起来像是多转换了一次。 当前正在转换的序列号可以由 ADC_SR 中的 SEQ_INDEX 位查看。 8.1.9 重复转换和平均值计算 在某一个转换序列中，可以设置 ADC 重复转换的次数(重复采样)，并且可以计算多次采样的平均值。这个功能由 ADC_SEQx 寄存器中的 CV_CNT 位和 AVG_CAL 位实现。 Table 8-6 CV_CNT[2:0]的值和重复采样次数 CV_CNT[2:0] 重复采样次数 000 1 001 2 010 4 011 8 100 16 101 32 110 64 111 128 如果使能计算平均值功能(AVG_CAL=1)，那么 ADC_DRx 寄存器将会保存多次转换的平均值，否则 ADC_DRx 保 存的是最后一次转换的结果。 例如，在 ADC_SEQ0 中设置 CV_CNT=3’b011，AVG_CAL=1，那么该 SEQ0 序列中，ADC 会转换 8 次，假设转 换结果为 DATA0~DATA7，在转换结束后，ADC_DR0 的值为 (DATA0+DATA1+…+DATA7)/8。如果设置 AVG_CAL=0，那么 SEQ0 序列转换结束后，ADC_DR0 的值为 DATA7。 8.1.10 ADC的比较功能 ADC 的比较功能可以让 ADC 在转换结果达到某个设定的值时触发一个中断。将 ADC_CMPx 设定为想要的阈值， 一旦转换完成后，ADC 就会将转换结果和这个阈值比较，如果转换结果比 ADC_CMPx 寄存器的值大(电压高)，那 么 CMPxH 状态位会被置 1，并且出发相应的中断；如果转换结果比 ADC_CMPx 寄存器的值小(电压低)，那么 CMPxL 状态位会被置 1，并且出发相应的中断。 在连续转换模式下，需要比较的转换可以通过 ADC_MR 寄存器中的 NBRCMPx 位设置。 在该 ADC 中，可以用来比较的阈值寄存器有两个：ADC_CMP0 和 ADC_CMP1。在连续转换模式下，也有两个相 应的 NBRCMP0(ADC_MR[19:16])和 NBRCMP1(ADC_MR[25:22])寄存器。 Table 8-7 APTCHIP MICROELECTRONICS NBRCMPx[3:0]的值和需要比较的转换次数 NBRCMPx[3:0] 需要比较的转换次数 0000 1 0001 2 8-7 APT32F172 模数转换器(ADC) 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 … … 1110 15 1111 16 例如，假设： NBRCH = 0x4, ADC_SEQ0.AIN_SEL = 0x5, ADC_SEQ1.AIN_SEL = 0x2, ADC_SEQ2.AIN_SEL = 0x0, ADC_SEQ3.AIN_SEL = 0x5, ADC_SEQ4.AIN_SEL = 0x2 NBRCMP0 = 0x1, NBRCMP1 = 0x3 ADC_CMP0 = 0x200, ADC_CMP1 = 0x700 (ADC_IER) CMP0H = 1, CMP1L = 1 那么 ADC 会进行 5 次转换。 1. ADC 将 SEQ1 (AIN2)的转换结果和 0x200 (ADC_CMP0)比较，如果结果大于 0x200, 那么 CMP0H 中断产生。 2. ADC 将 SEQ3 (AIN5)的转换结果和 0x700 (ADC_CMP1)比较，如果结果小于 0x700, 那么 CMP1L 中断产生。 8.1.11 ADC转换启动的触发源和触发优先级 ADC转换序列可以选择各种事件作为触发源，如下表格所示： Table 8-8 TRG_SRC[2:0]的值和选择的触发源 TRG_SRC[2:0] 触发源 000 无触发 001 软件触发(ADC_CR中的SWTRG位) 010 TC1 脉冲匹配中断 011 EPWM触发 (EPWM模块里可以选择具体的触发源) 100 CMP 触发 (CMP 模块里可以选择具体的触发源) 101 外部管脚，上升沿 110 外部管脚，下降沿 111 外部管脚，上升和下降沿 ADC在使能触发(TRG_SRC不等于0)并且接收到该触发源后，会立即按预设的配置开始进行转换，也就是触发源和 ADC_CR寄存器的开始转换位(START)功能一致。 APTCHIP MICROELECTRONICS 8-8 APT32F172 模数转换器(ADC) ADC的触发功能还能设置延时，也就是在收到触发后，并不会马上开始ADC转换，而是延时一段时间，然后再开始 转换，以避免转换到不想要的值。延时的时长在ADC_TDL0/1寄存器中设置。注意如果ADC_TDL0/1寄存器的值为 0，那么触发延时功能为关闭状态，只有设置大于0的值，才会打开触发延时功能。 在连续转换模式下，如果转换序列选择的触发源产生了触发事件，那么该序列会被提升至下一个转换序列。下图为 触发工作原理的示意图。 SEQ_INDEX : SEQ number which is running NEXT_SEQ_INDEX : next SEQ number to run SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 ... SEQ9 SEQ10 SEQ11 SEQ9 SEQ10 SEQ11 SEQ9 SEQ10 SEQ11 SEQ_INDEX = 0 NEXT_SEQ_INDEX = 1 SEQ9 Triggered SEQ0 SEQ1 SEQ2 ... SEQ3 SEQ_INDEX = 0 NEXT_SEQ_INDEX = 9 SEQ0 End SEQ0 SEQ1 SEQ2 ... SEQ3 SEQ_INDEX = 9 NEXT_SEQ_INDEX = 10 Figure 8-5 APTCHIP MICROELECTRONICS 触发原理示意图 8-9 APT32F172 模数转换器(ADC) 如果两个序列的触发事件同时产生，那么序列号低(小)的优先级高。 SEQ_INDEX : SEQ number which is running NEXT_SEQ_INDEX : next SEQ number to run SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 ... SEQ9 SEQ10 SEQ11 SEQ9 SEQ10 SEQ11 SEQ9 SEQ10 SEQ11 SEQ9 SEQ10 SEQ11 SEQ_INDEX = 0 NEXT_SEQ_INDEX = 1 SEQ2 & SEQ9 Triggered at the same sequence period SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 ... SEQ_INDEX = 0 NEXT_SEQ_INDEX = 2 SEQ0 End SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 ... SEQ_INDEX = 2 NEXT_SEQ_INDEX = 9 SEQ2 End SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 ... SEQ_INDEX = 9 NEXT_SEQ_INDEX = 10 Figure 8-6 APTCHIP MICROELECTRONICS 同时触发示意图 8-10 APT32F172 模数转换器(ADC) 当某些特殊的转换序列不需要连续转换，而又比普通序列需要有更高的触发转换优先级时，可以使用ADC_PRI寄存 器来设置优先级。比ADC_PRI寄存器中设置的值小的序列，会从转换序列中剔除，并且有更高的触发优先级。参考 下图的例子。 SEQ_INDEX : SEQ number which is running NEXT_SEQ_INDEX : next SEQ number to run ADC_PRI = 0x3 SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 SEQ4 ... SEQ9 SEQ10 SEQ11 ... SEQ9 SEQ10 SEQ11 ... SEQ9 SEQ10 SEQ11 ... SEQ9 SEQ10 SEQ11 SEQ_INDEX = 3 NEXT_SEQ_INDEX = 4 SEQ2 & SEQ9 Triggered at the same sequence period SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 SEQ4 SEQ_INDEX = 3 NEXT_SEQ_INDEX = 2 SEQ3 End SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 SEQ4 SEQ_INDEX = 2 NEXT_SEQ_INDEX = 9 SEQ2 End SEQ0 SEQ1 SEQ2 SEQ3 SEQ4 SEQ_INDEX = 9 NEXT_SEQ_INDEX = 10 Figure 8-7 APTCHIP MICROELECTRONICS 触发优先级示意图 8-11 APT32F172 模数转换器(ADC) 注意：如果某个触发源需要触发两个或多个序列 (需要连续转换两个或多个通道的值)，那么需要这些序列必须是连 续的序列，否则按照序列号低优先级高的原则，多个序列将不会被连续转换。 例如，如果设置PWM触发SEQ4, SEQ10, SEQ11，CMP触发SEQ5，那么当PWM和CMP触发同时发生时，CMP的 SEQ5会抢在SEQ10和SEQ11之前转换。所以如果要设置PWM触发三个序列，那么必须设置触发SEQ4, SEQ5, SEQ6，CMP触发SEQ7，这样当PWM和CMP触发同时发生时，会先转换PWM的连续3个序列SEQ4, SEQ5, SEQ6，然后再转换SEQ7。 8.1.12 功耗管理 ADC 模块含有功耗管理功能，用以减少模块的功耗。功耗可以从两方面减少：模拟和数字。  减少模拟功耗：为了降低模拟功耗，CPU 需要禁用 ADC 模块(写 ADC_CR 中的 ADCDIS 位)，让 ADC 处 于待机模式。  减少数字功耗：为了降低数字功耗，CPU 需要关闭 ADC 时钟(写 ADC_DCR 中的 ADC 位)，让 ADC 的数 字模块没有输入时钟，这样数字功耗就降到几乎为 0 了。注意当时钟被关闭时，除了“时钟使能寄存器”以外的 所有寄存器的写操作都无效，但是读操作仍然可以。 所以，为了让 ADC 模块处于最低功耗状态，必须先关闭 ADC 模拟模块(写 ADC_CR 中的 ADCDIS 位)，然后再关 闭时钟(写 ADC_DCR 中的 ADC 位)。另一方面，为了让 ADC 退出最低功耗状态，必须先打开时钟(写 ADC_ECR 中的 ADC 位)，然后再打开 ADC 模拟模块(写 ADC_CR 中的 ADCEN 位)。 下表列出了功耗管理的各种状态： Table 8-9 功耗管理的状态位 寄存器中的状态位 状态位为1时 状态位为0时 ADC_PMSR中的ADC位 时钟被使能 时钟被禁止，降低数字功耗 ADC_SR中的ADCENS位 模拟模块处于工作状态 模拟模块处于待机状态，降低模拟功耗 8.1.13 EOC标志 (End of Conversion) 状态寄存器中的 EOC 位表示转换结果寄存器中有新的值。  如果 EOC 是 0，表示自从这位清零后，或者上一个转换的结果被 CPU 读取后，还没有完成过任何转换。  如果 EOC 是 1，表示有 AD 转换完成，并且转换结果寄存器中的新数据还没有被读取。 注意：每次读转换结果寄存器(ADC_DR)都会将 EOC 标志位清零。 8.1.14 Ready标志 状态寄存器中的 READY 位表示 ADC 已经做好准备，可以开始进行转换。当 ADC 正在进行转换的时候，读取这位 会返回 0。 8.1.15 OVR标志 (转换溢出) 这个标志表示某个转换完成的数据还没有被读取，就被新的数据覆盖了。 OVR 标志可以被 CPU 清除(在状态清除寄存器里写 OVR 位)。 APTCHIP MICROELECTRONICS 8-12 APT32F172 模数转换器(ADC) 8.1.16 CMPxH/L标志 这个标志表示某个选择的通道的转换结果比预设的值(ADC_CMPx)高或者低。 CMPxH/L 标志可以被 CPU 清除(在状态清除寄存器里写 CMPxH/L 位)。 8.1.17 SEQ_ENDx标志 这个标志表示序列 x 的转换已经完成。 SEQ_ENDx 标志可以被 CPU 清除(在状态清除寄存器里写 SEQ_END[x]位)。 8.1.18 工作流程 当 ADC 转换被启动后，ADC 转换开始。当转换结束时，EOC 位(ADC_SR[0])会自动被置 1，并且转换的结果被存 入到 ADC_DR 寄存器中以供读取。然后 ADC 进入等待状态。在开始另一个转换前，记住要先读取 ADC_DR 寄存 器的内容，否则下个转换结果将会覆盖前一个结果。 CONFIGURATION for ADC - Clock Configuration - Conversion Channel Selection NO READY YES START ADC Conversion Operation NO EOC=1 ? YES ADC_DR CxVIN+ 0 0 CxVIN- < CxVIN+ 0 1 CxVIN- > CxVIN+ 1 1 CxVIN- < CxVIN+ 1 0 比较器内建模拟输入迟滞滤波功能，可以通过控制器中的PHYST和NHYST控制位，分别设置正向和负向输入 的迟滞滤波等级。 9.2.3 比较器响应时间 在比较器的输入端发生改变时，比如通道切换、参考源变化、或者输入变化等，都会使得比较器的输出在一定 时间内的不确定性输出。这个时间长度为比较器的响应时间。此响应时间包含除比较器自身内部电路引起的延时以 外，还包括参考电压源的稳定时间。因此在应用设计时，确定响应时间时，需要充分考虑两种延时的影响。 9.2.4 比较器输出数字滤波 比较器的输出端可以选择数字滤波输出，数字滤波的工作时钟为比较器的工作时钟（PCLK）。在使能 CR 控 制寄存器的 FLTEN 后，该数字滤波器被打开，否则滤波器将被旁路。 The FLTOUT is switched when FLTSMP is reached 3. CMPOUT FLTSMP 3 0 1 0 1 2 0 1 2 3 3 3 3 3 0 0 0 0 0 1 2 3 FLTOUT Figure 9-5 数字滤波机制 数字输出滤波采用数字去抖算法，滤波器在每个采样周期结束时对输入值进行采样。当输入电压从低电平到高 电平切换时，在连续三次采样结果均为高电平的情况下，输出会确认从低电平切换到高电平。反之，当输入电压从 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-5 APT32F172 模拟比较器 高电平切换到低电平时，在连续三次采样结果均为低电平的情况下，滤波输出会确认从高电平切换到低电平。在三 次连续采样中，如果出现一次采样结果和前一次采样不一致时，滤波计数将会被清除，并重新开始三次采样。滤波 器的采样周期通过 FLTCR 中的分频系数进行设置。 FFLT_CK = PCLK (DIVM+1) x 2 DIVN 在应用中，如果在使能滤波器后，需要再次修改数字滤波器的分频配置，则必须先停止滤波器（设置 BYPASS），修改分频配置后，再使能滤波器。这样才能确保新的分频配置立即有效。否则，新的配置需要在上一 次配置的滤波周期结束时才会被更新到滤波器中。 9.2.5 比较器捕获滤波器 比较器的捕获功能指的是在特定的触发窗口内，比较器的输出将通过一个采样寄存器输出（该寄存器的采样时 钟为 PCLK）。一旦该窗口关闭，寄存器将保持该输出状态或者以指定逻辑输出，直到下次的窗口有效。捕获窗口 可以设置相应的延时时间，在触发信号有效后，延时特定的时间，再使能捕获窗口。捕获滤波器适用于在某些强干 扰环境中，对比较器输出在特定时间内进行分析的应用。滤波器在初次使能时的输出极性（在滤波器使能后，但是 未有触发前），可以通过 HLS 控制位进行设置。捕获窗口的触发支持外部特定的 EPWM 事件，该事件可以通过 WCNT 寄存器选择。捕获窗口的计时时钟基于比较器的工作时钟（PCLK），可以通过 CLKDIV 进行分频设置。 捕获窗口内，只有对特定的比较器输出沿敏感。根据当前 DPHS 的设置，捕获窗口选择下降沿或者上升沿敏 感。当 DPHS 设置为低电平输出，则捕获窗口只对上升沿敏感；当 DPHS 设置为高电平输出，则捕获窗口只对下 降沿敏感。 MSKMOD = 011, HLS = 0 CMPOUT EPWM_Trigger DCNT 0 WCNT 0 0 1 2 0 0 1 0 0 Window Valid 1 2 0 0 1 0 Window Valid FLTOUT IDLE This output status is decided by HLS DPHS WND Figure 9-6 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-6 IDLE 捕获滤波机制 DPHS WND IDLE APT32F172 模拟比较器 9.2.6 比较器中断 比较器的中断事件触发可以选择上升沿触发，或者下降沿触发。每个比较器的中断可以通过IMCR寄存器来设 置使能。中断的状态可以通过MISR和RISR寄存器查询。RISR中的标志位无论中断是否使能，一旦比较器的输出状 态发生改变，都会自动置位。MISR中的标志位只有在IMCR中的相应位使能以后，才会在中断发生后置位。 比较器模块一共占用两个CPU的中断源，其中两个比较器可以触发CMP_INT0中断（CMP0/CMP2），三个比 较器可以触发CMP_INT1中断（CMP1/CMP3/CMP4）。 CMP0_RISR CMP0_IMCR CMP_INT0 CMP2_RISR CMP2_IMCR CMP1_RISR CMP1_IMCR CMP3_RISR CMP3_IMCR CMP_INT1 CMP4_RISR CMP4_IMCR Figure 9-7 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-7 中断分配 APT32F172 模拟比较器 9.3 寄存器说明 9.3.1 寄存器表 • Base Address: 0x400B_0000 Table 9-3 Register Offset 寄存器表 Description Reset Value CMP_CEDR 0x00 ID 和时钟使能控制寄存器 0x0209_0000 CMP_CR0 0x04 比较器0的控制寄存器 0x0000_0040 CMP_CR1 0x08 比较器1的控制寄存器 0x0000_0040 CMP_CR2 0x0C 比较器2的控制寄存器 0x0000_0040 CMP_CR3 0x10 比较器3的控制寄存器 0x0000_0040 CMP_CR4 0x14 比较器4的控制寄存器 0x0000_0040 CMP_FLTCR0 0x18 比较器0的数字滤波控制器 0x0000_0000 CMP_FLTCR1 0x1C 比较器1的数字滤波控制器 0x0000_0000 CMP_FLTCR2 0x20 比较器2的数字滤波控制器 0x0000_0000 CMP_FLTCR3 0x24 比较器3的数字滤波控制器 0x0000_0000 CMP_FLTCR4 0x28 比较器4的数字滤波控制器 0x0000_0000 CMP_WCNT0 0x2C 比较器2的捕捉窗口控制寄存器 0x0000_0000 CMP_WCNT1 0x30 比较器3的捕捉窗口控制寄存器 0x0000_0000 CMP_WCNT2 0x34 比较器4的捕捉窗口控制寄存器 0x0000_0000 CMP_INPCR0 0x38 比较器0的输入控制寄存器 0x0000_0000 CMP_INPCR1 0x3C 比较器1的输入控制寄存器 0x0000_0000 CMP_INPCR2 0x40 比较器2的输入控制寄存器 0x0000_0000 CMP_INPCR3 0x44 比较器3的输入控制寄存器 0x0000_0000 CMP_INPCR4 0x48 比较器4的输入控制寄存器 0x0000_0000 CMP_TRGCR 0x4C 比较器触发输出控制寄存器 0x0000_0000 CMP_IMCR 0x50 中断使能禁止控制寄存器 0x0000_0000 CMP_RISR 0x54 原始中断状态寄存器 0x0000_0000 CMP_MISR 0x58 中断状态寄存器 0x0000_0000 CMP_ICR 0x5C 中断标志清除寄存器 0x0000_0000 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-8 APT32F172 模拟比较器 27 26 25 24 23 22 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 9 8 RSVD IDCODE 21 0 7 6 0 0 5 0 0 4 3 2 1 0 CLKEN0 28 CLKEN1 29 CLKEN2 30 CLKEN3 31 RSVD Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0000 SWRST • CLKEN4 9.3.2 CMP_CEDR (ID和时钟使能控制寄存器) 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W R R R R R R R W W W W W Name Bit Type Description CMPx 的时钟使能/禁止控制位。 CLKENx [4:0] R/W 0： 停止控制时钟 1： 使能控制时钟 软件复位。 SWRST [7] W 0：没有效果 1：执行软件复位操作 IDCODE/ID_KEY [31:11] APTCHIP MICROELECTRONICS R ID Code 寄存器。 这个区域保存了相应 IP 的 IDCODE。 9-9 APT32F172 模拟比较器 CMPOUT3 CMPOUT2 CMPOUT1 CMPOUT0 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 15 14 13 0 0 0 12 11 10 9 FLTEN 23 RSVD 24 CPOS 25 RSVD 26 0 0 0 8 0 0 7 6 5 0 1 0 4 3 2 0 0 1 0 0 0 CMPEN 27 NHYST 28 PHYST 29 RSVD 30 RSVD 31 POLARITY Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0040 EVE_SEL • CMPOUT4 9.3.3 CMP_CR0 (比较器0的控制寄存器) 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W 名称 位 类型 描述 使能/禁止模拟比较器。 CMPEN [0] R/W 0：禁止模拟比较器 1：使能模拟比较器 比较器负向输入迟滞。 NHYST [2:1] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器正向输入迟滞。 PHYST [4:3] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器输出极性选择。 POLARITY [7] R/W （1） 0：输出不反向 1：输出反向 事件触发边沿选择。 EVE_SEL [9:8] R/W 0：下降沿 1：上升沿 2：下降沿和上升沿 3：下降沿和上升沿 输出数字滤波计数器设置。 FLTEN [10] R/W 0：跳过滤波器 1：滤波器使能 CPOS [15] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 比较器输出管脚输出选择 9-10 APT32F172 模拟比较器 0：比较器输出状态 1：比较器滤波后输出状态 比较器0输出状态 当 POLARITY=0时（非取反模式） 0：VIN+ < VINCMPOUT0 [27] R 1：VIN+ > VIN当 POLARITY=1时（取反模式） 0：VIN+ > VIN1：VIN+ < VIN- CMPOUT1 [28] R 比较器1输出状态 CMPOUT2 [29] R 比较器2输出状态 CMPOUT3 [30] R 比较器3输出状态 CMPOUT4 [31] R 比较器4输出状态 NOTE: 1) 只有在 CMPEN 为‘0’时，才可以改变比较器的极性。当比较器未使能时，对 CMPEN 的写 1 操作和极性配置可 以同时进行。 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-11 APT32F172 模拟比较器 CMPOUT3 CMPOUT2 CMPOUT1 CMPOUT0 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 15 14 13 0 0 0 12 11 10 9 FLTEN 23 RSVD 24 CPOS 25 RSVD 26 0 0 0 8 0 0 7 6 5 0 1 0 4 3 2 0 0 1 0 0 0 CMPEN 27 NHYST 28 PHYST 29 RSVD 30 RSVD 31 POLARITY Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0040 EVE_SEL • CMPOUT4 9.3.4 CMP_CR1 (比较器1的控制寄存器) 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W 名称 位 类型 描述 使能/禁止模拟比较器。 CMPEN [0] R/W 0：禁止模拟比较器 1：使能模拟比较器 比较器负向输入迟滞。 NHYST [2:1] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器正向输入迟滞。 PHYST [4:3] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器输出极性选择。 POLARITY [7] R/W （1） 0：输出不反向 1：输出反向 事件触发边沿选择。 EVE_SEL [9:8] R/W 0：下降沿 1：上升沿 2：下降沿和上升沿 3：下降沿和上升沿 输出数字滤波计数器设置。 FLTEN [10] R/W 0：跳过滤波器 1：滤波器使能 CPOS [15] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 比较器输出管脚输出选择 9-12 APT32F172 模拟比较器 0：比较器输出状态 1：比较器滤波后输出状态 比较器0输出状态 当 POLARITY=0时（非取反模式） 0：VIN+ < VINCMPOUT0 [27] R 1：VIN+ > VIN当 POLARITY=1时（取反模式） 0：VIN+ > VIN1：VIN+ < VIN- CMPOUT1 [28] R 比较器1输出状态 CMPOUT2 [29] R 比较器2输出状态 CMPOUT3 [30] R 比较器3输出状态 CMPOUT4 [31] R 比较器4输出状态 NOTE: 1) 只有在 CMPEN 为‘0’时，才可以改变比较器的极性。当比较器未使能时，对 CMPEN 的写 1 操作和极性配置可 以同时进行。 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-13 APT32F172 模拟比较器 CMPOUT3 CMPOUT2 CMPOUT1 CMPOUT0 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 15 14 13 0 0 0 12 11 10 9 FLTEN 23 RSVD 24 CPOS 25 RSVD 26 0 0 0 8 0 0 7 6 5 0 1 0 4 3 2 0 0 1 0 0 0 CMPEN 27 NHYST 28 PHYST 29 RSVD 30 RSVD 31 POLARITY Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0040 EVE_SEL • CMPOUT4 9.3.5 CMP_CR2 (比较器2的控制寄存器) 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W 名称 位 类型 描述 使能/禁止模拟比较器。 CMPEN [0] R/W 0：禁止模拟比较器 1：使能模拟比较器 比较器负向输入迟滞。 NHYST [2:1] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器正向输入迟滞。 PHYST [4:3] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器输出极性选择。 POLARITY [7] R/W （1） 0：输出不反向 1：输出反向 事件触发边沿选择。 EVE_SEL [9:8] R/W 0：下降沿 1：上升沿 2：下降沿和上升沿 3：下降沿和上升沿 输出数字滤波计数器设置。 FLTEN [10] R/W 0：跳过滤波器 1：滤波器使能 CPOS [15] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 比较器输出管脚输出选择 9-14 APT32F172 模拟比较器 0：比较器输出状态 1：比较器滤波后输出状态 比较器0输出状态 当 POLARITY=0时（非取反模式） 0：VIN+ < VINCMPOUT0 [27] R 1：VIN+ > VIN当 POLARITY=1时（取反模式） 0：VIN+ > VIN1：VIN+ < VIN- CMPOUT1 [28] R 比较器1输出状态 CMPOUT2 [29] R 比较器2输出状态 CMPOUT3 [30] R 比较器3输出状态 CMPOUT4 [31] R 比较器4输出状态 NOTE: 1) 只有在 CMPEN 为‘0’时，才可以改变比较器的极性。当比较器未使能时，对 CMPEN 的写 1 操作和极性配置可 以同时进行。 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-15 APT32F172 模拟比较器 CMPOUT3 CMPOUT2 CMPOUT1 CMPOUT0 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 15 14 13 0 0 0 12 11 10 9 FLTEN 23 RSVD 24 CPOS 25 RSVD 26 0 0 0 8 0 0 7 6 5 0 1 0 4 3 2 0 0 1 0 0 0 CMPEN 27 NHYST 28 PHYST 29 RSVD 30 RSVD 31 POLARITY Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0040 EVE_SEL • CMPOUT4 9.3.6 CMP_CR3 (比较器3的控制寄存器) 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W 名称 位 类型 描述 使能/禁止模拟比较器。 CMPEN [0] R/W 0：禁止模拟比较器 1：使能模拟比较器 比较器负向输入迟滞。 NHYST [2:1] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器正向输入迟滞。 PHYST [4:3] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器输出极性选择。 POLARITY [7] R/W （1） 0：输出不反向 1：输出反向 事件触发边沿选择。 EVE_SEL [9:8] R/W 0：下降沿 1：上升沿 2：下降沿和上升沿 3：下降沿和上升沿 输出数字滤波计数器设置。 FLTEN [10] R/W 0：跳过滤波器 1：滤波器使能 CPOS [15] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 比较器输出管脚输出选择 9-16 APT32F172 模拟比较器 0：比较器输出状态 1：比较器滤波后输出状态 比较器0输出状态 当 POLARITY=0时（非取反模式） 0：VIN+ < VINCMPOUT0 [27] R 1：VIN+ > VIN当 POLARITY=1时（取反模式） 0：VIN+ > VIN1：VIN+ < VIN- CMPOUT1 [28] R 比较器1输出状态 CMPOUT2 [29] R 比较器2输出状态 CMPOUT3 [30] R 比较器3输出状态 CMPOUT4 [31] R 比较器4输出状态 NOTE: 1) 只有在 CMPEN 为‘0’时，才可以改变比较器的极性。当比较器未使能时，对 CMPEN 的写 1 操作和极性配置可 以同时进行。 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-17 APT32F172 模拟比较器 CMPOUT3 CMPOUT2 CMPOUT1 CMPOUT0 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 15 14 13 0 0 0 12 11 10 9 FLTEN 23 RSVD 24 CPOS 25 RSVD 26 0 0 0 8 0 0 7 6 5 0 1 0 4 3 2 0 0 1 0 0 0 CMPEN 27 NHYST 28 PHYST 29 BOOST 30 RSVD 31 RSVD Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0040 EVE_SEL • CMPOUT4 9.3.7 CMP_CR4 (比较器4的控制寄存器) 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W 名称 位 类型 描述 使能/禁止模拟比较器。 CMPEN [0] R/W 0：禁止模拟比较器 1：使能模拟比较器 比较器负向输入迟滞。 NHYST [2:1] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器正向输入迟滞。 PHYST [4:3] R/W 0：0mV 1：75mV 2：100mV 3：150mV 比较器输出极性选择。 POLARITY [7] R/W （1） 0：输出不反向 1：输出反向 事件触发边沿选择。 EVE_SEL [9:8] R/W 0：下降沿 1：上升沿 2：下降沿和上升沿 3：下降沿和上升沿 输出数字滤波计数器设置。 FLTEN [10] R/W 0：跳过滤波器 1：滤波器使能 CPOS [15] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W 比较器输出管脚输出选择 9-18 APT32F172 模拟比较器 0：比较器输出状态 1：比较器滤波后输出状态 比较器0输出状态 当 POLARITY=0时（非取反模式） 0：VIN+ < VINCMPOUT0 [27] R 1：VIN+ > VIN当 POLARITY=1时（取反模式） 0：VIN+ > VIN1：VIN+ < VIN- CMPOUT1 [28] R 比较器1输出状态 CMPOUT2 [29] R 比较器2输出状态 CMPOUT3 [30] R 比较器3输出状态 CMPOUT4 [31] R 比较器4输出状态 NOTE: 1) 只有在 CMPEN 为‘0’时，才可以改变比较器的极性。当比较器未使能时，对 CMPEN 的写 1 操作和极性配置可 以同时进行。 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-19 APT32F172 模拟比较器 9.3.8 CMP_FLTCR0 (比较器0的数字滤波控制寄存器) • Address = Base Address + 0x00018, Reset Value = 0x0000_0000 9.3.9 CMP_FLTCR1 (比较器1的数字滤波控制寄存器) • Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 9.3.10 CMP_FLTCR2 (比较器2的数字滤波控制寄存器) • Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 9.3.11 CMP_FLTCR3 (比较器3的数字滤波控制寄存器) • Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0000 9.3.12 CMP_FLTCR4 (比较器4的数字滤波控制寄存器) Address = Base Address + 0x0028, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 7 6 0 0 0 0 0 0 5 4 3 2 0 0 0 DIVN DIVM RSVD 23 0 0 1 0 CKSRC • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W 名称 位 类型 描述 数字滤波器时钟源选择。 CKSRC [2:0] R/W 0：PCLK 1：TC1 PEND 触发 2：TC2 PEND 触发 其他：无效 DIVN [7:3] R/W 数字滤波器时钟分频系数 N DIVM [15:8] R/W 数字滤波器时钟分频系数 M NOTE: 数字滤波器的时钟 FLT_CK = PCLK/(M+1)/2N APTCHIP MICROELECTRONICS 9-20 （1） （1） APT32F172 模拟比较器 9.3.13 CMP_WCNT0 (比较器2的捕捉窗口控制寄存器) Address = Base Address + 0x002C, Reset Value = 0x0000_0000 • 9.3.14 CMP_WCNT1 (比较器3的捕捉窗口控制寄存器) Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0000 • 9.3.15 CMP_WCNT2 (比较器4的捕捉窗口控制寄存器) • Address = Base Address + 0x0034, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 0 0 0 23 22 21 20 0 0 0 0 HLS 24 0 0 19 18 17 16 15 14 13 0 0 0 0 0 0 0 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 4 3 2 1 0 0 0 0 0 WCNT 0 25 CLKDIV 0 TRGSEL 0 26 DCNT 27 MSKMOD 28 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W 名称 WCNT 位 类型 描述 [9:0] R/W 设置捕捉窗口宽度计数器。在触发后，当延时计数器计数完成 后，内部10位计数器根据 CLKDIV 的设置频率计数。窗口的宽度 为：(WCNT+1)x Twcnt 设置捕捉滤波器的频率 Fwcnt。 CLKDIV [15:10] APTCHIP MICROELECTRONICS R/W Value DIV Value DIV 0 不分频 28 Div208 1 Div2 29 Div224 2 Div3 30 Div240 3 Div4 31 Div256 4 Div5 32 Div288 …… …… 33 Div320 15 Div16 34 Div352 16 Div24 35 Div384 17 Div32 36 Div416 18 Div40 37 Div448 19 Div48 38 Div480 20 Div56 39 Div512 21 Div64 40 Div640 22 Div72 41 Div720 23 Div128 42 Div1024 9-21 APT32F172 模拟比较器 24 Div144 43 Div2048 25 Div160 Other 不分频 26 Div176 27 Div192 Fwcnt 的分频是基于比较器模块 PCLK 时钟的分频。 DCNT [23:16] R/W 设置捕捉窗口延时计数器。在触发后，内部8位递减计数器根据 CLKDIV 的设置频率计数。延时的时间为(DCNT+1) x Twcnt。 注意：当 DCNT 为零时，延时窗口被关闭，而不是1个 Twcnt。 HLS [24] R/W 滤波器初次触发前的缺省输出相位。 0：低电平输出 1：高电平输出 捕获滤波器控制 Value 000 MSKMOD [27:25] R/W IDLE DPHS Skip filter 001 LOW LOW 010 HIGH LOW 011 HOLD LOW 100 Skip filter 101 LOW HIGH 110 HIGH HIGH 111 HOLD HIGH IDLE：在窗口结束后，但未有被触发前的区间。该区间的初始极 性电平可以通过 WCNT 中的 HLS 位进行设置。 捕获滤波器触发信号选择（来自 EPWM 模块）。 0：PWM_START 事件触发 1：PWM_STOP 事件触发 2：PWM_PEND 事件触发 3：PWM_CENTER 事件触发 4：PWM0_CMPAUM 事件触发 5：PWM0_CMPADM 事件触发 TRGSEL [31:28] R/W 6：PWM0_CMPBUM 事件触发 7：PWM0_CMPBDM 事件触发 8：PWM1_CMPAUM 事件触发 9：PWM1_CMPADM 事件触发 10：PWM1_CMPBUM 事件触发 11：PWM1_CMPBDM 事件触发 12：PWM2_CMPAUM 事件触发 13：PWM2_CMPADM 事件触发 14：PWM2_CMPBUM 事件触发 15：PWM2_CMPBDM 事件触发 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-22 APT32F172 模拟比较器 9.3.16 CMP_INPCR0 (比较器0的输入控制寄存器) • Address = Base Address + 0x0038, Reset Value = 0x0000_0000 9.3.17 CMP_INPCR1 (比较器1的输入控制寄存器) • Address = Base Address + 0x003C, Reset Value = 0x0000_0000 9.3.18 CMP_INPCR2 (比较器2的输入控制寄存器) • Address = Base Address + 0x0040, Reset Value = 0x0000_0000 9.3.19 CMP_INPCR3 (比较器3的输入控制寄存器) • Address = Base Address + 0x0044, Reset Value = 0x0000_0000 9.3.20 CMP_INPCR4 (比较器4的输入控制寄存器) Address = Base Address + 0x0048, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 PSEL RSVD 21 0 3 2 1 0 0 0 0 NSEL • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W 名称 位 类型 描述 比较器负向输入选择。 0：GND 1：INT_REF = VDD/256 * 1 2：INT_REF = VDD/256 * 2 …… 246：INT_REF = VDD/256 * 246 NSEL [7:0] R/W 247：FVR 248：CPINN0 249：CPINN1 250：CPINN2 ） 251：CPINN3 252：CPINN4 ） 253：Not used 254：Not used 255：RSVD （1） APTCHIP MICROELECTRONICS 9-23 APT32F172 模拟比较器 比较器正向输入选择。 PSEL [11:8] R/W 0：CPINP0 1：CPINP1 …… 9：CPINP9 Others：Not used 13：OPA1X 14：OPA0X 15：RSVD NOTE: 1）工程模式预留 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-24 （1） APT32F172 模拟比较器 9.3.21 CMP_TRGCR (比较器触发输出控制寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 21 20 19 18 17 16 15 14 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 22 0 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 0 TC_TRG 23 TC_CIN0 24 TC_CIN1 25 TC_CIN2 26 TC_CIN3 27 TC_CIN4 28 AD_TRG0 29 AD_TRG1 30 AD_TRG2 31 AD_TRG3 Address = Base Address + 0x004C, Reset Value = 0x0000_0000 AD_TRG4 • 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description 选择比较器的输出作为 TC1的启动触发输入。 0：不输出 1：CMPOUT0作为 TC1的启动触发 TC_TRG [2:0] R/W 2：CMPOUT1作为 TC1的启动触发 3：CMPOUT2作为 TC1的启动触发 4：CMPOUT3作为 TC1的启动触发 5：CMPOUT4作为 TC1的启动触发 Others：不输出 TCIN0: CMP0输出作为 TC1的 Capture/CLK 输入。 TCIN1: CMP1输出作为 TC1的 Capture/CLK 输入。 TCIN2: CMP2输出作为 TC1的 Capture/CLK 输入。 TC_CINx [7:3] R/W TCIN3: CMP3输出作为 TC1的 Capture/CLK 输入。 TCIN4: CMP4输出作为 TC1的 Capture/CLK 输入。 0：不输出（保持低电平） 1：输出使能 CMPx 的 ADC 转换硬件触发使能控制。 AD_TRGx [12:8] R/W 0：禁止 CMP 硬件触发 ADC 1：使能 CMP 硬件触发 ADC APTCHIP MICROELECTRONICS 9-25 APT32F172 模拟比较器 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 18 0 4 3 2 1 0 EDGEDET0 30 EDGEDET1 31 EDGEDET2 Address = Base Address + 0x0050, Reset Value = 0x0000_0000 EDGEDET3 • EDGEDET4 9.3.22 CMP_IMCR (中断使能禁止控制寄存器) 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W Name Bit Type Description CMP0的输出边沿检测中断使能控制。 EDGEDET0 [0] R/W 0：禁止中断发生 1：使能中断发生 CMP1的输出边沿检测中断使能控制。 EDGEDET1 [1] R/W 0：禁止中断发生 1：使能中断发生 CMP2的输出边沿检测中断使能控制。 EDGEDET2 [2] R/W 0：禁止中断发生 1：使能中断发生 CMP3的输出边沿检测中断使能控制。 EDGEDET3 [3] R/W 0：禁止中断发生 1：使能中断发生 CMP4的输出边沿检测中断使能控制。 EDGEDET4 [4] R/W 0：禁止中断发生 1：使能中断发生 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-26 APT32F172 模拟比较器 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 18 0 4 3 2 1 0 EDGEDET0 30 EDGEDET1 31 EDGEDET2 Address = Base Address + 0x0054, Reset Value = 0x0000_0000 EDGEDET3 • EDGEDET4 9.3.23 CMP_RISR (原始中断状态寄存器) 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description CMP0的输出边沿检测中断原始状态位。 EDGEDET0 [0] R 0：中断未发生 1：中断发生 CMP1的输出边沿检测中断原始状态位。 EDGEDET1 [1] R 0：中断未发生 1：中断发生 CMP2的输出边沿检测中断原始状态位。 EDGEDET2 [2] R 0：中断未发生 1：中断发生 CMP3的输出边沿检测中断原始状态位。 EDGEDET3 [3] R 0：中断未发生 1：中断发生 CMP4的输出边沿检测中断原始状态位。 EDGEDET4 [4] R 0：中断未发生 1：中断发生 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-27 APT32F172 模拟比较器 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 18 0 4 3 2 1 0 EDGEDET0 30 EDGEDET1 31 EDGEDET2 Address = Base Address + 0x0058, Reset Value = 0x0000_0000 EDGEDET3 • EDGEDET4 9.3.24 CMP_MISR (中断状态寄存器) 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description CMP0的输出边沿检测中断状态位。 EDGEDET0 [0] R 0：中断未发生 1：中断发生 CMP1的输出边沿检测中断状态位。 EDGEDET1 [1] R 0：中断未发生 1：中断发生 CMP2的输出边沿检测中断状态位。 EDGEDET2 [2] R 0：中断未发生 1：中断发生 CMP3的输出边沿检测中断状态位。 EDGEDET3 [3] R 0：中断未发生 1：中断发生 CMP4的输出边沿检测中断状态位。 EDGEDET4 [4] R 0：中断未发生 1：中断发生 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-28 APT32F172 模拟比较器 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 18 0 4 3 2 1 0 EDGEDET0 30 EDGEDET1 31 EDGEDET2 Address = Base Address + 0x005C, Reset Value = 0x0000_0000 EDGEDET3 • EDGEDET4 9.3.25 CMP_ICR (中断标志清除寄存器) 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W Name Bit Type Description CMP0的输出边沿检测中断状态清除位。（只有写入时有效） EDGEDET0 [0] W 0：无效果 1：清除 CMP0中断标志位 CMP1的输出边沿检测中断状态清除位。（只有写入时有效） EDGEDET1 [1] W 0：无效果 1：清除 CMP1中断标志位 CMP2的输出边沿检测中断状态清除位。（只有写入时有效） EDGEDET2 [2] W 0：无效果 1：清除 CMP2中断标志位 CMP3的输出边沿检测中断状态清除位。（只有写入时有效） EDGEDET3 [3] W 0：无效果 1：清除 CMP3中断标志位 CMP4的输出边沿检测中断状态清除位。（只有写入时有效） EDGEDET4 [4] W 0：无效果 1：清除 CMP4中断标志位 APTCHIP MICROELECTRONICS 9-29 APT32F172 10 模拟运算放大器 模拟运算放大器（OP-AMP） 10.1 概述 芯片内部集成了两个运算放大器（OPA0 和 OPA1），可用于特定模拟信号的处理。通过内部寄存器设置，可 以配置运算放大器工作在不同的工作方式。例如单位增益缓冲器，同相放大器，反向放大器和各种滤波器等。当运 算放大器的三个端口全部使能时，需要增加外部反馈电路才能使得运算放大器正常工作；如果采用同相放大模式， 则可以选择内部增益控制。无论何种模式工作，运算放大器的输出端必须使能。 10.1.1 特性 • 支持最大2个独立运算放大器。 • 每个运算放大器可以支持外部独立工作，或者内部增益控制模式。 • 可配置的内部增益放大系数 ­ OPA0：X1 / X2 / X3 / X4 / X5 / X6 / X7 / X8。 ­ OPA1：X1 / X10 / X20 / X40 / X60 / X80 / X100 / X120。 10.1.2 管脚描述 Table 10-1 管脚名称 功能 OPA 管脚描述 I/O类型 有效状态 备注 OPA0X 运算放大器0的输出通道 A - - OPA0P 运算放大器0的正向输入通道 A - - OPA0N 运算放大器0的负向输入通道 A - - OPA1X 运算放大器1的输出通道 A - - OPA1P 运算放大器1的正向输入通道 A - - OPA1N 运算放大器1的负向输入通道 A - - APTCHIP MICROELECTRONICS 10-1 APT32F172 模拟运算放大器 10.2 功能描述 10.2.1 运算放大器功能模块 REVEN ADCIN OPAxP OPAX OPAxN OPAxN_EXEN ADCIN ADCIN PGAEN PGAC GATRM Figure 10-1 运算放大器框图 10.2.2 运算放大器工作模式 芯片内建两个高性能运算放大器，当不使用时，可以通过控制寄存器（OPA_CR）中的OPAEN位来实现软件 关闭功能。每个运放提供三个外接引脚：OPAxP（正输入端口），OPAxN（负输入端口），OPAxX（输出端 口）。运放使能需要先设置对应的输出引脚，只有在对应的输出端口（OPAxX）引脚选择为AF7（模拟信号通路） 后，运放才能使能。在OPAxX功能未正确设置前，即使OPAEN控制位已经被置位，运放仍处于关闭状态。 运放的输入端口和ADC以及模拟比较器的正向输入端复用，当对应的GPIO设置为AF7时，可以同时使用该引脚 上的所有模拟功能（输入端口的模拟信号，可以同时作为运放，ADC或者比较器的输入）。运放的输出端口和ADC 复用，当对应的GPIO设置为AF7时，运放的输出可以通过选择该引脚上的ADC通道使能ADC采样。在使用ADC对 运放输出进行采样时，如果噪声较大，可以在对应的GPIO管脚上增加一个对地的辅助电容，以保证ADC采样的准 确性，电容的建议值为：1~10nF，可根据运放输出的频率进行调整。 运放支持内部增益控制模式工作（PGAEN=1），当选择内部增益控制时，可以节省运放的一个输入引脚。内 部增益只支持同相放大模式。内部增益模式下，如果希望使用负向输入管脚，也可以将OPAxN_EXEN置1，来使能 IO上的负向输入功能。 运放也支持外部部增益控制模式工作（PGAEN=0，且OPAxN_EXEN=1使能负向输入端），当选择外部增益控 制时，可以通过外部电阻网络来控制环路增益。 选择外部增益时还可以支持反向放大应用，运放的正向输入端口可以在内部接地（REVEN=1）。增益调节由 外部电阻网络决定。 APTCHIP MICROELECTRONICS 10-2 APT32F172 模拟运算放大器 在低功耗模式下，运放被强制关闭。 10.2.3 运算放大器作为ADC输入的典型应用 如下图，运算放大器使用内部增益模式，并且运算放大器的输出作为ADC的输入，同时对应的GPIO管脚外接 一个1~10nF的电容（可选）。 OPAxP OPAX 1~10nF ADCIN Figure 10-2 运算放大器作为 ADC 输入 需要进行的配置为： 1. 相应的GPIO设置为AF7模拟信号输入输出功能(运放输出以及ADC输入)。 2. 相应的运算放大器使能内部增益 (PGAEN=1)，选择需要的放大倍数。 3. ADC选择对应的ADCIN输入通道 (ADCIN10/11)，并且根据需求选择合适的转换时钟和转换模式。 APTCHIP MICROELECTRONICS 10-3 APT32F172 模拟运算放大器 10.3 寄存器说明 10.3.1 寄存器表 • Base Address: 0x400C_0000 Table 10-2 Register Offset 寄存器表 Description Reset Value OPA0_CR 0x00 运算放大器0控制寄存器 0x0000_0000 OPA1_CR 0x04 运算放大器1控制寄存器 0x0000_0000 OPA0_IGCR 0x08 运算放大器0内部增益控制寄存器 0x0000_0007 OPA1_IGCR 0x0C 运算放大器1内部增益控制寄存器 0x0000_0007 NOTE: 1. OPA 的输入失调电压在出厂时已经进行了校准，用户还可以根据应用需求通过 SYSCON 内的相应寄存器进行微调。 2. OPA 的内部增益可以通过软件进行微调，出厂时不进行校准。 APTCHIP MICROELECTRONICS 10-4 APT32F172 模拟运算放大器 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 7 0 0 6 5 4 0 0 RSVD IPSEL 19 RSVD 20 0 3 2 0 0 1 0 OPAEN Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0000 PGAC • PGAEN 10.3.2 OPA0_CR (运算放大器0控制寄存器) 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W 名称 位 类型 描述 OPA 模块的使能控制。 OPAEN [0] R/W 0： 禁止 OPA 模块 1： 使能 OPA 模块 内部增益控制使能。 PGAEN [1] RW （1） 0：禁止内部增益控制 1：使能内部增益控制 内部增益控制设置。 0：X 1 1：X 2 PGAC [4:2] RW 2：X 3 3：X 4 4：X 5 5：X 6 6：X 7 7：X 8 INP 输入端控制，选择正向输入端信号源。 IPSEL [9:8] RW （2） 0：外部输入端口 OPA0P 1：RSVD 2：BGR 输出（1.5V） 3：内部模拟地 NOTE: 1） 内部增益控制只支持正向输入的情况。 2） 当使用运放负向输入时，内部增益控制必须关闭，且 IPSEL 选择内部模拟地，OPAx_IGCR 寄存器中的 OPAxN_EXEN 必须写1。同时外部必须增加电阻进行增益控制。 APTCHIP MICROELECTRONICS 10-5 APT32F172 模拟运算放大器 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 7 0 6 5 4 0 0 RSVD REVEN 19 RSVD 20 0 0 3 2 0 0 1 0 OPAEN Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0000 PGAC • PGAEN 10.3.3 OPA1_CR (运算放大器1控制寄存器) 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W 名称 位 类型 描述 OPA 模块的使能控制。 OPAEN [0] R/W 0： 禁止 OPA 模块 1： 使能 OPA 模块 （1） 内部增益控制使能。 PGAEN [1] RW 0：禁止内部增益控制 1：使能内部增益控制 内部增益控制设置。 0：X 1 PGAC [4:2] RW 1：X 10 2：X 20 3：X 40 4：X 60 5：X 80 6：X 100 7：X 120 （2） 负向输入模式控制。 REVEN [8] RW 0：正向输入模式。 1：负向输入模式，正向输入端（INP）内部接地。 NOTE: 1）内部增益控制只支持正向输入的情况。当使用运放负向输入时，内部增益控制必须关闭，且使能 REVEN。 2）当使用运放负向输入时，内部增益控制必须关闭，且使能 REVEN，OPAx_IGCR 寄存器中的 OPAxN_EXEN 必须写1。 同时外部必须增加电阻进行增益控制。 APTCHIP MICROELECTRONICS 10-6 APT32F172 模拟运算放大器 10.3.4 OPA0_IGCR (运算放大器0内部增益控制寄存器) 31 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 RSVD TRM_KEY 23 0 0 3 2 0 1 0 GATRM Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0007 OPA0N_EXEN • 1 1 1 W W W W W W W W W W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W 名称 GATRM 位 类型 [2:0] R/W 描述 增益放大微调。 使用内部增益时，是否将运算放大器的负向输入接到 IO 端口 0: 禁止 OPA0N_EXEN [3] R/W 1: 使能 在使用内部增益时，如果需要在输出端和负向输入端增加外部电 阻或者电容，必须将该位写1。 TRM_KEY [31:16] APTCHIP MICROELECTRONICS W 对本寄存器进行写操作时，需要填入对应的 KEY 值。只有在 KEY 等于0xA77A 时，对本寄存器的写入才有效。 10-7 APT32F172 模拟运算放大器 10.3.5 OPA1_IGCR (运算放大器1内部增益控制寄存器) 31 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 RSVD TRM_KEY 23 0 0 3 2 0 1 0 GATRM Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0007 OPA1N_EXEN • 1 1 1 W W W W W W W W W W W W W W W W R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W 名称 GATRM 位 类型 [2:0] R/W 描述 增益放大微调。 使用内部增益时，是否将运算放大器的负向输入接到 IO 端口 0: 禁止 OPA1N_EXEN [3] R/W 1: 使能 在使用内部增益时，如果需要在输出端和负向输入端增加外部电 阻或者电容，必须将该位写1。 TRM_KEY [31:16] APTCHIP MICROELECTRONICS W 对本寄存器进行写操作时，需要填入对应的 KEY 值。只有在 KEY 等于0xA77A 时，对本寄存器的写入才有效。 10-8 APT32F172 I/O 口 11 I/O 11.1 概述 本章节介绍了通用 I/O 口的使用。所有的 I/O 口都可以通过相应的 GPIO 寄存器进行模块化配置。GPIO 寄存 器也提供中断信号的配置。每一个通用 I/O 管脚 (GPIOs) 都有如下特征。 • Port A0: 16 位输入/输出端口, PA0.0 ~ PA0.15 • Port A1: 6 位输入/输出端口, PA1.0 ~ PA1.5 • Port B0: 2 位输入/输出端口, PB0.0 ~ PB0.1 • Port C0: 4 位输入/输出端口, PC0.0 ~ PC0.3 • Port D0: 2 位输入/输出端口, PD0.0 ~ PD0.1 每个端口都可通过软件配置以符合不同种类系统和设计的需求。用户应在应用程序之前完成相应端口配置。如果不 需要复用各个引脚，也可配置成简易 I/O 模式。 11.1.1 主要特性 • 5种 I/O 模式: o 禁止输入 & 输出模式 (高阻) o 输入模式. o 输出模式(禁止输入) o 带输入监测的输出模式 (输出的同时输入路径也使能) o 多功能复用模式 • 在各个模式下，都可对上拉/下拉进行使能/禁用 • 输出模式下，推挽式输出和开漏式输出可选（输出模式和复用功能无关，可单独配置） • 每一个 I/O 口都可被配置成外部中断源 • 每一个管脚可以独立设置驱动能力 • 其中11个管脚可以支持恒流源驱动模式 • 其中 8 个管脚（PA0.0, PB0.0, PB0.1, PC0.0, PC0.1, PA1.3 ~ PA1.5）支持灌入大电流 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-1 APT32F172 I/O 口 11.1.2 管脚描述 Table 11-1 管脚描述 Pin Name Function I/O Type Active Level Comments PA0[15:0] 通用 I/O 口 A0 I/O - - PA1[5:0] 通用 I/O 口 A1 I/O - - PB0[1:0] 通用 I/O 口 B0 I/O - - PC0[3:0] 通用 I/O 口 C0 I/O - - PD0[1:0] 通用 I/O 口 D0 I/O - - 注意： 1)大部分 I/O 口在复位后处于禁用状态，SWD 调试的管脚默认为输入且弱上拉使能。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-2 APT32F172 I/O 口 11.2 功能描述 11.2.1 电路图 Input/Output/Disable CONH(L)R From Peri. GPIO/AF selection CONH(L)R IE/OE Control OMCR From Peri. A ODSR PSDR WODR SODR To Peri. OE Y IE PAD CODR CONH(L)R Figure 11-1 GPIO原理图 11.2.2 工作原理 11.2.2.1 功能性描述 I/O 管脚共有 0 ~ 15 种复用功能，可通过 CONLR 和 CONHR 寄存器进行配置。作为 GPIO 功能使用之 前，需通过相应 I/O 口的寄存器（CONLR 和 CONHR）配置成 GPIO 模式。 各个管脚功能都可以通过寄存器(CONLR 和 CONHR)按位或者整体进行配置，例如使能, 禁止或复用功能。 11.2.2.2 输入与输出的配置 当 I/O 口处于输出状态下，被设置成 GPIO 功能，其输入功能也可被使能或禁止；反之亦然。I/O 口可被配置 成如下 4 种模式: • 输入模式（禁止输出）。这是最常用的输入模式，输入施密特触发器被使能，输入数据可从寄存器PSDR 中被 读取 • 输出模式（禁止输入）。这是最常用的输出模式，输出数据被移入寄存器 ODSR 中，并且寄存器 PSDR 被置 0；与此同时，输入路径也被禁止。 • 带输入监测的输出模式（输出的同时输入路径使能）。在这种模式下，寄存器 PSDR 会实时监测管脚的状 态。在某些特殊应用中，该模式可用于软件对输出数据的错误校验。 • 禁止输入和输出模式。在这种模式下，管脚处于高阻状态。该模式为芯片复位后多数管脚的默认模式。 当 IO 处于输出模式中，有如下两种方式可用于设置或清除输出数据。第一种是直接写输出值方式，任何写入 寄存器 GPIO_WODR 中的值将会被映射到输出寄存器 GPIO_ODSR 中（不论是高电平还是低电平）。第二种方 式是通过设置 GPIO_SODR 和 GPIO_CODR 这组寄存器来设置或者清除 GPIO_ODSR 中的相应位。由于将清除 和置位两种操作独立，所以可以容易实现对整个 GPIO 组中的单独位进行控制，以弥补 CPU 不能直接支持位操作 的不足。对于频繁改变某一个 IO 输出值的场合，使用这种方法，可以有效缩减代码长度。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-3 APT32F172 I/O 口 寄存器 GPIO_ODSR 存储着输出数据，寄存器 GPIO_PSDR 存储着输入数据。 当 GPIO 输出时，大电流灌入使能功能可通过寄存器 GPIO_DSCR 设置。对于输出模式可以通过 GPIO_OMCR 进行配置。每个 I/O 口上都带有内部弱上拉和弱下拉功能，可以通过 GPIO_PUDR 寄存器进行设 置。 11.2.3 工作模式 GPIO 只有在工作状态下才可以进行操作和配置。 GPIO 由时钟 PCLK 驱动。可以通过断开 GPIO 的时钟来 减少功耗。当系统工作模式改变时（进入或退出 SLEEP/DEEP-SLEEP 模式），I/O 上的配置和状态都不会改变。 11.2.4 外部中断与唤醒功能 通过设置寄存器 GPIO_IECR 和 GPIO_IGRP，任何一个 GPIO 管脚都可以设置成外部中断源。当指定 GPIO 的 EXI 功能被使能，即使当前 GPIO 设置为 AF 复用功能，只要该 GPIO 的 GPIO_IECR 设置位被使能，该 GPIO 的 IO 输入变化也可以触发外部中断。例如：特定 GPIO 被程序设置为 RXD 复用功能，当该 GPIO 的 IECR 被使能 后，该 GPIO 口可以通过 RXD 的变化触发外部中断。 中断触发方式可由与 SYSCON EXI 相关的控制寄存器来进行设置。中断路径中的自适应噪声滤波器能对输入 信号进行去抖处理。去抖处理不依赖于系统时钟，当系统处于 DEEP-SLEEP 模式时，仍旧有效。所有的 GPIO 按 后缀进行分组。每组中 4 个管脚中的其中一个都可以通过配置寄存器 GPIO_IGRP 来被设置成 EXI。 PA0.0 EXI16 PA1.0 PB1.0 PC1.0 PD1.0 EXI17 PA1.1 PB1.1 PC1.1 PD1.1 EXI1 PA1.15 PB1.15 PC1.15 PD1.15 EXI15 EXI0 PB0.0 PC0.0 PD0.0 From GPIO_IGRP EXI31 PA0.1 PB0.1 PC0.1 PD0.1 PA0.15 PB0.15 PC0.15 PD0.15 GPIO Noise Filter EXI31 ~ EXI0 SYSCON INTERRUPT REQ Figure 11-2 GPIO外部中断原理图 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-4 From PAD PA00IE From GPIO_IECR APT32F172 I/O 口 当芯片处于 SLEEP 模式或 DEEP-SLEEP 模式下，GPIO 可以被作为唤醒源使用。当需要使能 GPIO 外部 中断功能时， GPIO 外部中断功能应该通过 GPIO_IECR 寄存器来使能，并且相应的 EXI 组需要通过 SYSCON_EXIER 寄存器设置为中断使能。相对应的 IRQ 需要在 CPU 中使能为唤醒源。 设置IGRP，分配EXIx触发组 设置IECR，使能相应GPIO的EXI功能 设置EXI的触发类型， SYSCON_EXIRT/FT 清除EXI的pending，SYSCON_EXICR 使能EXIx，SYSCON_EXIER 使能全局CPU中断 需要跳转中断服务 N Y 使能VIC中的中断使能的EXI中断号， VIC_ISER 需要中断唤醒 N Y 使能VIC中的唤醒控制的EXI中断号， VIC_IWER 配置完成 Figure 11-3 GPIO外部中断配置流程 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-5 APT32F172 I/O 口 11.3 寄存器说明 11.3.1 寄存器表 • Base Address of A0: 0x4004_0000 • Base Address of A1: 0x4004_0100 • Base Address of B0: 0x4004_1000 • Base Address of C0: 0x4004_2000 • Base Address of D0: 0x4004_3000 Register Offset Description Reset Value GPIO_CONLR 0x00 低位控制寄存器 - GPIO_CONHR 0x04 高位控制寄存器 - GPIO_WODR 0x08 输出数据寄存器 0x0000_0000 GPIO_SODR 0x0C 输出置位寄存器 0x0000_0000 GPIO_CODR 0x10 输出清除寄存器 0x0000_0000 GPIO_ODSR 0x14 输出状态寄存器 0x0000_0000 GPIO_PSDR 0x18 管脚状态寄存器 0x0000_0000 RSVD 0x1C Reserved - GPIO_PUDR 0x20 上拉/下拉配置寄存器 - GPIO_DSCR 0x24 驱动强度配置寄存器 0x0000_0000 GPIO_OMCR 0x28 输出模式配置寄存器 0x0000_0000 GPIO_IECR 0x2C 外部中断使能寄存器 0x0000_0000 GPIO_IEER 0x30 外部中断使能设置寄存器 0x0000_0000 GPIO_IEDR 0x34 外部中断使能清除寄存器 0x0000_0000 注意： - GPIO_IGRP 跟 GPIOA0 使用同一个 PCLK • Base Address of GPIO_IGRP: 0x4004_4000 Register Offset Description Reset Value GPIO_IGRPL 0x00 外部中断组配置寄存器 0x0000_0000 GPIO_IGRPH 0x04 外部中断组配置寄存器 0x0000_0000 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-6 APT32F172 I/O 口 11.3.2 GPIO_CONLR (低位控制寄存器) Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 24 23 22 0 0 0 0 21 20 19 18 0 0 0 0 17 16 15 14 0 0 0 0 13 12 11 10 0 0 0 0 9 8 7 6 0 0 0 0 5 4 3 2 0 0 0 0 1 0 P0 0 25 P1 26 P2 27 P3 0 28 P4 0 29 P5 30 P7 31 P6 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description P7 [31:28] RW IO 管脚 7 的功能模式 0x0 P6 [27:24] RW IO 管脚 6 的功能模式 0x0 P5 [23:20] RW IO 管脚 5 的功能模式 0x0 P4 [19:16] RW IO 管脚 4 的功能模式 0x0 P3 [15:12] RW IO 管脚 3 的功能模式 0x0 P2 [11:8] RW IO 管脚 2 的功能模式 0x0 P1 [7:4] RW IO 管脚 1 的功能模式 0x0 P0 [3:0] RW IO 管脚 0 的功能模式 0x0 0: GPD, GPIO 输入输出禁止模式 (默认模式) 1: GPI, GPIO 输入使能模式 2: GPO, GPIO 输出使能模式，输入禁止 3: GPO, GPIO 带输入监测的输出模式 4 ~15: AFx (x 从‘1’开始)，功能复用模式 (参见管脚配置) APTCHIP MICROELECTRONICS 11-7 Reset Value APT32F172 I/O 口 11.3.3 GPIO_CONHR (高位控制寄存器) Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 24 23 22 0 0 0 0 21 20 19 18 0 0 0 0 17 16 15 14 0 0 0 0 13 12 11 10 0 0 0 0 9 8 7 6 0 0 0 0 5 4 3 2 0 0 0 0 1 0 P8 0 25 P9 26 P10 27 P11 0 28 P12 0 29 P13 30 P15 31 P14 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description P15 [31:28] RW IO 管脚 15 的功能模式 0x0 P14 [27:24] RW IO 管脚 14 的功能模式 0x0 P13 [23:20] RW IO 管脚 13 的功能模式 0x0 P12 [19:16] RW IO 管脚 12 的功能模式 0x0 P11 [15:12] RW IO 管脚 11 的功能模式 0x0 P10 [11:8] RW IO 管脚 10 的功能模式 0x0 P9 [7:4] RW IO 管脚 9 的功能模式 0x0 P8 [3:0] RW IO 管脚 8 的功能模式 0x0 0: GPD, GPIO 输入输出禁止模式 (默认模式) 1: GPI, GPIO 输入使能模式 2: GPO, GPIO 输出使能模式，输入禁止 3: GPO, GPIO 带输入监测的输出模式 4 ~15: AFx (x 从‘1’开始)，功能复用模式 (参见管脚配置) APTCHIP MICROELECTRONICS 11-8 Reset Value APT32F172 I/O 口 11.3.4 GPIO_WODR (输出数据寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P0 0 16 P1 0 17 P2 0 18 P3 0 19 P4 0 20 P5 0 21 P6 0 22 P7 0 23 P8 24 P9 25 P10 26 P11 27 P12 28 P13 29 P14 30 RSVD 31 P15 Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 输出数据控制位 0 = 对应管脚置‘0’，低电平。 1 = 对应管脚置‘1’，高电平。 Px [x] W 该寄存器用途与寄存器 GPIO_SODR (输出置位寄存器) 和 GPIO_CODR (输出清除寄存器)一致。但是，不同的地方在于所有的 输出数据都在同一时间被设置(1 和 0)。这个功能是与寄存器 GPIO_SODR 和 GPIO_CODR 不一致的。 只有当功能模式在寄存器 CONLR 或 CONHR 中被设置成 GPIO ， 输出的数据才是有效的。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-9 0 APT32F172 I/O 口 11.3.5 GPIO_SODR (输出置位寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P0 0 16 P1 0 17 P2 0 18 P3 0 19 P4 0 20 P5 0 21 P6 0 22 P7 0 23 P8 24 P9 25 P10 26 P11 27 P12 28 P13 29 P14 30 RSVD 31 P15 Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 输出置 1 Px [x] W 0 = 无效果 1 = 相应 GPIO 管脚的输出数据被置 1，高电平 只有当功能模式在寄存器 CONLR 或 CONHR 中被设置成 GPIO ，输出的数据才是有效的。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-10 0 APT32F172 I/O 口 11.3.6 GPIO_CODR (输出清除寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P0 0 16 P1 0 17 P2 0 18 P3 0 19 P4 0 20 P5 0 21 P6 0 22 P7 0 23 P8 24 P9 25 P10 26 P11 27 P12 28 P13 29 P14 30 RSVD 31 P15 Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 的输出清零 Px [x] W 0 = 无效果 1 = 相应 GPIO 管脚的输出数据被清零，变成低电平 只有当功能模式在寄存器 CONLR 或 CONHR 中被设置成 GPIO ， 清除数据才是有效的。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-11 0 APT32F172 I/O 口 11.3.7 GPIO_ODSR (输出状态寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P0 0 16 P1 0 17 P2 0 18 P3 0 19 P4 0 20 P5 0 21 P6 0 22 P7 0 23 P8 24 P9 25 P10 26 P11 27 P12 28 P13 29 P14 30 RSVD 31 P15 Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 输出状态 Px [x] R 0 = 对应管脚置为‘0’，低电平。 1 = 对应管脚置为‘1’，高电平。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-12 0 APT32F172 I/O 口 11.3.8 GPIO_PSDR (管脚状态寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P0 0 16 P1 0 17 P2 0 18 P3 0 19 P4 0 20 P5 0 21 P6 0 22 P7 0 23 P8 24 P9 25 P10 26 P11 27 P12 28 P13 29 P14 30 RSVD 31 P15 Address = Base Address + 0x0018, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 输入状态 Px [x] R 0 = 对应管脚为‘0’，低电平。 1 = 对应管脚为‘1’，高电平。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-13 0 APT32F172 I/O 口 11.3.9 GPIO_PUDR (上拉/下拉配置寄存器) Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 P0 17 P1 18 P2 19 P3 20 P4 21 P5 22 P6 23 P7 24 P8 25 P9 26 P10 27 P14 28 P11 29 P12 30 P15 31 P13 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type P15 [31:30] RW 上拉/下拉 IO 管脚 15 'b00 P14 [29:28] RW 上拉/下拉 IO 管脚 14 'b00 P13 [27:26] RW 上拉/下拉 IO 管脚 13 'b00 P12 [25:24] RW 上拉/下拉 IO 管脚 12 'b00 P11 [23:22] RW 上拉/下拉 IO 管脚 11 'b00 P10 [21:20] RW 上拉/下拉 IO 管脚 10 'b00 P9 [19:18] RW 上拉/下拉 IO 管脚 9 'b00 P8 [17:16] RW 上拉/下拉 IO 管脚 8 'b00 P7 [15:14] RW 上拉/下拉 IO 管脚 7 'b00 P6 [13:12] RW 上拉/下拉 IO 管脚 6 'b00 P5 [11:10] RW 上拉/下拉 IO 管脚 5 'b00 P4 [9:8] RW 上拉/下拉 IO 管脚 4 'b00 P3 [7:6] RW 上拉/下拉 IO 管脚 3 'b00 P2 [5:4] RW 上拉/下拉 IO 管脚 2 'b00 P1 [3:2] RW 上拉/下拉 IO 管脚 1 'b00 P0 [1:0] RW 上拉/下拉 IO 管脚 0 'b00 'b00: 'b01: 'b10: 'b11: Description 上拉禁止，下拉禁止 上拉使能，下拉禁止 上拉禁止，下拉使能 上拉禁止，下拉禁止 即使在寄存器 CONLR 或 CONHR 中配置成 GPD，寄存器 PUDR 中的改动也仍然有效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-14 Reset Value APT32F172 I/O 口 11.3.10 GPIO_DSCR (驱动强度配置寄存器) Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 0 14 13 0 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 P0 17 P1 18 P2 19 P3 20 P4 21 P5 22 P6 23 P7 24 P8 25 P9 26 P10 27 P14 28 P11 29 P12 30 P15 31 P13 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value P15 [31:30] RW IO 管脚 15 驱动强度配置 'b00 P14 [29:28] RW IO 管脚 14 驱动强度配置 'b00 P13 [27:26] RW IO 管脚 13 驱动强度配置 'b00 P12 [25:24] RW IO 管脚 12 驱动强度配置 'b00 P11 [23:22] RW IO 管脚 11 驱动强度配置 'b00 P10 [21:20] RW IO 管脚 10 驱动强度配置 'b00 P9 [19:18] RW IO 管脚 9 驱动强度配置 'b00 P8 [17:16] RW IO 管脚 8 驱动强度配置 'b00 P7 [15:14] RW IO 管脚 7 驱动强度配置 'b00 P6 [13:12] RW IO 管脚 6 驱动强度配置 'b00 P5 [11:10] RW IO 管脚 5 驱动强度配置 'b00 P4 [9:8] RW IO 管脚 4 驱动强度配置 'b00 P3 [7:6] RW IO 管脚 3 驱动强度配置 'b00 P2 [5:4] RW IO 管脚 2 驱动强度配置 'b00 P1 [3:2] RW IO 管脚 1 驱动强度配置 'b00 P0 [1:0] RW IO 管脚 0 驱动强度配置 'b00 每个 IO 通过两个 bit 分别设置驱动能力和驱动模式，在普通 IO 模式下，调整驱动能力可以设置不同的驱动电 流。在恒流源模式下，调整驱动能力可以设置不同的恒流限值。 BIT1 驱动模式设置 BIT0 驱动强度设置 0 普通 IO 模式 0 弱驱动能力 1 恒流源模式 1 强驱动能力 NOTE: 恒流源驱动模式只有 LED 的 SEG 管脚才支持，其他管脚无此功能。LED 的 COM 管脚大电流驱动模式下可以支持 120mA 驱动。ECP0 管脚不支持驱动能力调整。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-15 APT32F172 I/O 口 11.3.11 GPIO_OMCR (输出模式配置寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ODP0 0 16 ODP1 0 17 ODP2 0 18 ODP3 0 19 ODP4 0 20 ODP5 0 21 ODP6 0 22 ODP7 0 23 ODP8 24 ODP9 25 ODP10 26 ODP11 27 ODP12 28 ODP13 29 ODP14 30 RSVD 31 ODP15 Address = Base Address + 0x0028, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 开漏使能/禁止 ODPx [x] RW 0 = GPIO 管脚 x 不处于开漏输出模式 (推挽输出模式) 1 = GPIO 管脚 x 处于开漏输出模式 NOTE: 如果开漏使能，相应的管脚只能驱动“低“电平。当需要它驱动高电平时，管脚上需连接上拉电阻。 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-16 0 APT32F172 I/O 口 11.3.12 GPIO_IECR (外部中断使能寄存器) 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 IEN0 17 IEN1 18 IEN2 19 IEN3 20 IEN4 21 IEN5 22 IEN6 23 IEN7 24 IEN8 25 IEN9 26 IEN10 27 IEN11 28 IEN12 29 IEN13 30 IEN14 31 IEN15 Address = Base Address + 0x002C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 外部中断使能/禁止 IENx [x] RW 0 0 = 外部中断禁止 1 = 外部中断使能 NOTE: APTCHIP MICROELECTRONICS 11-17 APT32F172 I/O 口 11.3.13 GPIO_IEER (外部中断使能设置寄存器) 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 IEE0 17 IEE1 18 IEE2 19 IEE3 20 IEE4 21 IEE5 22 IEE6 23 IEE7 24 IEE8 25 IEE9 26 IEE10 27 IEE11 28 IEE12 29 IEE13 30 IEE14 31 IEE15 Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 外部中断使能设置寄存器 IEEx [x] W 0：写‘0’时无效 1：写‘1’时设置该 GPIO 外部中断有效 NOTE: 该寄存器为只写寄存器 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-18 0 APT32F172 I/O 口 11.3.14 GPIO_IEDR (外部中断使能清除寄存器) 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 IED0 17 IED1 18 IED2 19 IED3 20 IED4 21 IED5 22 IED6 23 IED7 24 IED8 25 IED9 26 IED10 27 IED11 28 IED12 29 IED13 30 IED14 31 IED15 Address = Base Address + 0x0034, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 端口 x 外部中断使能清除寄存器 IEDx [x] W 0：写‘0’时无效 1：写‘1’时设置该 GPIO 外部中断无效 NOTE: 该寄存器为只写寄存器 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-19 0 APT32F172 I/O 口 11.3.15 GPIO_IGRPL (外部中断组配置寄存器) Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 0 0 15 14 0 0 13 12 0 0 11 10 0 0 9 8 0 0 7 6 0 0 5 4 0 0 3 2 0 0 1 0 GRP0 17 RSVD 18 GRP1 19 RSVD 20 GRP2 21 RSVD 22 GRP3 23 RSVD 24 GRP4 25 RSVD 26 GRP5 27 RSVD 28 GRP7 29 GRP6 30 RSVD 31 RSVD • 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description GRP7 [30:28] RW 选择外部中断组 7 0 GRP6 [26:24] RW 选择外部中断组 6 0 GRP5 [22:20] RW 选择外部中断组 5 0 GRP4 [18:16] RW 选择外部中断组 4 0 GRP3 [14:12] RW 选择外部中断组 3 0 GRP2 [10:8] RW 选择外部中断组 2 0 GRP1 [7:4] RW 选择外部中断组 1 0 GRP0 [3:0] RW 选择外部中断组 0 0 0000: GPIOA0.x 被选中 0001: GPIOA1.x 被选中 0010: GPIOB0.x 被选中 0011: GPIOC0.x 被选中 0100: GPIOD0.x 被选中 Other: GPIOA0.x 被选中 ‘x’ 表示组数 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-20 Reset Value APT32F172 I/O 口 11.3.16 GPIO_IGRPH (外部中断组配置寄存器) Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 0 0 15 14 0 0 13 12 0 0 11 10 0 0 9 8 0 0 7 6 0 0 5 4 0 0 3 2 0 0 1 0 GRP8 17 RSVD 18 GRP9 19 RSVD 20 GRP10 21 RSVD 22 GRP11 23 RSVD 24 GRP12 25 RSVD 26 GRP13 27 RSVD 28 GRP14 29 GRP15 30 RSVD 31 RSVD • 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description GRP15 [30:28] RW 选择外部中断组 15 0 GRP14 [26:24] RW 选择外部中断组 14 0 GRP13 [22:20] RW 选择外部中断组 13 0 GRP12 [18:16] RW 选择外部中断组 12 0 GRP11 [14:12] RW 选择外部中断组 11 0 GRP10 [10:8] RW 选择外部中断组 10 0 GRP9 [6:4] RW 选择外部中断组 9 0 GRP8 [2:0] RW 选择外部中断组 8 0 0000: GPIOA0.x 被选中 0001: GPIOA1.x 被选中 0010: GPIOB0.x 被选中 0011: GPIOC0.x 被选中 0100: GPIOD0.x 被选中 Other: GPIOA0.x 被选中 ‘x’ 表示组数 APTCHIP MICROELECTRONICS 11-21 Reset Value APT32F172 12 TC0 通用定时器 (GPT/TC0) 12.1 概述 通用定时器 0 (GPT/TC0)是一个 16 位的定时/计数模块，包含功耗控制器和可选的并行 IO 控制器。定时器 0 有 3 个输入输出通道，2 种工作模式(捕捉模式和波形发生器模式)，用来实现各种功能，例如频率测量，事件计数，时长 测量，脉冲发生，产生延时，脉冲宽度调制(PWM)等。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-1 APT32F172 TC0 12.1.1 主要特性 TC0 有三个通道。每个通道，都有如下功能： • 1 个 16 位的可复位计数器: GPT_CV • 3 个 16 位的比较值寄存器: 1 个简单比较寄存器: GPT_RC 2 个捕捉/比较寄存器: GPT_RA 和 GPT_RB • 1 个选择器，可以选择 6 个时钟源，其中 5 个内部，1 个外部。 支持将 2 个时钟源组合在一起，产生一个时钟脉冲群。 外部时钟可以当作外部的触发源。 • 可编程的中断选择，支持下列中断: - 计数器溢出: COVFS - 寄存器 A 被载入数据或寄存器 B 被载入数据: LDRAS or LDRBS - 比较寄存器 A，B 或 C 与计数器相等: CPAS, CPBS, or CPS - 外部沿检测: ETRGS - 寄存器覆盖: LOVRS • 1 个软件触发源，可以用作软件复位。 • 1 个软件复位可以复位所有通道以及其相关寄存器(PMC 寄存器除外)。3 个 I/O 管脚可以用作各种不同的功能 (根据不同工作模式)。 - 在捕捉模式，TIOA 是一个事件输入，用来载入寄存器 A，寄存器 B，或者作为输入触发源。在波形发生器模 式，TIOA 用来输出波形。 - TIOB, 在捕捉模式，是一个输入触发源，而在波形发生器模式，即可以当做波形输出(双波形输出模 式)，也可以当做输入触发源(单波形输出模式)。 - TCLK, 在捕捉模式和波形发生器模式，都是外部时钟输入。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-2 APT32F172 TC0 12.1.2 管脚描述 下表列出了不同模式下的管脚定义。 Table 12-1 不同模式下的管脚描述 管脚名称 捕捉模式 波形发生器： 波形发生器： TIOA[2:0] 捕捉输入或者输入触发 单波形输出模式 输出波形 输出波形 双波形输出模式 TIOB[2:0] 输入触发 输入触发 输出波形 (GPT_MR.EEVT = 00) (GPT_MR.EEVT = 01, 10, 11) TCLK[2:0] 外部时钟输入 外部时钟输入 外部时钟输入 ETR 外部同步(上升沿) 外部同步(上升沿) 外部同步(上升沿) APTCHIP MICROELECTRONICS 12-3 APT32F172 TC0 12.2 功能描述 12.2.1 模块框图 TC0_CLK0 TC0_CLK1 GPTC_BMR[1:0] TCLK0 TIOA1 TIOA2 TIOB0 XC0 XC1 TCLK1 TCLK2 PCLK 96MHz TCLK1 00 01 10 11 Clock Ctrl Block GPTC_BMR[3:2] TIOA0 TIOA2 Trigger Timer Counter Channel 0 00 01 10 11 TIOA0 TIOA1 TCLK0 TCLK1 00 01 10 11 Reset or start Timer Counter Channel 1 EEVT GPT2_MR[11:10] TIOB2 XC0 XC1 XC2 TIOB0 Trigger GPTC_BMR[5:4] TCLK2 TIOA0 Counter Clock EEVT GPT1_MR[11:10] TIOB1 XC0 XC1 XC2 TCLK0 TCLK2 TC0_CLK2 EEVT GPT0_MR[11:10] TIOA1 TIOB1 Reset or start Trigger Timer Counter Channel 2 Reset or start TIOA2 TIOB2 GPTC_SYNC TC0_ESYNC Figure 12-1 通用定时器模块框图 注意：上图中作为 Trigger 的 TIOAx/TIOBx 为定时器模块的输出，用来级联，并非外部管脚输入。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-4 APT32F172 TC0 12.3 基本功能描述 12.3.1 时钟源 12.3.1.1 概述 通用定时器 TC0 可以配置使用各种不同的时钟。模式寄存器 GPT_MR 的 CLKS[2:0]这 3 位用来选择计数器的时钟 是 5 个内部时钟源(C_CLK/x)还是外部时钟(TCLK)。 同时，C_CLK 这个计数器时钟又可以选择为 TC0 的 PCLK 或者一个系统为 TC0 专门提供的 96MHz 高速时钟 HFCLK。 计数器的时钟源可以是以下任意一个： • 外部事件输入：XC0, XC1, 和 XC2 • 5 个内部时钟中的任意一个： C_CLK/2, C_CLK/8, C_CLK/32, C_CLK/128, 和 C_CLK/1024 • 群脉冲时钟 (参见“群脉冲时钟”的说明) 当选择内部时钟时，最大计数时长由内部时钟频率 (参考下图) 和分频数决定。 16 最大计数时长(秒) = 2 /CLK (CLK 单位为 Hz). 计数精度= 1/CLK. 该定时器支持 96MHz 的高速时钟工作，可以实现高精度的 PWM 波形输出。如需使用高速时钟，首先需要 在 SYSCON 模块中先将高速时钟使能(SYSCON_CLCR 寄存器中的 HFOSCEN 位)，并且等待该时钟稳定 (SYSCON_CLCR 寄存器中的 HFO_ST 位)，然后再将 GPT_BMR 中的 HSPD_EN 位置 1。 12.3.1.2 时钟模块框图 下图为时钟选择模块的示意图： CLKS GPTx_MR[2:0] HSPD_EN GPT_BMR[8] PCLK HFCLK (96MHz) 0 C_CLK 1 HFOSCEN SYSCON_CLCR [20] /1 1/4 1/32 1/128 1/1024 XC0 XC1 XC2 000 001 010 011 100 101 110 111 1 CLKI GPTx_MR[3] CLK BURSTCLK 1 00 01 10 11 BURST GPTx_MR[5:4] Figure 12-2 时钟选择模块框图 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 12-5 Counter Clock APT32F172 TC0 12.3.1.3 外部时钟 当选择外部时钟的时候，16 位计数器可以用作一个 16 位的事件计数器。外部的电平变化(上升还是下降由模式寄存器 的第 3 位 CLKI 决定)会让计数器加 1. 如果使用外部时钟，必须保证每个时钟脉冲的宽度都大于 PCLK 的周期。 12.3.1.4 群脉冲时钟 如果 BURST (模式寄存器的[5:4]位) 选择了外部时钟，那么这个外部时钟会跟内部 CLK 进行与操作。 所以，这个通用定时器的时钟只有当 CLKBURST 为高的时候才发挥作用，如下图所示： Figure 12-3 群脉冲时钟的时序图 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-6 APT32F172 TC0 12.3.1.5 16位计数器 16 位计数器的计数支持 8 个时钟源：5 个内部和 3 个外部。 程序可以通过寄存器 GPT_CV 实时读取计数器的计数值。 计数器发生复位时，计数值被重置为 0x0000，如果时钟使能，那么计数器会从 0x0000 开始计数。时钟的使能或者禁 止由控制寄存器 GPT_CR 的第 2 位 CLKDIS 和第 1 位 CLKEN 控制。 当计数达到最大计数值(0xFFFF)时，计数器回滚到 0x0000，并且将溢出标志位(COVFS, 状态寄存器 GPT_SR 的第 0 位) 置 1，同时可以产生一个中断(通过中断使能寄存器 GPT_IER 的第 0 位 COVFS 使能，通过中断禁止寄存器 GPT_IDR 的第 0 位 COVFS 禁止)，然后继续开始计数。 计数器的复位： 当计数器在工作时，计数值可以通过下列操作重置为 0x0000： • 软件触发 (GPT_CR 的 SWTRG) • 外部触发 • 比较值 C 的匹配 • 模块控制寄存器 GPT_BCR 的第 1 位，同步位 TCSYNC 每当重置发生时，计数值会在下一个有效的时钟沿变成 0x0000，如下图所示： Figure 12-4 计数器重置框图 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-7 APT32F172 TC0 12.3.1.6 16位寄存器 该通用定时器的每个通道都有 3 个用于捕捉/比较的 16 位寄存器。 模式的选择可以决定该寄存器是用于捕捉寄存器还是比较寄存器。 在捕捉模式，寄存器 A 和 B 为捕捉寄存器，并且会在 TIOA 的变化沿捕捉计数值。 在波形发生模式，寄存器 A 和 B 为比较寄存器。 寄存器 C 则永远是一个比较寄存器。 当计数器的值跟比较寄存器的预置值相同时，比较寄存器可以产生一个计数器重置(RC)，或者产生需要的波形(RA, RB 和 RC)。 在实际应用中，需要比较的值必须通过下面的公式计算： 比较值 = (t x CLK) - 1 • t = 希望产生的时长 (以秒为单位) • CLK = 计数器时钟 (以赫兹为单位) 例如： 计数器 PCLK = 30MHz 时，让计数器在 0.1 秒后发生一个计数值等于比较寄存器的事件。 比较值 = 0.1 x (PCLK/1024) - 1 = 0.1 x (30000000/1024) - 1= 2928.69 取整值 2929 (0x0B71) 产生约 0.01% 的偏差。 12.3.1.7 外部沿检测 该通用定制器包含有很多的外部沿检测选项。 工作模式决定了它们的功能： • 捕捉模式： – TIOA 作为捕捉触发和外部触发 – TIOB 作为外部触发 • 波形发生模式：双波形模式 – XC0, XC1, XC2 作为外部触发 • 波形发生模式：单波形模式 – TIOB 作为外部触发 每个外部沿检测，都可以选择上升沿，下降沿或者上升下降沿。 注意每次复位都是发生在下一个有效的时钟沿。 如果使用了外部触发，必须保证该触发源的输入脉冲宽度大于 PCLK 周期。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-8 APT32F172 TC0 12.3.1.8 中断 通用定时器的每个通道都有 8 个中断。它们可以通过 GPT_IER 和 GPT_IDR 寄存器使能或者禁用。 工作模式决定了哪些中断可用，如下表所示： Table 12-2 可用中断 中断名称 捕捉模式 波形发生模式 计数值溢出中断 COVFS O O 计数值载入溢出中断 LOVRS O X 比较寄存器 A 匹配中断 CPAS X O 比较寄存器 B 匹配中断 CPBS X O 比较寄存器 C 匹配中断 CPCS O O 载入捕捉寄存器 A 中断 LDRAS O X 载入捕捉寄存器 B 中断 LDRBS O X 外部触发中断 ETRGS O O APTCHIP MICROELECTRONICS 12-9 APT32F172 TC0 12.3.2 捕捉模式 12.3.2.1 概述 当 WAVE 位(模式寄存器的第 15 位)是 0 的时候，定时器工作为捕捉模式(可用于波形检测)。 捕捉模式为硬件复位后默认的工作模式。该模式强制将 TIOA 和 TIOB 当作输入管脚。 捕捉模式可以用来检测 2 个事件发生的间隔时间。 事件可以是外部在 TIOA 或者 TIOB 上的输入信号，也可以是内部的事件(软件触发或者预设比较寄存器的匹配)。 TIOA 上的外部事件(上升或者下降沿)可以让计数值载入寄存器 A，让计数值载入寄存器 B，或者触发功能(重置并且 重新开始计数)。 寄存器 C 可以设置一个预先定义好的比较值(16 位)。 当捕捉寄存器 B 被载入时，可以在此时禁止计数器的时钟或者停止计数。 用户可以随意选择内部时钟源 (PCLK/2, PCLK/8, PCLK/32, PCLK/128 或 PCLK/1024)，或者外部时钟源 (XC0, XC1, XC2)。 群脉冲模式可以用来产生特殊的时钟群，详细信息请参考“时钟源”章节。 定时器在以下情况会产生中断： • 检测到外部触发 • RA 载入 • RB 载入 • 计数值溢出 (当计数值从 0xFFFF 计到 0x0000) • 载入溢出 (当 RA 或者 RB 还没被读取时又被载入值) • RC 匹配 (计数器计数到寄存器 C 设定的值) 最后，同步寄存器可以用来产生一个软件触发，让所有通道的计数器重置并且同时开始计数。 下面有一些例子，演示了捕捉模式的用途。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-10 APT32F172 TC0 12.3.2.2 检测TIOA脉冲宽度，以及TIOB和TIOA的相位 TIOB 上升沿复位并且开始计数。 TIOA 上升沿载入 RA，下降沿载入 RB。 当 RB 载入时，计数停止。 外部触发重新开始一个捕捉周期。 Figure 12-5 TIOA 脉冲宽度 RA 的值为 TIOB 和 TIOA 的相位差。 (RB-RA) 为 TIOA 脉冲的宽度 注意计数器重置后，TIOA的下降沿不会让计数值载入RB。RA总是会被先载入，也就是说在RA没有被载入的前提 下，RB是不会被载入计数值的。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-11 APT32F172 TC0 12.3.2.3 检测TIOA上两个连续上升沿的间隔时间 TIOB 上升沿复位并且开始计数。 开始计数后的第一个 TIOA 上升沿载入 RA，第二个 TIOA 上升沿载入 RB。 Figure 12-6 TIOA 上升沿 RA 的值为 TIOB 和 TIOA 的相位差。 (RB-RA) 为TIOA脉冲的周期 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-12 APT32F172 TC0 12.3.2.4 检测TIOA脉冲宽度或者周期 (TIOB未使用) TIOA 下降沿复位并且开始计数，如果 RA 已经被载入，那么 TIOA 下降沿也载入 RB。 TIOA 上升沿载入 RA。 Figure 12-7 TIOA 脉冲宽度或者周期 RA 的值为 TIOA 脉冲宽度(低电平) 时长。 RB 的值为 TIOA 的周期时长。 12.3.2.5 外部时钟TCLK的事件计数 每个 TCLK 上升沿，计数值加 1。 Figure 12-8 TCLK的计数 12.3.3 计数值为检测到的TCLK上升沿的个数。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-13 APT32F172 TC0 波形发生模式 12.3.3.1 概述 当 WAVE 位(模式寄存器的第 15 位)是 1 的时候，定时器工作为波形发生模式。该模式强制将 TIOA 当 作输出管脚。TIOB 则可以当做输出(双波形输出模式)或者输入(单波形输出模式)。 波形发生模式可以用来产生对称的或者可变的周期波形。 TIOA 管脚的输出波形(变 1，变 0，或者翻转) 由 4 个事件控制： • 软件触发 • 外部事件的变化沿 (上升，下降或者上升下降) • 计数器和比较寄存器 A 的值匹配 • 计数器和比较寄存器 C 的值匹配 作为输出，TIOB 管脚的输出波形(变 1，变 0，或者翻转) 由 4 个事件控制： • 软件触发 • 外部事件的变化沿 (上升，下降或者上升下降) • 计数器和比较寄存器 B 的值匹配 • 计数器和比较寄存器 C 的值匹配 当 TIOB 用作外部触发源时，比较寄存器 B 不起作用。 当比较寄存器 C 的值匹配时，可以触发 3 个事件： • 计数器重置并且在下个时钟沿开始计数 • 计数器停止计数 • 计数器停止计数并且禁用计数器的时钟。 如果寄存器 C 匹配重新开始计数，那么可以产生一个连续的波形，周期为寄存器 C 的值+1。如果不重新开始计 数，那么也可以产生一个连续的波形，只是周期为最大计数值(0xFFFF)能产生的周期。 用户可以随意选择内部时钟源 (PCLK/2, PCLK/8, PCLK/32, PCLK/128 或 PCLK/1024)，或者外部时钟源 (TCLK)。 支持群脉冲模式，可以用来产生特殊的时钟群，详细信息请参考“时钟源”章节。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-14 APT32F172 TC0 下列事件会产生中断： • 检测到外部触发 • 计数值溢出 (当计数值从 0xFFFF 变为 0x0000) • RA 匹配 (计数值跟比较寄存器 A 的值相等) • RB 匹配 (计数值跟比较寄存器 B 的值相等) • RC 匹配 (计数值跟比较寄存器 C 的值相等) 最后，同步寄存器可以用来产生一个软件触发，让所有通道的计数器重置并且同时开始计数。 下面有一些例子，演示了波形发生模式的用途。 12.3.3.2 产生双脉冲宽度调制 (PWM) (双波形输出模式) TIOA由RA和RC的值决定翻转，TIOB由RB和RC决定。 Figure 12-9 双脉冲宽度调制 RC 的值决定两个信号的频率，RA 决定 TIOA 的占空比，RB 决定 TIOB 的占空比。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-15 APT32F172 TC0 12.3.3.3 产生2个波形相同的但相位不同的方波信号 (双波形输出模式) 每次计数到 RA 值的时候 TIOA 翻转，计数到 RC 值的时候 TIOB 翻转。某个触发(外部或者软件)启动计 数并且初始化 TIOA 和 TIOB。 Figure 12-10 2 Square Signals RC决定两个信号的频率，RA则决定两个信号的相位延时。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-16 APT32F172 TC0 12.3.3.4 产生特定脉冲 (双输出波形模式) 只有在某个触发源触发后，才在 TIOA 和 TIOB 上产生脉冲。 TIOA 脉冲的宽度由 RA 的值决定，TIOB 脉冲的宽度由 RB 的值决定。 只有每当新的触发出现后，才会产生新的输出脉冲。 当触发来的时候，计数器被复位并且在下一个有效的时钟上升沿开始计数。 如果想在计数器重置的时刻马上产生脉冲，必须设置 RC=0,另外 MR 寄存器的 CPCTRG 需设置为 0，即 RC 匹配不作为触发。 所以，产生脉冲的原因是 RC=0 的匹配事件，而不是触发事件。 在这种情况下，用户必须设置比较寄存器 RB 匹配时禁止计数时钟，从而停止计数。 想要接收新的触发事件，用户必须重新将计数器的时钟使能。 Figure 12-11 产生脉冲 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-17 APT32F172 TC0 12.3.3.5 TIOB输入管脚触发 (单波形输出模式) 上面的一些例子中，TIOB 都是作为输出，但是 TIOB 也是可以作为触发输入的，并且可以用来产生 TIOA 的输出信 号。 下面的应用跟第一个例子一样 (双脉冲宽度调制)，但 TIOB 不是作为波形输出，而是作为一个触发输入。 Figure 12-12 TIOB作为触发的单波形输出 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-18 APT32F172 TC0 12.3.3.6 外部时钟 (TCLK0) 的事件计数 在每个 TCLK 的上升沿，计数值加 1。(参考 GPT_MR 寄存器的 CLKI，可以设置上升或者下降沿) Figure 12-13 事件计数 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-19 APT32F172 TC0 12.4 整个定时器控制模块的级联和编程 12.4.1 概述 这个控制模块用来控制通用定时器 TC0 所有的 3 个通道。 它有 2 个主要功能： • 能让 3 个定时器通道同步。它能产生一个软件触发信号，让 3 个通道同时开始工作。 • 能让 2 个或者 3 个通道组成菊花链，也就说可以提高计数的能力。 下图为控制模块框图： Figure 12-14 通用定时器控制模块编程 12.4.1 外部同步管脚 ETR管脚为外部同步输入管脚，只有上升沿有效。当ETR管脚收到一个上升沿信号时，计数器会被重置并且在下一个 有效时钟开始计数，也就是说ETR的上升沿与BCR寄存器的TCSYNC功能一致。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-20 APT32F172 TC0 12.4.1 使用通道0，给通道1产生一个外部时钟 使用 GPT0_RA 和 GPT0_RC，通道 0 产生一个脉冲宽度调制(PWM)输出波形，用来给通道 1 作为外部的时钟输 入。 注意： 如果 RC 不使用，这个可以用来做一个 32 位的计数器。 每次通道 0 计数器计数到 0xFFFF(溢出)的时候，通道 1 计数器的值加 1。 Figure 12-15 通用定时器整体控制模块的应用 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-21 APT32F172 TC0 12.4.1.1 编程举例 通用定时器 TC0 的一个例子。 我们希望产生一个 10ms 的定时(RTOS 里常用)。在中断里计数器重新开始计数，PCLK 频率为 40MHz。 配置： • 写 GPT_ECR 寄存器里的 GPT 位，使能 GPT 的时钟。 • 写 GPT_CR 里的 SWRST 位，给 GPT 一个复位，初始化 GPT。 • 配置 GPT_MR 寄存器。选择 1024 分频，波形发生模式，选择 CPCTRG，当 RC 寄存器匹配时计数器会重新 开始计数(从 0 开始)，而选择 CPCSTOP 的话，当 RC 寄存器匹配时计数器会停止工作。 • 配置 GPT_RC：控制周期为 10ms，周期 = PCLK/(GPT 时钟分频 * 定时的频率)，也就是 40MHz/(1024*100)。 • 配置 GPT_IER：将 GPT_IER 的 CPCS 位置 1，当 RC 寄存器匹配时，系统会产生一个中断。注意 CPU 的 相应中断也需要使能。 • 将 GPT_CR 寄存器里的 CLKEN 位和 SWTRG 位置 1，计数器开始计数，10ms 后会产生中断。 中断处理： • IRQ 进入，调用中断处理函数。 • 读取 GPT_SR 寄存器并且判断中断源，注意这个寄存器读取后会自动清除。 中断处理：将 GPT_CR 寄存器里的 CLKEN 位和 SWTRG 位置 1 重启计数，然后 10ms 后会再次进入中 断。 IRQ退出。 • APTCHIP MICROELECTRONICS 12-22 APT32F172 TC0 12.5 寄存器说明 12.5.1 寄存器 GPT基地址： 0x4005_0000 GPT 通道 0 基地址：0x4005_0000 GPT 通道 1 基地址：0x4005_0100 GPT 通道 2 基地址：0x4005_0200 Offset Address Table 12-3 GPT 特殊功能寄存器表 Name Description R/W Reset State 0x000 ~ 0x04C – 保留 – – 0x050 GPT_ECR 时钟使能寄存器 W – 0x054 GPT_DCR 时钟禁止寄存器 W – 0x058 GPT_PMSR 时钟状态寄存器 R (注意) 0x05C – 保留 – – 0x060 GPT_CR 控制寄存器 W – 0x064 GPT_MR 模式寄存器 R/W 0x00000000 0x068 – 保留 – – 0x06C GPT_CSR 状态清除寄存器 W – 0x070 GPT_SR 状态寄存器 R 0x00000X00 0x074 GPT_IER 中断使能寄存器 W – 0x078 GPT_IDR 中断禁止寄存器 W – 0x07C GPT_IMR 中断使能状态寄存器 R 0x00000000 0x080 GPT_CV 计数值 R 0x00000000 0x084 GPT_RA 捕捉或者比较寄存器 A R/W 0x00000000 0x088 GPT_RB 捕捉或者比较寄存器 B R/W 0x00000000 0x08C GPT_RC 比较寄存器 C R/W 0x00000000 R/W Reset State W – R/W 0x00000000 注：以上是通道 0 的寄存器描述，通道 1、2 与通道 0 寄存器分布相同 Table 12-4 多通道控制寄存器 Offset Address 注意: Name Description 0x300 GPT_BCR 整体模块控制寄存器 0x304 GPT_BMR 整体模块工作模式寄存器 该寄存器的复位值跟复位后外部管脚的状态有关。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-23 APT32F172 TC0 12.5.2 GPT_ECR (时钟使能寄存器) Address = Base Address + 0x0050, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W 1 0 GPT DBGEN 31 Name Bit Type Description Reset Value GPT 时钟使能 GPT [1] W 0 0: 无效 1: 使能时钟 调试功能使能 DBGEN [31] W 0: 无效 0 1: 使能调试功能 调试功能使能后，在进入调试模式时，计数器将停止计数 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-24 APT32F172 TC0 12.5.3 GPT_DCR (时钟禁止寄存器) Address = Base Address + 0x0054, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W 1 0 GPT DBGEN 31 Name Bit Type Description Reset Value GPT 时钟禁止 GPT [1] W 0: 无效 1: 禁止时钟 0 调试功能禁止 DBGEN [31] W APTCHIP MICROELECTRONICS 0: 无效 1: 禁止调试功能 0 12-25 APT32F172 TC0 12.5.4 GPT_PMSR (时钟状态寄存器) Address = Base Address + 0x0058, Reset Value = 0x0000_0000 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R IPIDCODE 30 DBGEN 31 Name Bit Type 1 0 GPT • Description Reset Value GPT: 时钟状态 GPT IPIDCODE [1] [29:4] R R 0: 时钟被禁止 1: 时钟被使能 0 0x2AAAAAA 模块的版本号 DBGEN: 调试功能的状态 DBGEN [31] R APTCHIP MICROELECTRONICS 0: 调试功能被禁止 1: 调试功能被使能 0 12-26 APT32F172 TC0 12.5.5 GPT_CR (控制寄存器) 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W SWRST [0] W 0 SWRST 29 Type 1 CLKEN 30 Bit 2 CLKDIS 31 Name 3 SWTRG Address = Base Address + 0x0060, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 Description SWRST: 软件复位 0: 无效 Reset Value 0 1: 产生软件复位 (GPT_PMSR 寄存器不会被复位) CLKEN [1] W CLKEN: 计数器时钟使能 0: 无效 1: 使能计数时钟如果 CLKDIS=0 0 CLKDIS [2] W CLKDIS: 计数器时钟禁止 0: 无效 1: 禁止计数器时钟 0 SWTRG [3] W SWTRG: 软件触发 0: 无效 1: 产生一个软件触发 0 在计数时钟使能的前提下，写 1 会产生一个软件触发，让计数器在下一个 有效的时钟上升沿开始计数。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-27 APT32F172 TC0 12.5.6 GPT_MR (模式寄存器，捕捉模式) 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 17 0 16 0 0 15 14 0 0 13 12 11 0 0 0 10 9 0 8 0 0 7 6 0 0 5 4 0 0 3 2 0 1 0 CLKS 22 CLKI 23 BURST 24 LDBSTOP 25 LDBDIS 26 ETRGEDG 27 ABETRG 28 CPCTRG 29 LDRA 30 LDRB 31 WAVE=0 Address = Base Address + 0x0064, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value CLKS[2:0]: 时钟选择 TC0_MCLK 为内部时钟信号，其时钟源可选，具体参照 BMR 寄存器 的 HSPD_EN 位说明 XC0, XC1 和 XC2 是外部时钟 000 : TC0_MCLK/1 CLKS [2:0] R/W 001 : TC0_MCLK /4 010 : TC0_MCLK /32 0 011 : TC0_MCLK /128 100 : TC0_MCLK /1024 101 : XC0 110 : XC1 111 : XC2 CLKI: 时钟反向 CLKI [3] R/W 0: 普通时钟(上升沿计数加 1) 1: 反向时钟(下降沿计数加 1) 0 BURST[1:0]: 群脉冲设置 这个选择的信号会跟时钟进行一个与操作，详细请参考“时钟源”章 节。 BURST [5:4] R/W 00 : None 00 01 : XC0 10 : XC1 11 : XC2 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-28 APT32F172 TC0 LDBSTOP: 载入 RB 停止计数 0: 当 RB 被载入计数值时不停止计数 LDBSTOP [6] R/W 1: 当 RB 被载入计数值时停止计数 计数停止后，可以通过触发源再次启动计数(从 0x0000 开始)。 0 如果 TIOA 同时触发启动计数和载入寄存器 RB，那么触发没有效果， 也就是载入 RB 优先。 LDBDIS: 载入 RB 禁止时钟 0: 当 RB 被载入计数值时不禁止计数器的时钟 LDBDIS [7] R/W 1: 当 RB 被载入计数值时禁止计数器的时钟并且停止计数 0 计数器的时钟被禁止后，可以通过控制寄存器的第 1 位 CLKEN 再次 使能 ETRGEDG: 外部触发沿选择 外部触发源可以是 TIOA 或者 TIOB，由模式寄存器的第 10 位 ABETRG 选择。当外部触发有效时，会发生 3 个事件： ETRGEDG [9:8] R/W – 复位并且重启计数器(在计数时钟有效的前提下) – 状态寄存器中的 ETRGS 标志位被置位 – 产生 ETRGS 中断(如果该中断被使能的话) 00 00 : 无效 01 : 上升沿 10 : 下降沿 11 : 上升下降沿 ABETRG: 选择 TIOA 或者 TIOB 作为外部触发源 0: 选择 TIOB 作为外部触发 ABETRG [10] R/W 1: 选择 TIOA 作为外部触发 0 注意：计数器必须在时钟使能的情况下才能开始计数 CPCTRG: RC 匹配后的触发 CPCTRG [14] R/W 0: RC 匹配不作为触发 1: RC 匹配作为触发 0 注意：计数器必须在时钟使能的情况下才能开始计数 WAVE: 波形输出模式 0: 捕捉模式 WAVE [15] R/W 0 1: 波形输出模式 注意：硬件复位后的默认模式为捕捉模式 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-29 APT32F172 TC0 LDRA[1:0]: 载入 RA RA 寄存器的计数值载入事件选择 LDRA [17:16] R/W 00 : 无 01 : TIOA 的上升沿 10 : TIOA 的下降沿 11 : TIOA 的上升下降沿都可以 00 注意：应用中必须保证 RA 的载入发生在 LDRA 配置完成后的下一个 有效时钟沿之后，因为 LDRA 配置完成后的下一个有效时钟沿会让计 数器重置，复位后才能正常开始工作。 LDRB[1:0]: 载入 RB RB 寄存器的计数值载入事件选择 LDRB [19:18] R/W APTCHIP MICROELECTRONICS 00 : 无 01 : TIOA 的上升沿 10 : TIOA 的下降沿 11 : TIOA 的上升下降沿都可以 12-30 00 APT32F172 TC0 12.5.7 GPT_MR (模式寄存器，波形输出模式) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 0 0 13 12 11 0 0 10 9 0 0 8 0 0 7 6 0 0 5 4 0 0 3 2 0 1 0 CLKS 16 CLKI 17 BURST 18 EEVTEDG 19 EEVT 20 ENETRG 21 ACPA 22 ACPC 23 AEEVT 24 CPCSTOP 0 25 ASWTRG BEEVT 0 26 CPCDIS 0 27 CPCTRG 0 28 BCPB 29 BCPC 30 BSWTRG 31 WAVE=1 Address = Base Address + 0x0064, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value CLKS[2:0]: 时钟选择 TC0_MCLK 为内部时钟信号，其时钟源可选，具体参照 MBR 寄存器 的 HSPD_EN 位说明 XC0, XC1 和 XC2 是外部时钟 000 : TC0_MCLK/1 CLKS [2:0] R/W 001 : TC0_MCLK /4 010 : TC0_MCLK /32 0 011 : TC0_MCLK /128 100 : TC0_MCLK /1024 101 : XC0 110 : XC1 111 : XC2 CLKI: 时钟反向 CLKI [3] R/W 0: 普通时钟(上升沿计数加 1) 1: 反向时钟(下降沿计数加 1) 0 BURST[1:0]: 群脉冲设置 BURST [5:4] R/W APTCHIP MICROELECTRONICS 这个选择的信号会跟时钟进行一个与操作，详细请参考“时钟源”章 节。 00 : None 01 : XC0 10 : XC1 11 : XC2 12-31 00 APT32F172 TC0 CPCSTOP: 比较寄存器 RC 匹配后停止计数 0: 当 RC 匹配时不停止计数 CPCSTOP [6] R/W 1: 当 RC 匹配时停止计数 计数停止后，可以通过触发源再次启动计数(从 0x0000 开始)。 0 如果 RC 匹配同时触发启动计数和停止计数，那么触发没有效果，也 就是会停止计数。 CPCDIS: 比较寄存器 RC 匹配后禁止时钟 0: 当 RC 匹配时不禁止计数器的时钟 CPCDIS [7] R/W 1: 当 RC 匹配时禁止计数器的时钟并且停止计数 计数器的时钟被禁止后，可以通过控制寄存器的第 1 位 CLKEN 再次 使能 0 EEVTEDG: 外部事件沿选择 外部事件的源由模式寄存器的[11:10]位 EEVT 选择。 当外部触发产生时，会有下面 5 个事件发生： 状态寄存器里的 ETRGS 标志被置位 产生 ETRGS 中断(如果该中断被使能) EEVTEDG [9:8] R/W 如果模式寄存器的第 12 位 ENETRG 是高，在下一个有效的时钟上升 沿，计数器被复位并且重新开始计数 00 根据 AEEVT(模式寄存器[21:20]位)的设置，TIOA 管脚可以变高，变 低，翻转或者不变 根据 BEEVT(模式寄存器[29:28]位)的设置，TIOB 管脚可以变高，变 低，翻转或者不变 00 : 无 01 : 上升沿 10 : 下降沿 11 : 上升下降沿 EEVT: 外部事件选择 从下面 4 个管脚选择外部事件源： EEVT [11:10] R/W 00 : TIOB 01 : XC0 10 : XC1 11 : XC2 00 如果选择了 TIOB，那么模式将变成单波形输出模式，TIOA 为输 出，TIOB 为输入，并且下面的寄存器设置为无效设置： – BSWTRG, 模式寄存器的[31:30]位 – BEEVT, 模式寄存器的[29:28]位 – BCPC, 模式寄存器的[27:26]位 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-32 APT32F172 TC0 – – BCPB, 模式寄存器的[25:24]位 比较寄存器 B 如果选择了外部时钟，那么模式则为双波形输出模式，TIOA 和 TIOB 都为输出。 ENETRG: 使能外部触发 该位决定外部事件是否作为复位并且重启计数的触发。 外部事件源由模式寄存器的[11:10]位 EEVT 选择。 ENETRG [12] 0: 外部事件不会复位并且重启计数，只能控制 TIOA 和 TIOB 0 1: 外部触发会复位并且重启计数 注意：计数器必须在时钟使能的情况下才能开始计数 CPCTRG: RC 匹配后的触发 该位决定 RC 匹配是否作为复位并且重启计数的触发。 CPCTRG [14] R/W 0: RC 匹配不作为触发 1: RC 匹配作为触发 0 注意：计数器必须在时钟使能的情况下才能开始计数 WAVE: 波形输出 WAVE [15] R/W 0: 捕捉模式 0 1: 波形输出模式 ACPA[1:0]: TIOA 比较寄存器 A 匹配 计数值和比较寄存器 A 匹配后，TIOA 输出状态的变化 ACPA [17:16] R/W 00 : 01 : 10 : 11 : 不变 变高 变低 翻转 00 注意：如果多个能控制 TIOA 输出的事件同时发生，那么只有一个事 件能控制 TIOA 的输出，事件优先级如下： – – – – APTCHIP MICROELECTRONICS ASWTRG (优先级最高) AEEVT ACPC ACPA 12-33 APT32F172 TC0 ACPC[1:0]: TIOA 比较寄存器 C 匹配 计数值和比较寄存器 C 匹配后，TIOA 输出状态的变化 ACPC [19:18] R/W 00 : 01 : 10 : 11 : 不变 变高 变低 翻转 00 AEEVT[1:0]: TIOA 外部事件 外部事件发生后，TIOA 输出状态的变化。外部事件的源由模式寄存器 的[11:10]位 EEVT 选择。 AEEVT [21:20] R/W 00 : 01 : 10 : 11 : 00 不变 变高 变低 翻转 ASWTRG[1:0]: TIOA 软件触发 软件触发后，TIOA 输出状态的变化 ASWTRG [23:22] R/W 00 : 01 : 10 : 11 : 不变 变高 变低 翻转 00 BCPB[1:0]: TIOB 比较寄存器 B 匹配 计数值和比较寄存器 B 匹配后，TIOB 输出状态的变化 BCPB [25:24] R/W 00 : 01 : 10 : 11 : 不变 变高 变低 翻转 00 注意：如果多个能控制 TIOB 输出的事件同时发生，那么只有一个事 件能控制 TIOB 的输出，事件优先级如下： – – – – APTCHIP MICROELECTRONICS BSWTRG (优先级最高) BEEVT BCPC BCPB 12-34 APT32F172 TC0 BCPC[1:0]: TIOB 比较寄存器 C 匹配 计数值和比较寄存器 C 匹配后，TIOB 输出状态的变化。该寄存器只有 在 TIOB 不是作为输入的时候有效(参考模式寄存器的[11:10]位 EEVT) BCPC [27:26] R/W 00 : 01 : 10 : 11 : 00 不变 变高 变低 翻转 BEEVT[1:0]: TIOB 外部事件 BEEVT [29:28] R/W 外部事件发生后，TIOB 输出状态的变化。外部事件的源由模式寄存器 的[11:10]位 EEVT 选择。该寄存器只有在 TIOB 不是作为输入的时候 有效(参考模式寄存器的[11:10]位 EEVT) 00 : 01 : 10 : 11 : 不变 变高 变低 翻转 00 BSWTRG[1:0]: TIOB 软件触发 软件触发后，TIOB 输出状态的变化。该寄存器只有在 TIOB 不是作为 输入的时候有效(参考模式寄存器的[11:10]位 EEVT) BSWTRG [31:30] R/W APTCHIP MICROELECTRONICS 00 : 01 : 10 : 11 : 00 不变 变高 变低 翻转 12-35 APT32F172 TC0 12.5.8 GPT_CSR (状态清除寄存器) 3 2 1 0 CPBS CPAS LOVRS COVFS 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Description 4 CPCS 29 Type 5 LDRAS 30 Bit 6 LDRBS 31 Name 7 ETRGS Address = Base Address + 0x006C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 Reset Value COVFS: 计数器溢出中断 COVFS [0] W 0: 无效 0 1: 清除 COVFS 中断 LOVRS: 载入溢出中断 LOVRS [1] W 0: 无效 0 1: 清除 LOVRS 中断 CPAS: 比较寄存器 A 匹配中断 CPAS [2] W 0: 无效 0 1: 清除 CPAS 中断. CPBS: 比较寄存器 B 匹配中断 CPBS [3] W 0: 无效 0 1: 清除 CPBS 中断. CPCS: 比较寄存器 C 匹配中断 CPCS [4] W 0: 无效 0 1: 清除 CPCS 中断. LDRAS: 载入寄存器 A 中断 LDRAS [5] W 0: 无效 0 1: 清除 LDRAS 中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-36 APT32F172 TC0 LDRBS: 载入寄存器 B 中断 LDRBS [6] W 0: 无效 0 1: 清除 LDRBS 中断 ETRGS: 外部触发中断 ETRGS [7] W 0 0: 无效 1: 清除 ETRGS 中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-37 APT32F172 TC0 12.5.9 GPT_SR (状态寄存器) 21 20 19 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 COVFS 22 LOVRS 23 CPAS 24 CPBS 25 CPCS 26 LDRAS 27 LDRBS 28 ETRGS 29 CLKSTA 30 MTIOA 14 13 12 11 TIOBS 31 MTIOB 15 TIOAS 18 TCLKS Address = Base Address + 0x0070, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R 注意: 这个寄存器为“读-清除”寄存器，读取这个寄存器后，下面这些位如果被是 1，那么读取后会自动被清除： COVFS, CPAS, CPBS, CPCS, ETRGS, TIOBS, TIOAS 和 TCLKS。在调试的时候，为了避免仿真器在暂停运行时对 寄存器的遍历读取，用户可以使用镜像寄存器。 Name Bit Type Description Reset Value COVFS: 计数器溢出状态 COVFS [0] R 当计数器计数溢出时，该位会被置 1，也就是当计数值从最大值 0xFFFF 变为 0x0000 时，计数值溢出。 0 0: 没有检测到溢出 1: 在上一次读取 GPT_SR 后，检测到计数器溢出 LOVRS: 载入溢出状态 LOVRS [1] R 检测到载入溢出时，该位会被置 1。如果捕捉寄存器 A 或者 B 在读取前又 被再次载入，那么载入溢出发生。 0: 没有检测到载入溢出 0 1: 在上一次读取 GPT_SR 后，检测到载入溢出 CPAS: 比较寄存器 A 的匹配状态 当计数值计数到比较寄存器 A 的值时，该位会被置 1. CPAS [2] R 0: 在上一次读取 GPT_SR 后，比较寄存器 A 没有匹配 0 1: 在上一次读取 GPT_SR 后，比较寄存器 A 发生了匹配 CPBS: 比较寄存器 B 的匹配状态 CPBS [3] R 当计数值计数到比较寄存器 B 的值时，该位会被置 1. 0: 在上一次读取 GPT_SR 后，比较寄存器 B 没有匹配 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-38 0 APT32F172 TC0 1: 在上一次读取 GPT_SR 后，比较寄存器 B 发生了匹配 CPCS: 比较寄存器 C 的匹配状态 当计数值计数到比较寄存器 C 的值时，该位会被置 1. CPCS [4] R 0: 在上一次读取 GPT_SR 后，比较寄存器 C 没有匹配 0 1: 在上一次读取 GPT_SR 后，比较寄存器 C 发生了匹配 LDRAS: 寄存器 A 的载入状态 LDRAS [5] R 0: 寄存器 A 没有被载入 0 1: 在上一次读取 GPT_SR 后，寄存器 A 被载入了计数值 LDRBS: 寄存器 B 的载入状态 LDRBS [6] R 0: 寄存器 B 没有被载入 0 1: 在上一次读取 GPT_SR 后，寄存器 B 被载入了计数值 ETRGS: 外部触发状态 外部触发被检测到时，该位会被置 1. 0: 外部触发没有被检测到 1: 在上一次读取 GPT_SR 后，检测到了外部触发 ETRGS [7] R 在捕捉模式： 0 触发沿的极性由模式寄存器的[9:8]位 ETRGEDG 选择，触发源由模式寄 存器的第 10 位 ABETRG 选择。 在波形发生模式： 触发沿的极性由模式寄存器的[9:8]位 ETRGEDG 选择，触发方式由模式 寄存器的第 12 位 ENETRG 设置。 CLKSTA: 时钟状态 CLKSTA [8] R 0: 时钟禁止 0 1: 时钟使能 MTIOA: TIOA 镜像 MTIOA [9] R 该位直接镜像了 TIOA 管脚的值 由于硬件复位后 TIOA 输入状态不定，所以复位值不定。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-39 0 APT32F172 TC0 MTIOB: TIOB 镜像 MTIOB [10] R 该位直接镜像了 TIOB 管脚的值 0 由于硬件复位后 TIOB 输入状态不定，所以复位值不定。 TIOBS: TIOB 状态 TIOBS [16] R 0: 在上一次读取该寄存器后，TIOB 管脚发生了至少一次的电平变化 0 1: 在上一次读取该寄存器后，TIOB 管脚没有发生电平变化 TIOAS: TIOA 状态 TIOAS [17] R 0: 在上一次读取该寄存器后，TIOA 管脚发生了至少一次的电平变化 0 1: 在上一次读取该寄存器后，TIOA 管脚没有发生电平变化 TCLKS: TCLK 状态 TCLKS [18] R 0: 在上一次读取该寄存器后，TCLK 管脚发生了至少一次的电平变化 1: 在上一次读取该寄存器后，TCLK 管脚没有发生电平变化 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-40 0 APT32F172 TC0 12.5.10 GPT_IER (中断使能寄存器) 3 2 1 0 CPBS CPAS LOVRS COVFS 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Description 4 CPCS 29 Type 5 LDRAS 30 Bit 6 LDRBS 31 Name 7 ETRGS Address = Base Address + 0x0074, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 Reset Value COVFS: 计数器溢出中断 COVFS [0] W 0: 无效 0 1: 使能 COVFS 中断. LOVRS: 载入溢出中断 LOVRS [1] W 0: 无效 0 1: 使能 LOVRS 中断. CPAS: 比较寄存器 A 匹配中断 CPAS [2] W 0: 无效 0 1: 使能 CPAS 中断. CPBS: 比较寄存器 B 匹配中断 CPBS [3] W 0: 无效 0 1: 使能 CPBS 中断. CPCS: 比较寄存器 C 匹配中断 CPCS [4] W 0: 无效 0 1: 使能 CPCS 中断. LDRAS: 载入寄存器 A 中断 LDRAS [5] W 0: 无效 0 1: 使能 LDRAS 中断. APTCHIP MICROELECTRONICS 12-41 APT32F172 TC0 LDRBS: 载入寄存器 B 中断 LDRBS [6] W 0: 无效 0 1: 使能 LDRBS 中断. ETRGS: 外部触发中断 ETRGS [7] W 0 0: 无效 1: 使能 ETRGS 中断. APTCHIP MICROELECTRONICS 12-42 APT32F172 TC0 12.5.11 GPT_IDR (中断禁止寄存器) 3 2 1 0 CPBS CPAS LOVRS COVFS 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Description 4 CPCS 29 Type 5 LDRAS 30 Bit 6 LDRBS 31 Name 7 ETRGS Address = Base Address + 0x0078, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 Reset Value COVFS: 计数器溢出中断 COVFS [0] W 0: 无效 0 1: 禁止 COVFS 中断. LOVRS: 载入溢出中断 LOVRS [1] W 0: 无效 0 1: 禁止 LOVRS 中断. CPAS: 比较寄存器 A 匹配中断 CPAS [2] W 0: 无效 0 1: 禁止 CPAS 中断. CPBS: 比较寄存器 B 匹配中断 CPBS [3] W 0: 无效 0 1: 禁止 CPBS 中断. CPCS: 比较寄存器 C 匹配中断 CPCS [4] W 0: 无效 0 1: 禁止 CPCS 中断. LDRAS: 载入寄存器 A 中断 LDRAS [5] W 0: 无效 0 1: 禁止 LDRAS 中断. APTCHIP MICROELECTRONICS 12-43 APT32F172 TC0 LDRBS: 载入寄存器 B 中断 LDRBS [6] W 0: 无效 0 1: 禁止 LDRBS 中断. ETRGS: 外部触发中断 ETRGS [7] W 0 0: 无效 1: 禁止 ETRGS 中断. APTCHIP MICROELECTRONICS 12-44 APT32F172 TC0 12.5.12 GPT_IMR (中断使能状态寄存器) 3 2 1 0 CPBS CPAS LOVRS COVFS 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Description 4 CPCS 29 Type 5 LDRAS 30 Bit 6 LDRBS 31 Name 7 ETRGS Address = Base Address + 0x007C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 Reset Value COVFS: 计数器溢出中断 COVFS [0] R 0: COVFS 中断处于禁止状态. 0 1: COVFS 中断处于使能状态. LOVRS: 载入溢出中断 LOVRS [1] R 0: LOVRS 中断处于禁止状态. 0 1: LOVRS 中断处于使能状态. CPAS: 比较寄存器 A 匹配中断 CPAS [2] R 0: CPAS 中断处于禁止状态. 0 1: CPAS 中断处于使能状态. CPBS: 比较寄存器 B 匹配中断 CPBS [3] R 0: CPBS 中断处于禁止状态. 0 1: CPBS 中断处于使能状态. CPCS: 比较寄存器 C 匹配中断 CPCS [4] R 0: CPCS 中断处于禁止状态. 0 1: CPCS 中断处于使能状态. LDRAS: 载入寄存器 A 中断 LDRAS [5] R 0: LDRAS 中断处于禁止状态. 1: LDRAS 中断处于使能状态. APTCHIP MICROELECTRONICS 12-45 0 APT32F172 TC0 LDRBS: 载入寄存器 B 中断 LDRBS [6] R 0: LDRBS 中断处于禁止状态. 0 1: LDRBS 中断处于使能状态. ETRGS: 外部触发中断 ETRGS [7] R 0: ETRGS 中断处于禁止状态. 1: ETRGS 中断处于使能状态. APTCHIP MICROELECTRONICS 12-46 0 APT32F172 TC0 12.5.13 GPT_CV (计数值寄存器) Address = Base Address + 0x0080, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R CV 31 Name Bit Type Description Reset Value CV[15:0]: 计数器的计数值 CV [15:0] R APTCHIP MICROELECTRONICS 该寄存器为计数器的实时计数值，最大值为 0xFFFF = 65535. 当触发事件发生时，在下一个有效的时钟上升沿，计数器会被复位到 0x0000。 12-47 0x0000 APT32F172 TC0 12.5.14 GPT_RA (寄存器A，捕捉模式) Address = Base Address + 0x0084, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R RA 31 Name Bit Type Description Reset Value RA: 寄存器 A 的值 当 TIOA 上有效沿被检测到时，这个寄存器会被载入当前计数器的值。有 效沿由模式寄存器的[17:16]位 LDRA 决定。 RA [15:0] R 当这个寄存器被载入时，会发生 2 个事件： – 状态寄存器中 LDRAS 标志被置 1 – 产生 LDRAS 中断(如果该中断使能) 如果计数器停止或者时钟被禁止，那么这个寄存器不能被载入值。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-48 0x0000 APT32F172 TC0 12.5.15 GPT_RB (寄存器B，捕捉模式) Address = Base Address + 0x0088, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R RB 31 Name Bit Type Description Reset Value RB: 寄存器 B 的值 当 TIOB 上有效沿被检测到时，这个寄存器会被载入当前计数器的值。有 效沿由模式寄存器的[19:18]位 LDRB 决定。 当这个寄存器被载入时，会发生 4 个事件： RB [15:0] R APTCHIP MICROELECTRONICS – 状态寄存器中 LDRBS 标志被置 1 – 产生 LDRBS 中断(如果该中断使能) – 计数器时钟可以被禁止，由模式寄存器的第 7 位 LDBDIS 决定 – 计数器可以停止计数，由模式寄存器的第 6 位 LDBSTOP 决定 12-49 0x0000 APT32F172 TC0 12.5.16 GPT_RC (寄存器C) Address = Base Address + 0x008C, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 RC 31 Name Bit Type 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value RC: 寄存器 C 的值 当计数器计到该寄存器设定的值，会发生 3 个事件： RC [15:0] R – 状态寄存器中的 CPCS 标志位会被置 1 – 产生 CPCS 中断(如果该中断使能) – 如果 CPCTRG (模式寄存器第 14 位)是 1，计数器重置并且重新 开始计数。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-50 0x0000 APT32F172 TC0 12.5.17 GPT_RA (寄存器A，波形发生模式) Address = Base Address + 0x0084, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 RA 31 Name Bit Type 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value RA: 寄存器 A 的值 当计数器计到该寄存器设定的值，会发生 3 个事件： RA [15:0] RW 状态寄存器中的 CPAS 标志被置 1。 产生 CPAS 中断(如果该中断使能) TIOA 管脚根据 ACPA(模式寄存器[17:16]位)的设定，变高，变低，翻 转，或者不变。 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-51 0x0000 APT32F172 TC0 12.5.18 GPT_RB (寄存器B，波形发生模式) Address = Base Address + 0x0088, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 RB 31 Name Bit Type 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value RB: 寄存器 B 的值 当计数器计到该寄存器设定的值，会发生 3 个事件： 状态寄存器中的 CPBS 标志被置 1。 产生 CPBS 中断(如果该中断使能) RB [15:0] RW TIOB 管脚根据 BCPB(模式寄存器[25:24]位)的设定，变高，变低，翻 转，或者不变。 该寄存器只有在 TIOB 不是作为输入的时候有效(参考模式寄存器的[11:10] 位 EEVT) APTCHIP MICROELECTRONICS 12-52 0x0000 APT32F172 TC0 12.5.19 GPT_RC (寄存器C，波形发生模式) Address = Base Address + 0x008C, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 RC 31 Name Bit Type 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value RC: 寄存器 C 的值 当计数器计到该寄存器设定的值，会发生 7 个事件： – 状态寄存器中的 CPCS 标志被置 1。 – 产生 CPCS 中断(如果该中断使能) – 如果 CPCTRG (模式寄存器的第 14 位)是 1，计数器在下一个有 效时钟沿复位并且重新开始计数 RC [15:0] RW – 计数器时钟可以被禁止，由 CPCDIS (模式寄存器的第 7 位) 决定 – 计数器可以被停止，由 CPCSTOP (模式寄存器的第 6 位)决定 – TIOA 根据 ACPC(模式寄存器[19:18]位)的选择变高，变低，翻 转，或者不变 – TIOB 根据 BCPC(模式寄存器[27:26]位)的选择变高，变低，翻 转，或者不变 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-53 0x0000 APT32F172 TC0 12.5.20 GPT_BCR (整体模块控制寄存器) 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Bit Type Description 0 SWRST 31 Name 1 TCSYNC Address = Base Address + 0x0300, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 Reset Value SWRST: 软件复位 在 3 个定时器通道上同时产生软件复位 SWRST [0] W 0 0: 无效 1: 产生软件复位 TCSYNC: 同步位 TCSYNC [1] W 给 3 个定时器通道同时产生软件触发信号，将计数器重置并且在下一个有 效时钟沿开始计数。 0: 无效 1: 让 3 个通道的定时器同时重置并且开始计数 APTCHIP MICROELECTRONICS 12-54 0 APT32F172 TC0 12.5.21 GPT_BMR (整体模块工作模式寄存器) Address = Base Address + 0x0304, Reset Value = 0x0000_0000 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 7 6 5 0 0 0 0 3 TC2XC2S 4 0 2 1 0 0 TC0XC0S 30 HSPD_EN 31 TC1XC1S • 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value TC0XC0S: TCK0 XC0 选择. TC0XC0S TC1XC1S [1:0] [3:2] RW RW 通道 0 外部时钟 XC0 的源选择 00 : TCLK0 01 : 无 10 : TIOA1 (通道 1 的输出) 11 : TIOA2 (通道 2 的输出) TC1XC1S: TCK1 XC1 选择 通道 1 外部时钟 XC1 的源选择 00 : TCLK1 01 : 无 10 : TIOA0 (通道 0 的输出) 11 : TIOA2 (通道 2 的输出) 00 00 TC2XC2S: TCK2 XC2 选择 TC2XC2S [5:4] RW 通道 2 外部时钟 XC2 的源选择 00 : TCLK2 01 : 无 10 : TIOA0 (通道 0 的输出) 11 : TIOA1 (通道 1 的输出) 00 C_CLK时钟源选择 HSPD_EN [8] RW APTCHIP MICROELECTRONICS 0 : 选择PCLK 1 : 选择内部高速时钟96MHz（需要SYSCON的CLCR寄存器 HFOSCEN位使能） 12-55 0 APT32F172 13 TC1 32位 定时器/计数器 (TC1) 13.1 概述 本章节介绍32位定时器/计数器的使用。定时器/计数器(简称TC1)有三种工作模式：比较匹配模式，输入捕捉模式， 输出翻转或者称为PWM模式。TC1可以通过特定的管脚输出PWM信号，并且TC1的时钟源支持从外部引入。 13.1.1 主要特性 • 可编程的时钟源，支持从外部管脚输入 • 位数可编程的计数器，支持8位，10位，16位，32位配置 • 单次计数或者重复循环计数 • 计数值匹配和溢出 • 捕捉，支持捕捉比较器的输出脉冲 • 支持上升沿，下降沿和上升下降同时捕捉 • 两个捕捉寄存器，可捕捉两个沿 • 输出翻转功能 • PWM输出 • 周期和频率可编程 • 有效电平和空闲电平可编程 • 32位计数器可支持最高38位分辨率，16位计数器可支持最高22位分辨率，支持扩展功能 • 带Debug选项 • 支持作为ADC的触发源 • 支持比较器的输出信号作为定时器的启动信号 13.1.2 管脚描述 Table 13-1 Pin Name 管脚描述 Function I/O Type TCLK 外部时钟源 I TCAP 捕捉输入 I TPWM PWM / 计数器输出管脚 O APTCHIP MICROELECTRONICS 13-1 Comments APT32F172 TC1 13.2 功能描述 13.2.1 模块框图 INTMASK TC_CDR PCLK TCLK 0 CAIN 1 2 ISCLK 3 IMCLK 计数启动中断 0 FIN 1 CLKDIV TCLK N-bit 计数器 TC_CEDR: CLKEN INTMASK 计数停止中断 INTMASK TC_SR: Update TC_CSMR = 溢出中断 = 脉冲匹配中断 = 周期结束中断 INTMASK TC_PULR TC_SR: PWMEN TPWM INTMASK PWM 发生器 TC_PRDR OR TC_INT TC_CUCR TC_SR: PWMIM TC_SR: PWMEX TC_SR: IDLEST TC_SR: OUTST TC_SR: KEEP TC_CDCR TC_SR: CAPT_F INTMASK TCAP 捕捉中断 TC_SR: CAPT_R Figure 13-1 TC1模块框图 13.2.2 计数器位数 计数器的位数可以由一个寄存器控制，TC1_CSMR (Counter Size Mask Register). 如果SIZE[4:0]的值是n，那么 TC将变成一个(n+1)位数的定时器，也就是说，定时器将从1计数到2^(n+1)-1为止。 13.2.3 计数器时钟 13.2.3.1 时钟源 TC可以使用两种不同的时钟(同步或者异步时钟)。同步时钟为PCLK，而异步时钟则是从下列源中任意选择的一 个：晶振，TCLK管脚，比较器输出。如果要使用外部时钟源TCLK，那么在开始定时器之前，需要先将IO管脚配置 好(配置成TCLK)。 13.2.3.2 计数器时钟 基于FIN的计数器时钟由TC1_CDR (Clock Divider Register)中的DIVM[7:0]和DIVN[3:0]决定。计数器时钟的频率 TCCLK由FIN和内部时钟分频器(DIVM和DIVN)共同确定： TCCLK = FIN / 2^DIVN / (DIVM +1) (例如，DIVN=3/DIVM=3，FIN=16MHz，那么TCCLK=500KHz) 计数器分辨率 = 1 / TCCLK 注意 ：在DIVN不等于0的时候，禁止将DIVM设为0 APTCHIP MICROELECTRONICS 13-2 APT32F172 TC1 13.2.3.3 Debug选项 TC debug选项用来选择当CPU被调试器暂停的时候，计数器是否也同时停止计数。 13.2.4 芯片内部的触发源 当TC1_SR寄存器中的HWTRIG_OUT位被置位后，TC1可以作为ADC的触发源使用。TC1的脉冲比较中断可以作为 ADC的转换开始触发源。详细内容请参考ADC章节。 当TC1_SR寄存器中的HWTRIG_IN位被置位后，比较器可以作为TC1启动计数的触发源，跟TC1_CSR寄存器中的 START位作用相同，也就是当比较器出书了一个触发脉冲时，TC1可以开始计数。详细内容请参考比较器章节。 13.2.5 更新控制寄存器 所有跟计数器工作有关的寄存器值都会在定时器的开始位被置位的时候载入到计数的逻辑电路中，而当计数器在正 常工作的时候，所有寄存器都会被冻结住无法更改，除非发生了软件复位或者操作了时钟使能控制位。如果需要在 计数器工作的时候(on-the-fly)更改配置，那么请使用”UPDATE”位的更新机制。当TC1_SR中的UPDATE位被置位的 时候才可以修改寄存器，当寄存器修改完成后，需要清除TC1_SR中的UPDATE位，告诉计数逻辑电路去载入寄存 器的值。在内部逻辑中，所有的改动只有在循环模式中的计数开始或者周期结束事件发生后，才会生效。 注意时钟源选择寄存器是个例外，这个寄存器只有当计数器没有开始，并且时钟被禁止的情况下，才可以进行修 改，否则修改无效。 13.2.6 连续计数模式 当TC1_SR中CNTM位被置位时，定时器工作在连续计数模式。在这个模式下，计数值逐次增加，直到2^(SIZE+1)1为止，其中SIZE在TC1_CSMR (Counter Size Mask Register)寄存器中设置。当TC1_SR寄存器中的REPEAT位是 0的时候，计数值在计数到2^(SIZE+1)-1后会被清零，这时定时器会产生停止中断和溢出中断。 13.2.6.1 匹配和溢出 定时器有两个比较值可以分别用来产生两种匹配中断，一个叫脉冲匹配中断，另一个叫周期结束中断。 CONDITION: TC_SR: CNTM=1, REPEAT=1; TC_CSMR=15; TC_PULR=4; TC_PRDR=8 CNTCLK TC_CVR(Counter) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E TC_SR(START) TC_RISR(STARTI) *Interrupt are cleared by writing '1' to corresponding bits in TC_ICR TC_RISR(STOPI) TC_RISR(PSTARTI) TC_RISR(PENDI) TC_RISR(MATI) Figure 13-2 匹配和溢出时序 APTCHIP MICROELECTRONICS 13-3 F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 APT32F172 TC1 当定时器开始计数，立即产生计数启动中断和周期开始中断。当计数值跟TC1_PULR中PULSE的值相等的时候，定 时器产生脉冲匹配中断，而当计数值跟TC1_PRDR中PERIOD值相等的时候，产生周期结束中断。当计数器溢出的 时候，则产生溢出中断。TC1_SR中REPEAT位用来配置定时器的工作模式是单次(one-short)还是循环重复。如果 REPEAT位被置位，那么计数溢出后计数器的值会被重置到1，然后自动重新开始计数。 将TC1_CCR寄存器的START位写1后，可以清除TC1_SR中的START启动状态，并且同时停止定时器。定时器停 止的方式由TC1_SR寄存器中STOPHOLD和STOPCLEAR位决定。 TC_SR(START) 溢出后停止 TC_CVR(计数器) STOPCLEAR=0 STOPHOLD=0 立即停止 STOPCLEAR=1 STOPHOLD=x 停止后暂停计数，开始后从原来的值继续 STOPCLEAR=0 STOPHOLD=1 Figure 13-3 基于STOP, STOPCLEAR, STOPHOLD的计数控制 如果STOPHOLD和STOPCLEAR都是0，清除TC1_SR的START位后，计数器会计数到溢出后再停止，并且计数值 自动清零。如果STOPCLEAR被置位，清除TC1_SR的START位后，计数器会立即停止。如果需要暂停计数，需要 将STOPHOLD置1并且保持STOPCLEAR为0 (STOPCLEAR位的优先权高于STOPHOLD)，这种情况下停止计数 后，计数器将保留计数值，再重新开始时会从保留的值开始继续计数。 13.2.6.2 输入捕捉 TC可以捕捉外部的输入信号，将计数值存入捕捉寄存器TC1_CUCR (Capture Up Counter Register)和TC1_CDCR (Capture Down Counter Register)中。这个工作模式用来计算外部信号的时间差异。外部输入触发信号的上升或者 下降沿可以由寄存器预先定义好的值进行选择，当检测到预设好的上升或下降沿的时候，相应的计数器计数值会被 复制到寄存器TC1_CUCR或TC1_CDCR中。 APTCHIP MICROELECTRONICS 13-4 APT32F172 TC1 CONDITION: TC_SR: CAPTEN=1, CAPT_R=1 CONDITION: TC_SR: CAPTEN=1, CAPT_F=1 PCLK TC_CVR(COUNT) N-1 N N+1 M-1 M 3 x PCLK M+1 3 x PCLK TCAP TC_CUCR(COUNT) X N TC_CDCR(COUNT) X M TC_RISR(CAPI) Figure 13-4 输入信号捕捉时序 对于输入捕捉模式，定时器的时钟必须选择PCLK，并且TCAP管脚输入的外部信号必须至少保持3个PCLK的时钟周 期长度，以免被当作毛刺信号过滤掉。 13.2.7 周期匹配模式 当TC1_SR寄存器中的CNTM位为0，TC工作在周期匹配模式。这个模式下，计数器从1一直计数到TC1_PRDR中 PERIOD设置的值。当计数到PERIOD值时，定时器产生周期结束中断。如果TC1_SR寄存器中REPEAT位为1，计 数器在周期结束后会自动从1开始继续循环计数，如果REPEAT为0，计数器则被清零并且停止计数。 CONDITION: TC_SR: CNTM=0, REPEAT=1; TC_CSMR=7; TC_PULR=4; TC_PRDR=8 CNTCLK TC_CVR(Counter) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 TC_SR(START) TC_RISR(STARTI) *Interrupt are cleared by writing '1' to corresponding bits in TC_ICR TC_RISR(STOPI) TC_RISR(PSTARTI) TC_RISR(PENDI) TC_RISR(MATI) Figure 13-5 周期匹配模式时序 APTCHIP MICROELECTRONICS 13-5 7 8 0 6 APT32F172 TC1 该模式下，当计数器的值跟TC1_PULR和TC1_PRDR相等时，定时器会分别产生脉冲匹配中断和周期结束中断。 基于TC1_SR的PWMIM位，TC可以产生两种类型的输出信号，输出翻转信号和PWM信号。注意为了将信号输出到 芯片的管脚上，TC1_SR中的PWMEN位必须为1，并且管脚的复用功能设置也必须正确。 13.2.7.1 输出翻转功能 使能输出翻转功能后，定时器的输出会在检测到周期结束时翻转。比如，写0x08到TC1_PRDR，计数值会一直增加 直到0x08，并且在此时翻转，所以输出的波形周期为： 2 x TCCLK x PERIOD CONDITION: TC_SR: CNTM=0, REPEAT=1, PWMEN=1, PWMIM=1; TC_CSMR=7; TC_PRDR=8 CNTCLK TC_CVR(Counter) 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 6 TC_RISR(PENDI) Period Period TPWM Figure 13-6 输出翻转功能的时序 13.2.7.2 PWM功能 TC可以用来产生PWM (Pulse Width Modulation)输出。在这模式下，当定时器启动时，TC1_PULR寄存器的 PULSE会被载入到PWM逻辑电路中。 TC1_PULR的值必须小于或等于TC1_PRDR的值。 PWM输出信号的初始值由TC1_SR寄存器中的OUTST位决定。当OUTST为1的时候，输出信号为高；当OUTST为 0的时候，输出信号为低。当计数器的值等于TC1_PULR的时候，定时器产生脉冲匹配事件，并且此时PWM输出翻 转成与OUTST位相反的状态。之后计数器继续工作，直到等于TC1_PRDR中的PERIOD值，此时定时器产生周期结 束事件，并且PWM输出再次翻转。这时如果REPEAT位为1，计数器则从1开始重新计数，如果REPEAT为0，那么 定时器停止并且计数器清零。 APTCHIP MICROELECTRONICS 13-6 APT32F172 TC1 CONDITION: TC_SR: CNTM=0, REPEAT=1, PWMEN=1, PWMIM=0, OUTST=0; TC_CSMR=7; TC_PULR=4; TC_PRDR=8 CNTCLK TC_CVR(Counter) 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 6 TC_RISR(MATI) TC_RISR(PENDI) Period Pulse TPWM Figure 13-7 PWM时序 13.2.7.2.1 PWM扩展位 扩展计数器的值与扩展逻辑，PWMEX寄存器的值一起，用来“拉伸”PWM输出的周期。“拉伸”的值为1个时钟周期。 由于PWMEX是一个6位的寄存器，所以每64个PWM周期为一个扩展周期。扩展周期中，有一个或多个PWM输出会 被“拉伸”一个时钟周期的长度，也就是比普通周期多一个时钟周期。扩展的周期位置由TC1_SR中的PWMEX位决 定。由于PWMEX有6位，所以PWM输出能够扩展到约38位的分辨率(32位计数器+6位扩展)。 Table 13-2 PWMEX Bit PWM扩展位 扩展周期(第x个周期拉伸1个周期) 0 32 1 16, 48 2 8, 24, 40, 56 3 4, 12, 20, 28, 36, 44, 52, 60 4 2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30, 34, 38, 42, 46, 50, 54, 58, 62 5 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57, 59, 61, 63 下图演示了基于PWMEX的PWM输出信号。 APTCHIP MICROELECTRONICS 13-7 APT32F172 TC1 N (Normal) Period E (Extension) Period Period = 18 Pulse = 2 T CNTCLK CNT TPWM Period = 18 Pulse = 2 T CNTCLK 1 2 3 18 17 CNT 2T TPWM 1 2 3 17 18 3T stretch N N N E N N E N E N N N E E E 1st 2st 16th 32nd 48th N N N N E N N N N E N E N N N N E E E N 64th 1st 2nd 16th 32nd 48th 64th PWMEX.0=1 PWMEX.1=1 PWMEX.0=1 PWMEX.1=1 64 periods 64 periods Figure 13-8 扩展PWM的波形 PWM 信号周期可以由下面的公式计算得出。 Duty (%) = – E) ) + ( PULSE + 1 ) x E ( ( PULSE x (64PERIOD ) X 100 = ( x 64 PULSE PERIOD + E PERIOD x 64 ) X 100 , ‘E’是64个周期中设置了扩展的周期数 例如，正常情况下，当PERIOD为100，PULSE为50的时候，PWM输出占空比位50%。如果PWMEX只有bit0为1， 那么第32个和第64个脉冲周期的周期宽度为51个计数时钟周期。这个情况下，PWM输出的占空比为50.015625%， 因为1/64是0.015625。如果只有PWMEX的bit5为1，那么每64个周期中的32个周期为扩展周期，这样占空比则为 50.5%。 13.2.7.2.2 PWM波形 下图展示了基于PERIOD和PULSE的PWM波形。正常周期中，当PULSE为0的时候占空比为0%，当PULSE等于 PERIOD的时候占空比100%。 PWM的输出电平由OUTST位决定。当OUTST为0的时候，PWM输出电平从低开始。可以看出，PWM扩展的电平 为高还是低可以用OUTST位来控制。 APTCHIP MICROELECTRONICS 13-8 APT32F172 TC1 CONDITION: TC_SR: CNTM=0, REPEAT=1, PWMEN=1, PWMIM=0, OUTST=0; TC_PRDR=M CNTCLK TC_CVR(Counter) 1 2 3 N-1 TC_PULR = 0 N N+1 M-2 M-1 M 1 2 3 N-1 Normal Period N N+1 M-2 M-1 M M-2 M-1 M Extension Period TC_PULR = 0 STOP > START. 注意：软件复位需要1个PCLK时钟，所以如果在软件复位后马上读取寄存器的值，读回的值会是0x0000_0000. APTCHIP MICROELECTRONICS 14-17 APT32F172 TC2 14.3.1.4 STC_IMSCR (计数器中断控制寄存器) 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description 2 1 0 STARTI 29 STOPI 30 RSVD 31 PENDI Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 R R R W W W Reset Value 周期结束中断控制 PENDI [2] RW STOPI [1] RW 0 1: 中断使能 0: 中断禁止 定时器/计数器停止中断控制 0 1: 中断使能 0: 中断禁止 定时器/计数器启动中断控制 STARTI [0] RW APTCHIP MICROELECTRONICS 0 1: 中断使能 0: 中断禁止 14-18 APT32F172 TC2 14.3.1.5 STC_RISR (计数器中断原始状态寄存器) 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R 17 Name Bit 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R Type Description 2 1 0 STARTI 29 STOPI 30 RSVD 31 PENDI Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 Reset Value 周期结束中断控制 PENDI [2] R 1: 中断发生 0: 中断没有发生 STOPI [1] R 1: 中断发生 0: 中断没有发生 0 定时器/计数器停止中断控制 0 定时器/计数器启动中断控制 STARTI [0] APTCHIP MICROELECTRONICS R 0 1: 中断发生 0: 中断没有发生 14-19 APT32F172 TC2 14.3.1.6 STC_MISR (计数器中断状态寄存器) 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R 17 Name Bit 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R Type Description 2 1 0 STARTI 29 STOPI 30 RSVD 31 PENDI Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 Reset Value 周期结束中断控制 PENDI [2] R 1: 中断发生 0: 中断没有发生 STOPI [1] R 1: 中断发生 0: 中断没有发生 0 定时器/计数器停止中断控制 0 定时器/计数器启动中断控制 STARTI [0] APTCHIP MICROELECTRONICS R 0 1: 中断发生 0: 中断没有发生 14-20 APT32F172 TC2 14.3.1.7 STC_ICR (计数器中断状态清除寄存器) 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R 17 Name Bit Type 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R W W W PENDI [2] W STOPI [1] W STARTI [0] W APTCHIP MICROELECTRONICS Description 周期结束中断控制 写1清除该中断状态 定时器/计数器停止中断控制 写1清除该中断状态 定时器/计数器启动中断控制 写1清除该中断状态 14-21 2 1 0 STARTI 29 STOPI 30 RSVD 31 PENDI Address = Base Address + 0x0018, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 Reset Value 0 0 0 APT32F172 TC2 14.3.1.8 STC_SR (计数状态寄存器) Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 • 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R RSVD 30 BUSY 31 Name Bit Type Description Reset Value 计数器工作状态 BUSY [31] APTCHIP MICROELECTRONICS R 1: 计数器正在工作 0: 计数器没有工作，处于闲置状态 14-22 0 APT32F172 TC2 14.3.1.9 STC_MR (计数器模式控制寄存器) Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 R R R 27 26 25 0 0 0 0 R R R R 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R W Name Bit 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 R R R R R 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 R R R R R RSVD 0 28 STOPTYPE 29 RSVD 30 RSVD 31 SINGLE • W Type Description Reset Value 单次/重复计数模式 SINGLE [24] RW 1 : 单次计数模式 0 : 重复计数模式 0 ※ STOPTYPE对单次计数模式有影响 停止类型 STOPTYPE [9] RW STOPTYPE 说明 0 在自动重载的时候停止 立即停止 1 – SINGLE=1时如果没有收到停止 请求，那么会在自动重载时停止 – 收到停止请求时则立即停止 注意：在STC_SR中BUSY=1的情况下，不允许修改STC_MR的值。 APTCHIP MICROELECTRONICS 14-23 0 APT32F172 TC2 14.3.1.10 STC_CNTBR (计数基值寄存器) Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name CNTB Bit Type [15:0] R Description 计数周期寄存器 该寄存器为当前计数器的计数目标值。 需通过写CNTR寄存器更新 APTCHIP MICROELECTRONICS 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R CNTB RSVD 31 14-24 Reset Value 0 APT32F172 TC2 14.3.1.11 STC_CNTR (计数值寄存器) Address = Base Address + 0x0034, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 CNT RSVD 31 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Type Description Reset Value 计数值以及周期设置 当STC_SR中BUSY=0时，读出值为计数目标值； CNT [15:0] RW 写入CNTR的值会立即更新到CNTBR。 当STC_SR中BUSY=1时，读出值为当前计数器的值。 0 写入CNTR的值，将缓存到PCNTR中，当周期 结束后更新到CNTBR。 注意： 在STC_SR中BUSY=1时，修改STC_CNTR的值会将该值自动存入STC_PCNTR中。当周期结束时， STC_PCNTR的值会被更新到STC_CNTBR中。 APTCHIP MICROELECTRONICS 14-25 APT32F172 TC2 14.3.1.12 STC_CDR (时钟分频寄存器) Address = Base Address + 0x0038, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R Name Bit Type DIVM [14:4] RW DIVN [3:0] RW 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W 时钟分频N值 计数器时钟 = 时钟源 / (2N) 14-26 0 R 时钟分频M值 计数器时钟 = 时钟源 / (DIVM + 1) 注意：在STC_SR中 BUSY = 1时，不允许修改STC_CDR。 0 1 W Description 注意：计数器时钟 = 时钟源 / (DIVM + 1) / (2N) APTCHIP MICROELECTRONICS 9 DIVM RSVD 31 DIVN • Reset Value 0 0 APT32F172 TC2 14.3.1.13 STC_PCNTR (暂存计数值寄存器) Address = Base Address + 0x0050, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name CNT Bit Type [15:0] R Description 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R Reset Value 0 暂存计数值 注意：当周期结束时，STC_PCNTR的值会被更新到STC_CNTBR中。 APTCHIP MICROELECTRONICS 7 CNT RSVD 31 14-27 APT32F172 TC2 14.3.1.14 STC_CRR (通道启动寄存器) Address = Base Address + 0x0080, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R Name CR Bit [1:0] Type RW Description 通道启动/停止控制 [1] : 通道1启动/停止控制 [0] : 通道0启动/停止控制 1 : 启动 0 : 停止 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 CR RSVD 31 14-28 0 R R W W Reset Value 0 APT32F172 TC2 14.3.1.15 STC_CMR (通道工作模式寄存器) Address = Base Address + 0x0084, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 R R R R R R 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R Name Bit 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R W W W W Type 9 8 7 6 5 4 3 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R 2 1 0 CM0 26 RSVD 27 CM1 28 RSVD 29 CCM0 30 RSVD 31 CCM1 • 0 0 0 R R W Description Reset Value 通道1模式配置 CCM1 CCM1 [19:18] [1] RW [0] CM1 = 捕捉模式 下降沿输入捕捉 使能(1)/禁止(0) 0 上升沿输入捕捉 使能(1)/禁止(0) 当STC_CRR中CR[1]是1时禁止修改CCM1 通道0模式配置 CCM0 [17:16] RW CCM0 CM0 = 捕捉模式 [1] 下降沿输入捕捉 使能(1)/禁止(0) [0] 0 上升沿输入捕捉 使能(1)/禁止(0) 当STC_CRR中CR[0]是1时禁止修改CCM0 通道1工作模式 CM1 [2] RW 0: 匹配模式 1: 捕捉模式 0 当STC_CRR中CR[1]是1时禁止修改CM1 通道0工作模式 CM0 [0] RW 0: 匹配模式 1: 捕捉模式 0 当STC_CRR中CR[0]是1时禁止修改CM0 注意：当STC_SR中BUSY=0或者STC_CRR中CRx=0时，STC_CMR可以任意修改。 APTCHIP MICROELECTRONICS 14-29 R W APT32F172 TC2 14.3.1.16 STC_CIMSCR (通道中断控制寄存器) 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R W W R R R R [9] RW CC0FI [8] RW 0 1: 中断使能 0: 中断禁止 通道0 F中断控制 0 1: 中断使能 0: 中断禁止 通道1 R中断控制 CC1RI [1] RW CC0RI [0] RW 0 1: 中断使能 0: 中断禁止 通道0 R中断控制 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 1: 中断使能 0: 中断禁止 14-30 0 0 0 R R W W Reset Value 通道1 F中断控制 CC1FI 1 CC0RI 27 CC1RI 28 RSVD 29 CC0FI 30 RSVD 31 CC1FI Address = Base Address + 0x0088, Reset Value = 0x0000_0000 • APT32F172 TC2 14.3.1.17 STC_CRISR (通道中断原始状态寄存器) 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 Name Bit 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R Type Description 9 8 7 6 5 0 0 0 0 R R R 4 3 2 0 0 0 0 R R R R R R CC1FI [9] R CC1FI 捕捉模式 下降沿输入捕捉 其它模式 不使用 0 1: 中断发生 0: 中断没有发生 通道0 F中断状态 CM0 (STC_CMR) CC0FI [8] R CC0FI 捕捉模式 下降沿输入捕捉 其它模式 不使用 0 1: 中断发生 0: 中断没有发生 通道1 R中断状态 CM1 (STC_CMR) CC1RI [1] R CC1RI 捕捉模式 上升沿输入捕捉 其它模式 匹配 0 1: 中断发生 0: 中断没有发生 通道0 R中断状态 CM0 (STC_CMR) CC0RI [0] R 上升沿输入捕捉 其它模式 匹配 1: 中断发生 0: 中断没有发生 APTCHIP MICROELECTRONICS CC0RI 捕捉模式 14-31 0 0 0 Reset Value 通道1 F中断状态 CM1 (STC_CMR) 1 CC0RI 27 CC1RI 28 RSVD 29 CC0FI 30 RSVD 31 CC1FI Address = Base Address + 0x008C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 APT32F172 TC2 14.3.1.18 STC_CMISR (通道中断状态寄存器) 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 Name Bit 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R Type Description 9 8 7 6 5 0 0 0 0 R R R 4 3 2 0 0 0 0 R R R R R R CC1FI [9] R CC1FI 捕捉模式 下降沿输入捕捉 其它模式 不使用 0 1: 中断发生 0: 中断没有发生 通道0 F中断状态 CM0 (STC_CMR) CC0FI [8] R CC0FI 捕捉模式 下降沿输入捕捉 其它模式 不使用 0 1: 中断发生 0: 中断没有发生 通道1 R中断状态 CM1 (STC_CMR) CC1RI [1] R CC1RI 捕捉模式 上升沿输入捕捉 其它模式 匹配 0 1: 中断发生 0: 中断没有发生 通道0 R中断状态 CM0 (STC_CMR) CC0RI [0] R 上升沿输入捕捉 其它模式 匹配 1: 中断发生 0: 中断没有发生 APTCHIP MICROELECTRONICS CC0RI 捕捉模式 14-32 0 0 0 Reset Value 通道1 F中断状态 CM1 (STC_CMR) 1 CC0RI 27 CC1RI 28 RSVD 29 CC0FI 30 RSVD 31 CC1FI Address = Base Address + 0x0090, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 APT32F172 TC2 14.3.1.19 STC_CICR (通道中断状态清除寄存器) 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 Name Bit Type 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R W CC1FI [9] W CC0FI [8] W CC1RI [1] W CC0RI [0] W APTCHIP MICROELECTRONICS Description 通道1 F中断状态清除 写1清除该中断状态 通道0 F中断状态清除 写1清除该中断状态 通道1 R中断状态清除 写1清除该中断状态 通道0 R中断状态清除 写1清除该中断状态 14-33 9 8 7 6 5 0 0 0 0 W R R 1 0 CC0RI 27 CC1RI 28 4 3 2 0 0 0 0 R R R R W W RSVD 29 CC0FI 30 RSVD 31 CC1FI Address = Base Address + 0x0094, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 Reset Value 0 0 0 0 APT32F172 TC2 14.3.1.20 STC_CAPSR (通道捕捉状态寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 Name Bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R Type Description [1] R 1: 捕捉到下降沿输入 0: 捕捉到上升沿输入 C0SR [0] R 1: 捕捉到下降沿输入 0: 捕捉到上升沿输入 0 通道0上一个输入捕捉状态 APTCHIP MICROELECTRONICS 14-34 0 0 0 Reset Value 通道1上一个输入捕捉状态 C1SR 1 C0SR 30 RSVD 31 C1SR Address = Base Address + 0x009C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 APT32F172 TC2 14.3.1.21 STC_CC0R (通道0捕捉/比较寄存器) Address = Base Address + 0x00C0, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R CC0 RSVD 31 Type R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 通道0的捕捉/比较值 CM0 (STC_CMR) CC0 [15:0] RW 匹配 捕捉 说明 当计数到CC0设定的值时发生匹配。 写CC0立即生效。 当捕捉到输入信号变化时， STC_CNTR的值被复制到CC0。 写CC0无效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 14-35 0 APT32F172 TC2 14.3.1.22 STC_CC1R (通道1捕捉/比较寄存器) Address = Base Address + 0x00C4, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R CC1 RSVD 31 Type R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 通道1的捕捉/比较值 CC1 [15:0] RW APTCHIP MICROELECTRONICS CM1 (STC_CMR) 说明 匹配 当计数到CC1设定的值时发生匹配。 写CC1立即生效。 捕捉 当捕捉到输入信号变化时， STC_CNTR的值被复制到CC1。 写CC1无效。 14-36 0 APT32F172 定时器（TC3） 15 时钟定时器（TC3） 15.1 概述 时钟定时器的功能有实时时钟和计时。时钟定时器的时钟源可以设置为 EMOSC，ISOSC 或者 PCLK. 要启动时钟定时器，只需将控制寄存器(TC3_CR)中的 WTEN 位和 ITS 位置 1，之后时钟定时器开始工作，一段时 间后，时钟定时的中断会自动产生，中断的间隔 PRDSEL 位控制。 时钟定时器还可以产生一个稳定的信号驱动蜂鸣器输出管脚 BUZ，控制寄存器(TC3_CR)中的 BCS 位可以选择蜂鸣 器的输出频率，0.5KHz，1KHz，2KHz，或者 4KHz。 15.1.1 特性 • 32位内部计数器（在32.768KHz时钟工作时，最大溢出时间为36个小时）。 • 可选工作时钟源。 ­ EMOSC，支持32.768KHz的晶振。 ­ ISOSC，支持500KHz，或者3MHz。 • 定时器支持两种工作模式：周期计数模式，连续计数模式。 • 频率可配置的蜂鸣器载波输出，支持0.5KHz、1KHz、2KHz和4KHz可选。 15.1.2 管脚描述 Table 15-1 Pin Name TC3_BUZZ Function 蜂鸣器频率输出 APTCHIP MICROELECTRONICS 15-1 管脚描述 I/O Type Active Level Comments O - - APT32F172 定时器（TC3） 15.2 功能描述 15.2.1 模块框图 BUZ Output TC3_CR[2:1] (BCS) Load Overflow TC3_TIMDR 32bit Incremental Counter TC3_CR[0] (WTEN) EMOSC ISOSC M U X TC3_CR[6] (MODE) Clr TC3_CSSR PEND PRDR Figure 15-1 INT GEN Interrupt Equal 时钟定时器模块框图 15.2.2 工作原理 TC3 是一个 32 位长度的递增型计数器。工作时钟可以在 EMOSC 和 ISOSC 中进行选择，当 EMOSC 的外部 晶振工作在 32.768KHz 时，此计数器可以作为 RTC 时钟使用。 TC3 可以支持两种工作模式，一种为普通计数模式（NORMAL MODE）。在此模式下，计数器一直递增，直 到计数器溢出。溢出以后自动归零重新开始计数。在此模式下，当计数器值等于 PRDSEL 设置值时，会产生 PEND 中断。当计数器溢出时，会产生 OVF 中断。另外一种工作模式为周期计数模式（PERIOD MODE）。在此模式 下，计数器一直递增，当发生 PEND 中断时，计数器会自动归零重新开始计数。 TC3 的计数在 WTEN 设置为高以后，开始计数。当 WTEN 被清除以后，计数器停止计数。在下一次 WTEN 置 高时，计数器会被清零，重新开始计数。计数器的当前计数值可以通过读取 TC3_TIMDR 获得。当对 TC3_TIMDR 进行写操作时，写入值将会被直接载入计数器，计数器从下一个周期开始，会从更新后的计数值开始计数。 在周期计数模式时，通过设置 TC3_CR 寄存器的 PRDSEL 设置周期长度。在周期长度超过 2s 时，可以通过 PRDR 寄存器设置基于 2s 的计数周期数。 TC3 自带蜂鸣器载波发生功能，可以选择 0.5KHz、1KHz、2KHz 或者 4KHz 作为输出。 APTCHIP MICROELECTRONICS 15-2 APT32F172 定时器（TC3） 15.3 寄存器说明 15.3.1 寄存器表 • Base Address: 0x4005_3000 Register Offset Description Reset Value TC3_IDR 0x000 TC3 ID控制寄存器 0x0001_002D TC3_CSSR 0x004 TC3时钟源选择寄存器 0x0000_0001 TC3_CEDR 0x008 TC3时钟使能/禁止控制寄存器 0x0000_0000 TC3_SRR 0x00C TC3软件复位寄存器 0x0000_0000 TC3_CR 0x010 TC3控制寄存器 0x0000_0030 TC3_PRDR 0x014 TC3周期设置寄存器 0x0000_0001 TC3_TIMDR 0x018 TC3计数器数据寄存器 0x0000_0000 TC3_IMCR 0x01C TC3中断使能控制寄存器 0x0000_0000 TC3_RISR 0x020 TC3中断原始状态寄存器 0x0000_0000 TC3_MISR 0x024 TC3中断状态寄存器 0x0000_0000 TC3_ICR 0x028 TC3中断状态清除寄存器 0x0000_0000 NOTE: APTCHIP MICROELECTRONICS 15-3 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.2 TC3_IDR (ID控制寄存器) Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0xFFF0_0000 • 30 29 28 0 0 0 0 R R R R 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 R R R R R R R R R R R R IDR RSVD 31 Name Bit RW Description Reset Value IDR [23:0] R ID Code寄存器 相应IP的ID Code，无法更改。 0x1002D APTCHIP MICROELECTRONICS 15-4 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.3 TC3_CSSR (时钟源选择寄存器) Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0001 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 0 CSSR • 1 R W Name Bit RW Description Reset Value 计数器时钟源选择： 0： 外部晶振 CSSR [0] RW 1： 内部低速振荡器 当外部晶振作为32.768KHz时钟的输入源，定时器可以 做精准的时间计时。 APTCHIP MICROELECTRONICS 15-5 0x1 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.4 TC3_CEDR (时钟使能/禁止控制寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit RW Description [0] RW 0：禁止计数器时钟。 1：使能计数器时钟。 0x0 SWRST不影响CLKEN位的状态。 Debug模式使能/禁止控制位。 DBGEN [1] RW 0： 禁止Debug模式。 1： 使能Debug模式。 如果DBGEN置1，当CPU在debug模式被暂停后，计数 器也同时被挂起。否则，计数器则继续工作。 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 0 0 R R W W Reset Value 计数器时钟使能/禁止控制位。 CLKEN 1 CLKEN 30 RSVD 31 DBGEN Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0000 • 15-6 0x0 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.5 TC3_SRR (软件复位寄存器) Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W RSVD 31 Name Bit RW Description Reset Value 软件复位。 SWRST [1:0] W 0x0 0：无效 1：软件复位 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 SWRST • 15-7 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.6 TC3_CR (计数器控制寄存器) Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0030 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 Name Bit RW 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R W 5 Description 4 3 2 1 1 0 0 [0] RW [2:1] RW R R R R R W W W W W Reset Value 0： 停止计数 1： 启动计数 0x0 00：0.5KHz 01：1.0KHz 0x0 10：2.0KHz 11：4.0KHz 周期设置寄存器。(1) 000：3.91ms （27个时钟周期） 001：15.625ms （29个时钟周期） PRDSEL [5:3] RW 010：62.5ms （211个时钟周期） 011：125ms （212个时钟周期） 0x6 100：250ms （213个时钟周期） 101：500ms （214个时钟周期） 110：1s （215个时钟周期） 111：使用PRDR寄存器设置值 计数器工作模式选择 (只可写)。 MODE [6] W 0：NORMAL模式。 1：PERIOD模式。 NOTE: 1) 标注的周期设置值是基于 32.768KHz 工作频率的。当选择其他工作频率时，需要进行换算。 2) 计数器工作模式选择位只可写不可读。 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 R 蜂鸣器输出频率选择。 BCS 0 0 W 计数器使能控制位 WTEN 1 WTEN 28 BCS 29 PRDSEL 30 RSVD 31 MODE • 15-8 0x0 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.7 TC3_PRDR (周期设置寄存器) Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R RSVD 31 Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 1 PRDR • RW 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 周期设置寄存器。 PRDR [15:0] RW 该寄存器值表示基于2s的周期长度。例如当该寄存器设 置为4时，表示周期为4x2s=8s。 当该寄存器设置为0时，默认为1。 APTCHIP MICROELECTRONICS 15-9 0x1 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.8 TC3_TIMDR (计数器数据寄存器) Address = Base Address + 0x0018, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 TIMDR 31 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value TIMDR [31:0] RW 计数器数据寄存器 当对该寄存器进行读操作时，返回当前计数器值。 0x0 当对该寄存器进行写操作时，计数值被TIMDR重置。 APTCHIP MICROELECTRONICS 15-10 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.9 TC3_IMCR（中断使能控制寄存器） 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R Name PEND OVF Bit [0] [1] RW RW RW Description 周期结束中断标志位 计数器溢出中断标志位 该寄存器用于使能中断。 0： 关闭中断 1： 打开中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 15-11 1 0 OVF 30 RSVD 31 PEND Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 R R W W Reset Value 0x0 0x0 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.10 TC3_RISR (中断原始状态寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 Name PEND OVF Bit [0] [1] APTCHIP MICROELECTRONICS RW R R 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R Description 周期结束中断原始标志位 计数器溢出中断原始标志位 15-12 1 0 OVF 30 RSVD 31 PEND Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 Reset Value 0x0 0x0 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.11 TC3_MISR (中断状态寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 Name PEND OVF Bit [0] [1] APTCHIP MICROELECTRONICS RW R R 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R Description 周期结束中断标志位 计数器溢出中断标志位 15-13 1 0 OVF 30 RSVD 31 PEND Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 Reset Value 0x0 0x0 APT32F172 定时器（TC3） 15.3.12 TC3_ICR (中断清除控制寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 Name PEND OVF Bit [0] [1] RW W W 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R W W Description 清除周期结束中断标志位 清除计数器溢出中断标志位 该寄存器用于清除原始中断源标志位，该寄存器为只写寄存器 0： 无效果 1： 清除中断标志 APTCHIP MICROELECTRONICS 15-14 1 0 OVF 30 RSVD 31 PEND Address = Base Address + 0x0028, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 Reset Value 0x0 0x0 APT32F172 EPWM 16 EPWM (Enhanced PWM) 16.1 概述 此MCU内嵌了一个16位的EPWM模块。该PWM模块包含了3组6个独立的PWM通道，每组可以输出两路独立的，或 者互补的PWM信号，该PWM模块还支持和模拟比较器的协同工作用以支持针对电磁加热以及电机的专门应用。 16.1.1 特性 • 16位计数方向可编程的计数器 o 递增计数 o 递减计数 o 递增后递减计数 o 递减后递增计数 • PWM 波形产生控制，支持双路独立输出模式，PWM互补输出模式和双路逐次触发输出模式 • 互补输出死区控制 • 数字PWM波形生成引擎 • 单计数器模式和独立计数器模式可选 • 比较器联动控制 o 延时触发控制 o 防误触发控制 o 软锁止和硬锁止设定 16.1.2 管脚描述 Table 16-1 Pin Name EPWM 管脚描述 Function I/O Type Active Level Comments EPWM0_X PWM0 输出X端口 O - - EPWM0_Y PWM0 输出Y端口 O - - EPWM1_X PWM1 输出X端口 O - - EPWM1_Y PWM1 输出Y端口 O - - EPWM2_X PWM2 输出X端口 O - - EPWM2_Y PWM2 输出Y端口 O - - PWM的外部中断触发端口 I 下降沿 下降沿触发 EPWM_EP[4:0] APTCHIP MICROELECTRONICS 16-1 APT32F172 EPWM 16.2 功能描述 16.2.1 模块框图 CNT PENDE LKCR.CMP0LKM=3'b111 CMP0.OUT Hard Lock STOP EMR.HLOCK LKCR.CMP1LKM=3'b111 CMP1.OUT LKCR.CMP2LKM=2'b11 CMP2.OUT CLR & ST TDL LKCR.CMP4LKM=2'b11 CMP4.OUT PCNTR PCMPAR0 PCMPBR0 LKCR.CMP1LKM=3'b110 CMP1.OUT LKCR.CMP2LKM1=2'b10 CMP2.OUT LKCR.CMP3LKM2=2'b10 CMP3.OUT LKCR.CMP4LKM3=2'b10 CMP4.OUT Soft Lock EMR. SLOCK PCNTR PCMPAR1 PCMPBR1 SLPCNTR SLPCMPAR1 SLPCMPBR1 Soft Lock Figure 16-1 APTCHIP MICROELECTRONICS P0_X P0_Y LKCR.CMP1LKM=3'b01x CMP1.OUT Complementary Output & Dead-time Ctrl. EPWM0_X Interleave Output Independent Individual Output EPWM0_Y Output Stage P1_X P1_Y Complementary Output & Dead-time Ctrl. EPWM1_X Interleave Output Independent Individual Output EPWM1_Y Digital Comparator CNTBR CMPAR2 CMPBR2 Soft Lock SLPCNTR SLPCMPAR1 SLPCMPBR1 IHPWM Wave Generate Engine CNTBR CMPAR1 CMPBR1 Hard Lock PCNTR PCMPAR1 PCMPBR1 CNTBR CMPAR0 CMPBR0 PWMCR.START TRGCR.IVTEN TRGCR.IVT Match LKCR.CMP0LKM=3'b01x CMP0.OUT Output Stage Soft Lock LKCR.CMP0LKM=3'b110 CMP0.OUT IHPWM Wave Generate Engine Hard Lock SLPCNTR SLPCMPAR0 SLPCMPBR0 Soft Lock Soft Lock Hard Lock PWMCR.STOP LKCR.CMP3LKM=2'b11 CMP3.OUT Trigger Logic 16bit PWM CNT IHPWM Wave Generate Engine Output Stage P2_X P2_Y EPWM模块框图 – 单计数器模式 16-2 Complementary Output & Dead-time Ctrl. EPWM2_X Interleave Output Independent Individual Output EPWM2_Y APT32F172 EPWM CNT PENDE LKCR.CMP0LKM=3'b111 CMP0.OUT Hard Lock LKCR.CMP3LKM2=2'b10 CMP3.OUT LKCR.CMP4LKM3=2'b10 CMP4.OUT EMR. SLOCK SLPCNTR SLPCMPAR1 SLPCMPBR1 Soft Lock Digital Comparator CNTBR CMPAR2 CMPBR2 CNTBR0 IHPWM Wave Generate Engine Figure 16-2 P0_X P0_Y LKCR.CMP1LKM=3'b01x CMP1.OUT Complementary Output & Dead-time Ctrl. PWM0_X Interleave Output Independent Individual Output PWM0_Y Output Stage P1_X P1_Y Complementary Output & Dead-time Ctrl. PWM1_X Interleave Output Independent Individual Output Soft Lock SLPCNTR SLPCMPAR2 SLPCMPBR2 IHPWM Wave Generate Engine CNTBR CMPAR1 CMPBR1 Hard Lock PCNTR PCMPAR2 PCMPBR2 CNTBR1 Soft Lock Digital Comparator PCNTR PCMPAR1 PCMPBR1 CNTBR2 LKCR.CMP2LKM1=2'b10 CMP2.OUT IHPWM Wave Generate Engine PWMCR.START TRGCR.IVTEN TRGCR.IVT Match LKCR.CMP0LKM=3'b01x CMP0.OUT Output Stage Soft Lock LKCR.CMP1LKM=3'b110 CMP1.OUT TDL Hard Lock SLPCNTR SLPCMPAR0 SLPCMPBR0 Soft Lock LKCR.CMP0LKM=3'b110 CMP0.OUT CNTBR CMPAR0 CMPBR0 Trigger Logic Soft Lock Digital Comparator PCNTR PCMPAR0 PCMPBR0 CLR & ST Hard Lock LKCR.CMP4LKM=2'b11 CMP4.OUT CNTBR0 PWMCR.STOP LKCR.CMP3LKM=2'b11 CMP3.OUT CNTBR1 LKCR.CMP2LKM=2'b11 CMP2.OUT 16bit PWM CNT 16bit PWM CNT 16bit PWM CNTx CNTBR2 STOP EMR.HLOCK LKCR.CMP1LKM=3'b111 CMP1.OUT PWM1_Y Output Stage P2_X P2_Y Complementary Output & Dead-time Ctrl. PWM2_X Interleave Output Independent Individual Output PWM2_Y EPWM模块框图 – 独立计数器模式 16.2.2 工作原理 EPWM 模块作为专门为功率控制设计的数字 PWM 模块，可以提供非常便利和智能的 PWM 波形输出。该模块 具有 3 组共 6 路输出，每组两路 PWM 信号输出（EPWM_X、EPWM_Y），两路 PWM 输出可以配置为独立的 PWM 信号，或者是互补带死区控制的一组 PWM 信号，又或者是间隔触发输出的一组 PWM 信号。 EPWM 内部具有三个 16 位的计数器，可以设置为单计数器模式(只有 1 个计数器工作)和独立计数模式(三个计 数器分别独立工作)。计数器通过可分频的系统时钟控制，最高支持 40MHz 的工作频率。计数器支持 4 种不同的计 数模式，在一个周期内支持三个比较值的比较，分别为 CMPA、CMPB 和 CNTB。在每个比较值匹配点可以对波形 输出电平进行控制，从而可以实现非常灵活的生成自定义的 PWM 波形。 该 EPWM 模块还可以和 5 个比较器进行联动，其中 CMP0 和 CMP1 可以作为 PWM 模块的启动触发信号，触 发延时可以通过寄存器进行调整，两次连续触发间的最小时间可以通过 TRGIVT 控制，以保证在触发以后的一段时 间内不会被干扰而错误触发。CMP0~CMP4 中的任意一个输出都可以作为软锁止（Soft Lock）和硬锁止（Hard Lock）的触发信号。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-3 APT32F172 EPWM 16.2.3 计数器工作模式控制 16.2.3.1 计数器工作模式 EPWM的计数器可以在4种不同的计数方式下工作。 ­ ­ ­ ­ 递增模式（Up Counting Mode） 递减模式（Down Counting Mode） 递增递减模式（Up-down Counting Mode） 递减递增模式（Down-up Counting Mode） Period 0 1 2 3 4 0 1 3 4 2 1 3 0 0 1 2 3 4 Period 4 3 2 1 0 0 4 2 1 3 4 2 0 3 2 1 0 0 1 1 2 1 2 3 4 4 3 2 Down-up Counting Mode 16-4 1 3 2 2 0 3 1 4 0 Period 3 Up-down Counting Mode Figure 16-3 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 Down Counting Mode Period 4 0 1 2 3 4 Up Counting Mode Period 4 2 3 4 4 4 3 2 1 0 Period 1 0 计数器工作模式 0 1 2 3 4 APT32F172 EPWM 当PWM计数器在递增模式下工作时，计数器收到START信号以后，从’0’开始计数直到寄存器设置值 （EPWM_CNTR）。计数器值在每个PCLK的上升沿增加1（SPCLK_EN置位时）。 PCLK CNT START Request (Write '1' to PWM_CR.START) START CMODE(PWMCR) 0 (Counter set as Up Counting mode) CNT(PCNTR) 0 7 CNTB(CNTBR) 0 7 (Pending Counter Value) CNT(CNTR) 0 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 2 1 0 7 6 BUSY SPCLK_EN StartE PEndE Figure 16-4 计数器递增模式 当PWM计数器在递减模式下工作时，计数器收到START信号以后，从寄存器设置值（EPWM_CNTR）开始递 减直到’0’。计数器值在每个PCLK的上升沿减少1（SPCLK_EN置位时）。 PCLK CNT START Request (Write '1' to PWM_CR.START) START CMODE(PWMCR) 1 (Counter set as Down Counting mode) CNT(PCNTR) 0 CNTB(CNTBR) 0 7 (Pending Counter Value) CNT(CNTR) 0 7 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 BUSY SPCLK_EN StartE PEndE Figure 16-5 计数器递减模式 当PWM计数器在递增递减模式下工作时，计数器收到START信号以后，先从’0’开始计数直到寄存器设置值 （EPWM_CNTBR），此时CENTERE事件将被触发，然后计数器从EPWM_CNTBR.CNTB值开始递减直到’0’。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-5 APT32F172 EPWM PCLK CNT START Request (Write '1' to PWM_CR.START) START CMODE(PWMCR) 2 (Counter set as Up-Down Counting mode) CNT(_PCNTR) 0 CNTB(CNTBR) 0 7 CNT(CNTR) 0 7 0 1 2 3 4 5 6 7 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 BUSY SPCLK_EN StartE PEndE CENTERE Figure 16-6 计数器递增递减模式 当PWM计数器在递减递增模式下工作时，计数器收到START信号以后，先从寄存器设置值（EPWM_CNTR） 开始递减直到’0’，此时CENTERE事件将被触发，然后计数器从’0’开始递增计数直到寄存器设置值。 PCLK CNT START Request (Write '1' to PWM_CR.START) START CMODE(PWMCR) 3 (Counter set as Down-Up Counting mode) CNT(PCNTR) 0 CNTB(CNTBR) 0 7 CNT(CNTR) 0 7 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 BUSY SPCLK_EN StartE PEndE CENTERE Figure 16-7 APTCHIP MICROELECTRONICS 计数器递减递增模式 16-6 3 4 5 6 7 7 6 APT32F172 EPWM 16.2.4 自动更新 16.2.4.1 自动更新框图 EPWM计数器一共具有7种比较值，CNTBR（基本比较值，控制PWM波形周期）、CMPAR0（PWM0通道比 较值A）、CMPBR0（PWM0通道比较值B）、CMPAR1（PWM1通道比较值A）、CMPBR1（PWM1通道比较值 B）、CMPAR2（PWM2通道比较值A）、CMPBR2（PWM2通道比较值B）。 每一个比较值寄存器都支持计数工作时更新。在计数器工作时，对这些比较值的更新都会被暂存在相对应的 PENDING寄存器中（PCNTR、PCMPAR0/1/2、PCMPBR0/1/2），PENDING寄存器的值将在PENDE事件发生 时，自动更新到相对应的比较值寄存器中。计数器未工作时，这些PENDING的值会立即更新到相对应的比较寄存 器中。 在比较器联动模式下（CMP-LINK），如果检测到Soft-lock，则比较值会自动从相对应的SLPCNTR、 SLPCMPAR0/1、SLPCMPBR0/1寄存器中更新。(PWM2通道不支持比较器联动功能) SYSTEM BUS System Write Request to CNTR EPWM_PCNTR EPWM_SLPCNTR System Write Request to CMPBR System Write Request to CMPAR EPWM_PCMPAR EPWM_SLPCMPAR EPWM_PCMPBR EPWM_SLPCMPBR Load Corresponding Register is enabled 1) When Soft-lock = 0, BUSY = 0 in PWM_SR 2) When Soft-lock = 0, BUSY = 1 in PWM_SR, PENDE is ‘1’ or StartE is ‘1’ Load Corresponding Register is enabled 1) When Soft-lock = 1, BUSY = 0 in PWM_SR 2) When Soft-lock = 1, BUSY = 1 in PWM_SR, PENDE is ‘1’ or StartE is ‘1’ EPWM_CNTBR EPWM_CMPAR Figure 16-8 EPWM_CMPBR 比较值自动更新条件 16.2.4.2 自动更新工作原理 当比较器工作时（EPWM_CR.BUSY = 1），PWM将周期性地自动更新比较寄存器，自动更新都发生在PENDE 事件发生时。当计数器没有开始工作时，更新值会立即更新到相对应的寄存器中。 在比较器联动模式下，在Soft-lock事件被触发后，更新源将自动切换到Soft-lock相对应的寄存器中。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-7 APT32F172 EPWM 16.2.5 EPWM启动停止控制 16.2.5.1 启动EPWM的方式 EPWM 的启动可通过置位EPWM_CR.START软件启动，或者在使能比较器联动以后，由指定的比较器输出来 触发。在BUSY=1条件下，如果START被置位，则PWM计数器和分频计数器都将重新开始计数。 通过软件写EPWM_EMR.SLOCK位，可以清除Soft-lock标志位。Hard-lock标志的清除必须通过设置 EPWM_EMR.HLOCK 来实现。在Hard-lock发生以后，PWM的计数器会被停止，当该标志被清除以后，PWM计数 器需要重新启动。 16.2.5.2 比较器联动和启动触发 EPWM支持比较器联动，通过设置EPWM_LKCR 可以使能比较器联动模式。在联动模式下，指定比较器的输 出可以作为启动计数器的触发信号。为避免连续的错误触发，可以通过设置比较器的触发间隔来控制两次触发之间 的时间间隔（EPWM_LKCR.TRGIVT）。 PCLK Invalid Trigger CMP OUT Start Pulse Anti-Mistrigger 0 IVTCNT 1 3 4 10 11 12 0 IVT 1 2 3 12 Tst PWMOUT Tst NOTE: - Under the anti-mistrigger duration, any comparactor trigger is invalid Figure 16-9 防误触发保护 比较器触发还支持延时触发功能，在比较器输出触发以后延时一定的时间再启动计数器，此延时可以通过 EPWM_LKCR.TRGTDL设置。延时设置Tdly = Tpclk x 4 x TDL。 PCLK CMP OUT Start Pulse CNT 0 1 3 4 20 21 22 23 24 CMPAR PWMOUT 26 25 27 28 29 0 1 2 3 21 Tst Tst+Tdly NOTE: - Tst: Normal start, PWMOUT is triggered when CMP out negedge is detected - Tst + Tdly: Delayed start, PWMOUT is triggered when CMP out negedge is detected and Delay CNT(TDL) is overflow Figure 16-10 比较器延时触发启动 在联动模式下，EPWM有两种异常处理模式，一种为soft-lock模式，另外一种为hard-lock模式。通过 EPWM_LKCR指定的比较器输出可以作为两种模式的触发源。当异常模式触发以后，相对应的标志位会被置位，可 以通过状态寄存器（EPWM_EMR）查询。 关于soft-lock，EPWM提供两种工作模式： 1. 普通模式。当soft-lock发生时，当前周期的PWM输出被立即切换到EMR.SL_PxS设定的固定值，而在计数 器重启以后的下一个周期自动切换到SLPCNTR、 SLPCMPAR、SLPCMPBR中设置的值作为当前比较 值，并且输出PWM波形，直到soft-lock的状态被清除。在普通模式下，soft-lock只可以通过软件对 EPWM_EMR.SLOCK位写1来清除，比较器触发的START条件不会清除soft-lock标志。soft-lock清除后的下 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-8 APT32F172 EPWM 个PWM周期，PWM的输出将切换回非SLP寄存器(CNTR,CMPAR,CMPBR)中设置的值。 Figure 16-11 Soft Lock 普通模式 2. 自动调节模式。当soft-lock发生时，当前周期的PWM输出被切换到EMR.SL_PxS设定的固定值，而在计数 器重启以后的下一个周期自动切换到SLPCNTR、 SLPCMPAR、SLPCMPBR中设置的值作为当前比较 值，并且输出PWM波形，这个由SLP寄存器生成的周期如果继续发生soft-lock，那么这个周期中 SLPCMPAR、SLPCMPBR的值将会自动以SLSTEP寄存器中设置的步长减小(或者增大)一次以供下个周期 使用，SLPCNTR的值将会自动以SLSTEP寄存器值2倍的步长减小(或者增大)一次以供下个周期使用，直到 不发生soft-lock的周期后，SLPCMPAR、SLPCMPBR的值又会自动以SLSTEP指定的值增大(或者减小)， SLPCNTR的值以SLSTEP值的2倍增大(或者减小)，直到SLPCMPAR、SLPCMPBR大于等于(或者小于等 于)CMPAR、CMPBR的值，自动恢复到发生soft-lock之前的状态。使用自动调节模式需要注意： a. 自减和自增的功能可以分别打开或者关闭，但是只能选择SLPCMPAR和SLPCMPBR其中一个进行 自减自增，不能同时让两者一起自减自增。 b. 在实现所需PWM波形时，注意需要选择合适的比较值和soft-lock值。当设置的 SLPCMPAR/SLPCMPBR 大于 CMPAR/CMPBR 时，自动调节功能会先自增再自减；而当设置 的SLPCMPAR/SLPCMPBR 小于 CMPAR/CMPBR 时，自动调节功能会先自减再自增。 c. 自动调节功能如果发生溢出，也就是SLPCMPAR/SLPCMPBR的值超过了整个周期的范围 (0~CNTR)，那么EPWM将产生hard-lock，也即是关断所有输出，同时产生PWMx_SLPx_OVF中 断。所以在使用自动调节功能时，必须注意不能让调节的范围溢出。 注意： 1. Soft-lock的自动调节功能只有在递减计数模式下可用(EPWM_CR寄存器里CMODE = 0x1)。 2. 自动调节模式只有在单计数器模式下(EPWM_CR.SINGLE=1)可用，独立计数器模式下不支持自动调节功 能。 当hard-lock发生时，当前PWM计数器被紧急停止。如果hard-lock标志未清除，即使软件重置了START，计数 器也无法启动。当hard-lock发生时，EPWM的输出状态可以设置为保持、高阻、高电平或者低电平输出 （EPWM_EMR寄存器）。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-9 APT32F172 EPWM Figure 16-12 Hard Lock 16.2.5.3 EPWM停止控制 EPWM的停止可以通过软件置位EPWM_CR.STOP实现。在比较器联动模式下，如果hard-lock事件被检测到， 计数器会自动停止工作。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-10 APT32F172 EPWM 16.2.6 比较事件生成器 16.2.6.1 比较事件生成模块框图 EPWM_CMPAR Up Stage CMPADME = EPWM_CNTR CMPAUME SPCLK_EN = Down Stage Up Stage CMPBUME CMPBDME Down Stage EPWM_CMPBR Figure 16-13 比较事件生成模块 16.2.6.2 比较事件生成 在EPWM中，有两个比较寄存器。通过比较比较寄存器的值和计数器的值，可以产生4种比较值匹配事件。当 EPWM_CMPAR 等于0，或者EPWM_CMPAR的值等于EPWM_CNTBR时，将不会产生CMPAUME和CMPADME 事件。当EPWM_CMPBR 等于0，或者EPWM_CMPBR的值等于EPWM_CNTBR时，将不会产生CMPBUME和 CMPBDME事件。 当下列条件满足时，相应的比较值匹配事件将会触发。 Table 16-2 比较事件触发条件 事件 事件触发条件 CMPADME 当计数器处于递减阶段 EPWM_CMPAR 的值介于‘0’和 EPWM_CNTBR 之间 EPWM_CNTR 等于 EPWM_CMPAR CMPAUME 当计数器处于递增阶段 EPWM_CMPAR 的值介于‘0’和 EPWM_CNTBR 之间 EPWM_CNTR 等于 EPWM_CMPAR 当计数器处于递减阶段 CMPBDME EPWM_CMPBR 的值介于‘0’和 EPWM_CNTBR 之间 EPWM_CNTR 等于 EPWM_CMPBR 当计数器处于递增阶段 CMPBUME EPWM_CMPBR 的值介于‘0’和 EPWM_CNTBR 之间 EPWM_CNTR 等于 EPWM_CMPBR 当 BUSY=0，不会有任何比较事件产生。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-11 APT32F172 EPWM T1 T2 T3 T4 PCLK Start Pulse Up-down Couting Mode CMODE CNT 2 0 1 2 3 4 5 6 7 6 BUSY SPCLK_EN StartE CENTERE CMPAR 6 CMPBR 4 CMPAUME CMPADME CMPBUME CMPBDME Figure 16-14 比较事件生成时序图 0xFFFF Up Counting 0xFFFF EPWM_CNTBR EPWM_CNTBR EPWM_CMPAR EPWM_CMPAR EPWM_CMPBR EPWM_CMPBR 0x0000 0x0000 CMPBDME CMPBDME CMPBUME CMPBUME CMPADME CMPADME CMPAUME CMPAUME 0xFFFF 0xFFFF Up-Down Counting EPWM_CNTBR EPWM_CNTBR EPWM_CMPAR EPWM_CMPAR EPWM_CMPBR EPWM_CMPBR 0x0000 0x0000 CMPBDME CMPBDME CMPBUME CMPBUME CMPADME CMPADME CMPAUME CMPAUME Down Counting Down-Up Counting Figure 16-15 计数模式和比较事件相互关系 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-12 5 4 3 2 APT32F172 EPWM 16.2.7 EPWM波形生成引擎 EPWM数字引擎模块可以产生两路基础PWM信号(PX、PY)。数字引擎根据计数器和数字比较器的各种事件， 生成内部PX和PY信号。PX和PY信号可以作为两路独立的PWM数字信号输出，或者选择其中一路作为互补输出模 块、间隔触发输出模块的输入信号，通过这些模块的后处理以后再输出。 16.2.7.1 EPWM引擎模块框图 PWMWGCR.PCA StartE S-Event Behavior Decision Logic PENDE P-Event Behavior Decision Logic CENTERE C-Event Behavior Decision Logic CMPBDME B-Event Behavior Decision Logic StopE CMPBUME CMPADME Behavior Decision Logic next_PXs next_PXp next_PXc Behavior Decision Logic Behavior Decision Logic Behavior Decision Logic next_PX PX PCLK next_PXa A-Event Behavior Decision Logic MUX next_PXb CMPAUME Behavior Decision Logic Priority Encoder next_PYs Priority Encoder next_PYp next_PYc MUX next_PY PY PCLK next_PYb next_PYa PWMWGCR.PCB Figure 16-16 PWM波形生成引擎框图 16.2.7.2 EPWM引擎工作原理 EPWM引擎模块根据不同的事件产生内部PX和PY信号，PX和PY可以作为输出控制模块的信号源。根据 EPWM_WGCR寄存器中PCX和PCY的设置，PX和PY的状态在5种不同的事件触发点可以作出改变，5种触发事件 具有不同的优先级，当多个事件同时发生时，具有最高优先级的事件将作为决定因素来确定PX和PY的状态。 Table 16-3 优先级 事件的优先级 触发事件 可以触发该事件的信号 S-Event StartE（软件使能，或者比较器触发）/ StopE （软件停 止，或者Hard Lock） 2 P-Event PendE（周期结束） 3 C-Event CENTERE （递增递减计数中间点） 4 B-Event CMPBDME 和 CMPBUME（计数值与CMPB相等） 5 A-Event CMPADME 和 CMPAUME（计数值与CMPA相等） 1 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-13 APT32F172 EPWM NOTE: 优先级列数字越小，代表的优先级越高 EPWM_WGCR指定了在相应触发事件发生时，对PX和PY作出何种状态改变。 Table 16-4 PWM引擎各事件触发的动作设置 设定值 动作 0 没有动作 （保持原来状态） 1 PX 或 PY 变成低电平输出 2 PX 或 PY 变成高电平输出 3 PX 或 PY 翻转输出 下面给出几种基于不同计数模式，和引擎配置产生相应PX和PY信号的例子。 CNTR WGCR = 0x00021081 P P-Event HIGH output B B-Event No Change B B-Event LOW output CMPBR A A-Event LOW output 0x0000 A A-Event No Change 0xFFFF 递增模式 CNTBR CMPAR P B A P P B A P B A P A P PX PY Figure 16-17 PWM 波形生成示例1 CNTR WGCR = 0x00012486 0xFFFF 递减模式 P P-Event LOW output P P-Event HIGH output B B-Event LOW output B B-Event HIGH output A A-Event LOW output A A-Event HIGH output CNTBR CMPAR CMPBR 0x0000 P A B P A B P PX P A B P A PY APTCHIP MICROELECTRONICS 16-14 B P APT32F172 EPWM Figure 16-18 PWM 波形生成示例2 CNTR WGCR = 0x00013043 0xFFFF 递增递减模式 CNTBR CMPAR CMPBR P P-Event LOW output B B-Event Inverted output B B-Event No Change A 0x0000 P B A C A B P B A C A B P B A C A B P B A C A PY Figure 16-19 PWM 波形生成示例3 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-15 B A A-Event No Change C C-Event No Change P PX P A-Event Inverted output APT32F172 EPWM 16.2.8 输出控制 EPWM模块具有3组共6个输出，每组有两个PWM信号输出端口，分别为EPWM_X和EPWM_Y。EPWM引擎生 成的PX和PY信号可以作为输出控制模块的输入信号，经过输出模块的调整变成两路互补的EPWM信号，或者是间 隔触发的信号从EPWM_X和EPWM_Y输出，PX和PY也可以跳过该输出控制模块，直接从EPWM_X和EPWM_Y输 出。该设置可以通过EPWM_OUTCR来控制。同时EPWM模块还支持载波输出，在使能载波功能后，EPWM产生的 波形为载波的包络，而且载波频率由PCLK分频产生。 Table 16-5 PWM的输出控制 EPWM_X EPWM_Y OUTSEL SRCSEL PX PY 0, 3 X PX互补模式的DX PX互补模式的DY 1 0 PY互补模式的DX PY互补模式的DY 1 1 PX间隔模式的SX PX间隔模式的SY 2 0 PY间隔模式的SX PY间隔模式的SY 2 1 SRCSEL (EPWM_OUTCR) DTR (EPWM_OUTCR) POLARITY[0] (EPWM_OUTCR) OUTSEL[1:0] (EPWM_OUTCR) OUTSEL[1:0] (EPWM_OUTCR) Rising Edge Delay PX (from EPWM Engine) CNT 0 1 0 1 9-bit Down-counter SX Falling Edge Delay PY (from EPWM Engine) CNT DX SY 1 0 DY 0 1 0 1 DUTY Control (EPWM_CFCR) One-shot Width (EPWM_CFCR) 0 1 POLARITY[1] (EPWM_OUTCR) OUTSEL[1:0] (EPWM_OUTCR) POLARITY[0] (EPWM_OUTCR) Falling Edge Det MUX Rising Edge Det 0 1 SX 1 0 SY POLARITY[1] (EPWM_OUTCR) Figure 16-20 输出控制模块 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-16 0 1 EPWM_X CFEN (EPWM_CFCR) CY 1 0 9-bit Down counter DTF (EPWM_OUTCR) CX 1 0 EPWM_Y APT32F172 EPWM 16.2.8.1 互补输出模式及死区控制 互补输出模式通过对来自EPWM引擎的PX或者PY信号进行死区控制处理，产生一组具有互不相交跳变时间的 同相或异相输出信号。死区时间由内部的一个9-bit递减计数器控制，该计数器的计数时钟为PWMCLK（PCLK分频 后得到）。通过对信号上升沿和下降沿的delay控制，产生互不相交的死区时间。上升沿的delay时间可以通过 EPWM_OUTCR.DTR来调节，下降沿的delay时间可以通过EPWM_OUTCR.DTF来调节。在delay产生以后，输出 信号的极性可以通过POLARITY位来设置，两路输出可以分别设置不同的极性。在极性设置后的输出被定义为DX和 DY信号，该信号通过OUTSEL的选择可以输出到最终的EPWM_X和EPWM_Y通道上。 死区控制的delay时间可以通过下面的公式计算得出： RED = DTR x (DIVM + 1) x 2DIVN x PCLK FED = DTF x (DIVM + 1) x 2DIVN x PCLK 其中：PCLK 代表 PWM模块输入系统时钟频率周期 Table 16-6 死区Delay时间（当PCLK=20MHz, uS） DTR / DTF DIVM=0, DIVN=0 (PCLK/1) DIVM=1, DIVN=2 (PCLK/8) DIVM=3, DIVN=4 (PCLK/64) 1 0.05 0.40 3.20 10 0.50 4.00 32.00 100 5.00 40.00 320.00 250 12.50 100.00 800.00 500 25.00 200.00 1600.00 在接下来的例子中，详细解释了几种不同case下的DX和DY输出。 Period PX PY DX DY Figure 16-21 死区控制示例1：BYPASS 模式，PX和PY直接输出 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-17 APT32F172 EPWM Period RED PX FED DX DY Figure 16-22 死区控制示例2：PX输入源，POLARITY=0 Period RED PX FED DX DY Figure 16-23 死区控制示例3：PX输入源，POLARITY=1 Period RED PX FED DX DY Figure 16-24 死区控制示例4：PX输入源，POLARITY=2 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-18 APT32F172 EPWM Period RED PX FED DX DY Figure 16-25 死区控制示例5：PX输入源，POLARITY=3 当PX的高电平持续时间小于DTR的设置值时，DX上的高电平输出将被滤去。 Period RED PX FED DX DY Figure 16-26 死区控制示例6：PX输入源，POLARITY=0 当PX的低电平持续时间小于DTF的设置值时，DX上的低电平输出将被滤去。 Period FED PX RED DX DY Figure 16-27 死区控制示例7：PX输入源，POLARITY=0 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-19 APT32F172 EPWM 16.2.8.2 间隔触发输出模式 间隔触发模式是将PX或者PY信号的跳变状态间隔的分配到两路PWM输出上。由于边沿检测需要耗费一个系统时钟 时间，所以输出的PWM信号会比原始信号（PX或PY）delay一个系统时钟周期时间。 SRCSEL=0, POLARITY=2'b00 PCLK PCLK PX SX SY SRCSEL=0, POLARITY=2'b01 PCLK PCLK PX SX SY Figure 16-28 间隔触发输出模式 16.2.8.3 载波输出 EPWM支持载波输出功能，由互补输出或者间隔输出的信号作为包络，PCLK分频(EPWM_CFCR里的CDIV位) 以及占空比控制(EPWM_CFCR里的DUTY位)输出的信号作为载波频率。 载波频率CFCLK由下面的公式计算： CFCLK = PCLK / (CDIV+1) / 8 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-20 APT32F172 EPWM Period Period DA DB CA CB Figure 16-29 载波输出，基本波形 (EPWM_CFCR中OSW=0, CDIV=0) Period Period DA DB CA CB Figure 16-30 载波输出，单次扩展 (EPWM_CFCR中OSW=1, CDIV=0) Period Period DA DB CA CB Figure 16-31 载波输出，单次扩展(EPWM_CFCR中OSW=2, CDIV=0) 载波输出功能支持在第一个载波周期扩展高电平输出，在这个扩展周期内，CDIV内部被强制设为0，CFCLK的 公式变为： CFCLK = PCLK / 8 (EPWM_CRCR中 OSW > 0 的情况下，即在扩展功能有效的情况下) APTCHIP MICROELECTRONICS 16-21 APT32F172 EPWM Period Period DA DB One shot width =3 One shot width =3 CA PCLK / 8 PCLK / (CDIV + 1 = 2) / 8 One shot width =3 CB One shot width =3 Figure 16-32 载波输出，单次扩展(EPWM_CFCR中OSW=3, CDIV=0) Table 16-7 PCLK=40MHz时单次扩展脉冲宽度 OSW (hex) Pulse Width (nS) 0 No expansion 1 200 2 400 3 600 4 800 5 1000 6 1200 7 1400 8 1600 9 1800 A 2000 B 2200 C 2400 D 2600 E 2800 F 3000 载波输出的占空比由EPWM_CR的DUTY位控制。当OSW大于0时，第一个脉冲的宽度不受DUTY位的影 响。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-22 APT32F172 EPWM Period DA One shot width = 3 CA PCLK / 8 87.5% 75% 62.5% 50% 37.5% 25% 12.5% DUTY = 0, DUTY = 1 DUTY = 2 DUTY = 3 DUTY = 4 DUTY = 5 DUTY = 6 DUTY = 7 Figure 16-33 载波占空比控制 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-23 APT32F172 EPWM 16.2.9 中断和触发 EPWM模块可以产生的中断如下表所示。 Table 16-8 中断列表 优先级 描述 STARTI0 PWM0 启动中断 STOPI0 PWM0 停止中断 PENDI0 PWM0 周期结束中断 CENTERI0 PWM0 计数器递增递减模式下，中间点匹配中断 STARTI1 PWM1 启动中断 STOPI1 PWM1 停止中断 PENDI11 CENTERI1 PWM1 周期结束中断 PWM1 计数器递增递减模式下，中间点匹配中断 STARTI2 PWM2 启动中断 STOPI2 PWM2 停止中断 PENDI2 PWM2 周期结束中断 CENTERI2 PWM2 计数器递增递减模式下，中间点匹配中断 PWM0_CMPAUMI 计数器递增阶段，当前计数器值和PWM0的CMPA匹配中断 PWM0_CMPADMI 计数器递减阶段，当前计数器值和PWM0的CMPA匹配中断 PWM0_CMPBUMI 计数器递增阶段，当前计数器值和PWM0的CMPB匹配中断 PWM0_CMPBDMI 计数器递减阶段，当前计数器值和PWM0的CMPB匹配中断 PWM1_CMPAUMI 计数器递增阶段，当前计数器值和PWM1的CMPA匹配中断 PWM1_CMPADMI 计数器递减阶段，当前计数器值和PWM1的CMPA匹配中断 PWM1_CMPBUMI 计数器递增阶段，当前计数器值和PWM1的CMPB匹配中断 PWM1_CMPBDMI 计数器递减阶段，当前计数器值和PWM1的CMPB匹配中断 PWM2_CMPAUMI 计数器递增阶段，当前计数器值和PWM2的CMPA匹配中断 PWM2_CMPADMI 计数器递减阶段，当前计数器值和PWM2的CMPA匹配中断 PWM2_CMPBUMI 计数器递增阶段，当前计数器值和PWM2的CMPB匹配中断 PWM2_CMPBDMI 计数器递减阶段，当前计数器值和PWM2的CMPB匹配中断 PWM0_SLPA_OVF PWM0的SLPCMPAR自动调节溢出中断 PWM0_SLPB_OVF PWM0的SLPCMPBR自动调节溢出中断 PWM1_SLPA_OVF PWM1的SLPCMPAR自动调节溢出中断 PWM1_SLPB_OVF PWM1的SLPCMPBR自动调节溢出中断 EPWM模块产生的事件同时可以作为其它模块的触发源，参考EPWM_EXTRGx寄存器的设置。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-24 APT32F172 EPWM 16.3 寄存器说明 16.3.1 寄存器表 • Base Address: 0x4005_4000 Register Offset Description Reset Value EPWM_CR 0x00 PWM 控制寄存器 0x0080_0000 EPWM_LKCR 0x04 PWM 联动控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_LKTRG 0x08 PWM 联动延时以及防误触控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_CNTR0 0x0C PWM0 计数器寄存器 0x0000_0000 EPWM_CNTBR0 0x10 PWM0 计数器基数值寄存器 0x0000_0000 EPWM_PCNTR0 0x14 PWM0 计数器基数值暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCNTR0 0x18 PWM0 软锁止基数值暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_CNTR1 0x1C PWM1 计数器寄存器 0x0000_0000 EPWM_CNTBR1 0x20 PWM1 计数器基数值寄存器 0x0000_0000 EPWM_PCNTR1 0x24 PWM1 计数器基数值暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCNTR1 0x28 PWM1 软锁止基数值暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_CNTR2 0x2C PWM2 计数器寄存器 0x0000_0000 EPWM_CNTBR2 0x30 PWM2 计数器基数值寄存器 0x0000_0000 EPWM_PCNTR2 0x34 PWM2 计数器基数值暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCNTR2 0x38 PWM2 软锁止基数值暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_CMPAR0 0x3C PWM0 比较值A寄存器 0x0000_0000 EPWM_PCMPAR0 0x40 PWM0 比较值A暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCMPAR0 0x44 PWM0 软锁止比较值A暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_CMPBR0 0x48 PWM0 比较值B寄存器 0x0000_0000 EPWM_PCMPBR0 0x4C PWM0 比较值B暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCMPBR0 0x50 PWM0 软锁止比较值B暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_CMPAR1 0x54 PWM1 比较值A寄存器 0x0000_0000 EPWM_PCMPAR1 0x58 PWM1 比较值A暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCMPAR1 0x5C PWM1 软锁止比较值A暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_CMPBR1 0x60 PWM1 比较值B寄存器 0x0000_0000 EPWM_PCMPBR1 0x64 PWM1 比较值B暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCMPBR1 0x68 PWM1 软锁止比较值B暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_CMPAR2 0x6C PWM2 比较值A寄存器 0x0000_0000 EPWM_PCMPAR2 0x70 PWM2 比较值A暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCMPAR2 0x74 PWM2 软锁止比较值A暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_CMPBR2 0x78 PWM2 比较值B寄存器 0x0000_0000 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-25 APT32F172 EPWM EPWM_PCMPBR2 0x7C PWM2 比较值B暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLPCMPBR2 0x80 PWM2 软锁止比较值B暂存寄存器 0x0000_0000 EPWM_WGCR0 0x84 PWM0 波形生成控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_WGCR1 0x88 PWM1 波形生成控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_WGCR2 0x8C PWM2 波形生成控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_OUTCR0 0x90 PWM0 输出控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_OUTCR1 0x94 PWM1 输出控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_OUTCR2 0x98 PWM2 输出控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_CFCR0 0x9C PWM0 载波频率控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_CFCR1 0xA0 PWM1 载波频率控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_CFCR2 0xA4 PWM2 载波频率控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_EMR 0xA8 PWM 紧急模式控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLCON 0xAC PWM 软锁止控制寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLSTEP0 0xB0 PWM0 软锁止自增自减步长寄存器 0x0000_0000 EPWM_SLSTEP1 0xB4 PWM1 软锁止自增自减步长寄存器 0x0000_0000 EPWM_IER 0xB8 PWM 中断使能寄存器 0x0000_0000 EPWM_ICR 0xBC PWM 中断状态清除寄存器 0x0000_0000 EPWM_RISR 0xC0 PWM 中断原始状态寄存器 0x0000_0000 EPWM_MISR 0xC4 PWM 中断状态寄存器 0x0000_0000 EPWM_EXTRG0 0xC8 PWM 输出至外部触发源选择寄存器0 0x0000_0000 EPWM_EXTRG1 0xCC PWM 输出至外部触发源选择寄存器1 0x0000_0000 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-26 APT32F172 EPWM 16.3.2 EPWM_CR (PWM控制寄存器) Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 1 R R R R R R R R R Name 0 0 0 R R R W W 16 15 14 0 0 0 0 0 0 13 12 11 10 9 8 7 0 0 0 0 0 0 0 6 5 4 0 0 0 3 1 0 0 0 0 0 W W W R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W Description 2 START 0 17 STOP 0 18 SWRST 0 DBGEN 0 19 CMODE 20 DIVN 21 DIVM 22 BUSY 23 OVFSTB 24 SINGLE 25 START0 26 START1 27 START2 28 STOP0 29 STOP1 30 STOP2 31 CLKEN • Bit Type Reset Value START [0] W 软件启动 (全局) 0x0 STOP [1] W 软件停止 (全局) 0x0 SWRST [2] W 软件复位 0x0 计数模式 0: 递增模式 CMODE [4:3] RW 1：递减模式 0x0 2：递增递减模式 3：递减递增模式 DIVN [7:5] RW PWMCLK的分频系数N Divided Clock = PCLK / 2 DIVN 0x0 DIVM [19:8] RW PWMCLK的分频系数M Divided Clock = PCLK / (DIVM + 1) 0x0 BUSY 标识位 BUSY [20] RW 0： 计数器未工作 1： 计数器正在工作 0x0 OVERFLOW 后，PWM 是否重新开始计数 OVFSTB [21] RW 0： PWM在计数器溢出以后自动重新开始计数 0x0 1： PWM在计数器溢出以后停止计数 CLKEN [22] RW 时钟使能控制 0： 计数时钟不使能 0x0 1： 计数时钟使能 SINGLE [23] RW 计数器控制 0： 3个通道分别使用3个不同的计数器 0x1 1： 3个通道使用同一个计数器(计数器0) START0 [24] APTCHIP MICROELECTRONICS W 0x0 启动计数器0 16-27 APT32F172 EPWM START1 [25] W 启动计数器1 (必须SINGLE=0，否则无效) 0x0 START2 [26] W 启动计数器2 (必须SINGLE=0，否则无效) 0x0 STOP0 [27] W 停止计数器0 0x0 STOP1 [28] W 停止计数器1 (必须SINGLE=0，否则无效) 0x0 STOP2 [29] W 停止计数器2 (必须SINGLE=0，否则无效) 0x0 调试使能 0xA: 进入调试模式后，PWM X/Y都输出0 DBGEN [31:30] RW 0x5: 进入调试模式后，PWM X/Y都输出1 0xC: 进入调试模式后，PWM都输出z 其它: 关闭调试功能，PWM仍然输出 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-28 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.3 EPWM_LKCR (PWM联动控制寄存器) Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 21 20 0 0 0 0 19 18 17 0 0 0 16 15 14 0 0 0 13 12 11 0 0 0 10 9 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 2 0 0 0 0 1 0 CMP0LKM 0 22 CMP1LKM 0 23 CMP2LKM 0 24 CMP3LKM 25 CMP4LKM 0 26 EP0LKM 0 27 EP1LKM 0 28 EP2LKM 29 EP3LKM 30 RSVD 31 EP4LKM • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 比较器0的联动模式 000： 禁止联动模式 CMP0LKM [2:0] RW 010： 正常启动触发 011： 延时的启动触发 0x0 110： 选择为软锁止的触发源 111： 选择为硬锁止的触发源 Other: 保留（禁止联动模式） 比较器1的联动模式 CMP1LKM [5:3] RW 000： 禁止联动模式 010： 正常启动触发 011： 延时的启动触发 0x0 110： 选择为软锁止的触发源 111： 选择为硬锁止的触发源 Other: 保留（禁止联动模式） 比较器2的联动模式 CMP2LKM [7:6] RW 0x：禁止联动模式 10：选择为软锁止的触发源 0x0 11：选择为硬锁止的触发源 比较器3的联动模式 CMP3LKM [9:8] RW CMP4LKM [11:10] RW 0x：禁止联动模式 10：选择为软锁止的触发源 11：选择为硬锁止的触发源 0x0 比较器4的联动模式 APTCHIP MICROELECTRONICS 00：禁止联动模式 16-29 0x0 APT32F172 EPWM 01：无效选择(勿使用) 10：选择为软锁止的触发源 11：选择为硬锁止的触发源 外部中断0的联动模式 000： 禁止联动模式 EP0LKM [14:12] RW 010： 正常启动触发 011： 延时的启动触发 110： 选择为软锁止的触发源 0x0 111： 选择为硬锁止的触发源 Other: 保留（禁止联动模式） 外部中断1的联动模式 000： 禁止联动模式 EP1LKM [17:15] RW 010： 正常启动触发 011： 延时的启动触发 0x0 110： 选择为软锁止的触发源 111： 选择为硬锁止的触发源 Other: 保留（禁止联动模式） 外部中断2的联动模式 EP2LKM [20:18] RW 000： 禁止联动模式 010： 正常启动触发 011： 延时的启动触发 0x0 110： 选择为软锁止的触发源 111： 选择为硬锁止的触发源 Other: 保留（禁止联动模式） 外部中断3的联动模式 000： 禁止联动模式 EP3LKM [23:21] RW 010： 正常启动触发 011： 延时的启动触发 0x0 110： 选择为软锁止的触发源 111： 选择为硬锁止的触发源 Other: 保留（禁止联动模式） 外部中断4的联动模式 EP4LKM [25:24] RW 0x：禁止联动模式 10：选择为软锁止的触发源 11：选择为硬锁止的触发源 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-30 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.4 EPWM_LKTRG (PWM联动延时以及防误触控制寄存器) Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 TRGIVT 29 TRGTDL 30 KEY 31 RSVD • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name TRGIVT Bit Type [7:0] RW Description 防误触发时间间隔 同一个比较器两次触发间的最小时间间隔，在这个时间区 间内，任何触发都被禁止。 IVT = TRGIVT x 4 x Tpwmclk 当TRGIVT等于0时，防误触发功能被禁止 Reset Value 0x0 触发延时控制 TRGTDL [11:8] RW 当比较器触发计数器时，计数器延时一定时间以后再开始 工作。 TDL = (TRGTDL+1) x 4 x Tpwmclk 0x0 TRGTDL只能设置成 0 ~ 14 中的值。 KEY [31:24] W 防误写KEY寄存器 必须写0xA5，写操作才有效 注意：TRGTDL位的设置范围为 0 ~ 14。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-31 - APT32F172 EPWM 16.3.5 EPWM_CNTRx (PWMx计数器寄存器) • EPWM_CNTR0 : Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CNTR1 : Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CNTR2 : Address = Base Address + 0x002C, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 0 0 0 0 W W W W 24 0 0 0 0 W W W W Name CNT 23 22 21 20 0 0 0 0 W R R R Bit 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R W W W W W W W W RSVD Type [15:0] 19 RW Description KEY 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W Reset Value 写：计数器周期值 读：当前计数器的计数值 SLOCK_CLR 7 CNT 25 SLOCK_CLR 26 KEY 27 0x0 [23] W 清除Soft Lock状态 - [31:24] W 防误写KEY寄存器 必须写0xA5，写操作才有效 - APTCHIP MICROELECTRONICS 16-32 APT32F172 EPWM 16.3.6 EPWM_CNTBRx (PWMx计数器基数值寄存器) • EPWM_CNTBR0 : Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CNTBR1 : Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CNTBR2 : Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name CNTB Bit Type [15:0] APTCHIP MICROELECTRONICS 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R CNTB RSVD 31 R Description Reset Value 计数器当前基数值（周期值） 16-33 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.7 EPWM_PCNTRx (PWMx计数器基数值暂存寄存器) • EPWM_PCNTR0 : Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_PCNTR1 : Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_PCNTR2 : Address = Base Address + 0x0034, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name PCNT Bit Type [15:0] APTCHIP MICROELECTRONICS 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R PCNT RSVD 31 R Description Reset Value 计数器基数（周期）设置暂存值 16-34 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.8 EPWM_SLPCNTRx (PWMx软锁止基数值暂存寄存器) • EPWM_SLPCNTR0 : Address = Base Address + 0x0018, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_SLPCNTR1 : Address = Base Address + 0x0028, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_SLPCNTR2 : Address = Base Address + 0x0038, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 W W W W 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W R R R R Name SLPCNT 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R Bit Type [15:0] RW 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 SLPCNT 29 RSVD 30 KEY 31 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 软锁止时，计数器基数（周期）设置暂存值 0x0 防误写KEY寄存器 KEY [31:24] W 必须写0xA5，写操作才有效 - 注意：只有计数器 0 支持软锁止功能，也就是只有在 EPWM_CR 的 SINGLE 位为 1 的时候，才可以使用自动更新 功能。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-35 APT32F172 EPWM 16.3.9 EPWM_CMPARx (PWMx比较值A寄存器) • EPWM_CMPAR0 : Address = Base Address + 0x003C, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CMPAR1 : Address = Base Address + 0x0054, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CMPAR2 : Address = Base Address + 0x006C, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 0 0 0 0 W W W W 24 0 0 0 0 W W W W Name CMPA SLOCK_CLR 23 22 21 20 0 0 0 0 W R R R Bit 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R W W W W W W W W RSVD 19 Type 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W CMPA 25 SLOCK_CLR 26 KEY 27 Description Reset Value [15:0] R 当前比较寄存器A的值 [23] W 清除Soft Lock状态 0x0 - 防误写KEY寄存器 KEY [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS W 必须写0xA5，写操作才有效 16-36 - APT32F172 EPWM 16.3.10 EPWM_PCMPARx (PWMx比较值A暂存寄存器) • EPWM_PCMPAR0 : Address = Base Address + 0x0040, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_PCMPAR1 : Address = Base Address + 0x0058, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_PCMPAR2 : Address = Base Address + 0x0070, Reset Value = 0x0000_0000 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name PCMPA Bit Type [15:0] APTCHIP MICROELECTRONICS 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R PCMPA 30 RSVD 31 R Description Reset Value 当前比较寄存器A的设置暂存值 16-37 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.11 EPWM_SLPCMPARx (PWMx软锁止比较值A暂存寄存器) • EPWM_SLPCMPAR0 : Address = Base Address + 0x0044, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_SLPCMPAR1 : Address = Base Address + 0x005C, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_SLPCMPAR2 : Address = Base Address + 0x0074, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 W W W W 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W R R R R Name SLPCMPA 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R Bit Type [15:0] RW 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 SLPCMPA 29 RSVD 30 KEY 31 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 软锁止时，比较寄存器A的设置暂存值 0x0 防误写KEY寄存器 KEY [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS W 必须写0xA5，写操作才有效 16-38 - APT32F172 EPWM 16.3.12 EPWM_CMPBRx (PWMx比较值B寄存器) • EPWM_CMPBR0 : Address = Base Address + 0x0048, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CMPBR1 : Address = Base Address + 0x0060, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CMPBR2 : Address = Base Address + 0x0078, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 0 0 0 0 W W W W 24 0 0 0 0 W W W W Name CMPB SLOCK_CLR 23 22 21 20 0 0 0 0 W R R R Bit 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R W W W W W W W W RSVD 19 Type 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W CMPB 25 SLOCK_CLR 26 KEY 27 Description Reset Value [15:0] R 当前比较寄存器B的值 [23] W 清除Soft Lock状态 0x0 - 防误写KEY寄存器 KEY [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS W 必须写0xA5，写操作才有效 16-39 - APT32F172 EPWM 16.3.13 EPWM_PCMPBRx (PWMx比较值B暂存寄存器) • EPWM_PCMPBR0 : Address = Base Address + 0x004C, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_PCMPBR1 : Address = Base Address + 0x0064, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_PCMPBR2 : Address = Base Address + 0x007C, Reset Value = 0x0000_0000 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R Name PCMPB Bit Type [15:0] APTCHIP MICROELECTRONICS 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R PCMPB 30 RSVD 31 R Description Reset Value 当前比较寄存器B的设置暂存值 16-40 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.14 EPWM_SLPCMPBRx (PWMx软锁止比较值B暂存寄存器) • EPWM_SLPCMPBR0 : Address = Base Address + 0x0050, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_SLPCMPBR1 : Address = Base Address + 0x0068, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_SLPCMPBR2 : Address = Base Address + 0x0080, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 W W W W 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W R R R R Name SLPCMPB 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R Bit Type [15:0] RW 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 SLPCMPB 29 RSVD 30 KEY 31 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 软锁止时，比较寄存器B的设置暂存值 0x0 防误写KEY寄存器 KEY [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS W 必须写0xA5，写操作才有效 16-41 - APT32F172 EPWM 16.3.15 EPWM_WGCRx (PWMx波形生成控制寄存器) • EPWM_WGCR0 Address = Base Address + 0x0084, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_WGCR1 Address = Base Address + 0x0088, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_WGCR2 Address = Base Address + 0x008C, Reset Value = 0x0000_0000 29 28 27 26 0 0 0 0 0 0 R R R R R R 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R Name 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PCY 14 Bit Type 0 4 3 2 1 0 0 0 0 0 PCX 30 RSVD 31 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value PX信号生成控制位 [9:8]： S事件触发控制 [7:6]： P事件触发控制 [5:4]： C事件触发控制 [3:2]： B事件触发控制 [1:0]： A事件触发控制 PCX [9:0] RW 在所有的事件触发中，遵循如下优先级设置： S事件 > P事件 > C事件 > B事件 > A事件 0x0 控制位配置值： 0： 不变化 1： PX变成LOW输出 2： PX变成HIGH输出 3： PX取反输出 PCY [19:10] RW PY信号生成控制位 [19:18]： S事件触发控制 [17:16]： P事件触发控制 [15:14]： C事件触发控制 [13:12]： B事件触发控制 [11:10]： A事件触发控制 控制位配置值： 0： 不变化 1： PY变成LOW输出 2： PY变成HIGH输出 3： PY取反输出 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-42 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.16 EPWM_OUTCRx (PWMx输出控制寄存器) • EPWM_OUTCR1 Address = Base Address + 0x0094, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_OUTCR2 Address = Base Address + 0x0098, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 R R R R 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R Name 18 17 16 15 14 13 12 11 0 0 0 0 0 0 0 0 DTF 19 Bit 0 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W Type 4 3 SRCSEL 29 DTR 30 RSVD 31 Description 0 2 0 0 RW R R R R W W W Reset Value 1： 互补输出 2： 间隔触发输出 [3:2] RW 输出极性控制位。 bit2: EPWM_X的极性控制 bit3: EPWM_Y的极性控制 0： 不改变极性 0x0 0x0 1： 反向 输出控制模块输入信号选择位 SRCSEL [4] RW 0： PX作为输入信号 0x0 1： PY作为输入信号 DTR [14:6] RW 上升沿死区时间延时计数值 0x0 DTF [23:15] RW 下降沿死区时间延时计数值 0x0 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-43 0 W 3： 跳过输出控制模块，PX和PY直接输出 POLARITY 0 R 0： 跳过输出控制模块，PX和PY直接输出 [1:0] 0 W 输出选择位 OUTSEL 1 OUTSEL EPWM_OUTCR0 Address = Base Address + 0x0090, Reset Value = 0x0000_0000 POLARITY • APT32F172 EPWM 16.3.17 EPWM_CFCRx (PWMx载波频率控制寄存器) • EPWM_CFCR1 Address = Base Address + 0x00A0, Reset Value = 0x0000_0000 • EPWM_CFCR2 Address = Base Address + 0x00A4, Reset Value = 0x0000_0000 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R Name Bit 12 DUTY 13 Type 11 10 0 0 0 R R R R W W W 9 8 7 6 0 0 0 0 0 5 4 3 0 0 0 0 R R R OSW 28 CDIV 29 RSVD 30 RSVD 31 0 R R R R R R R W W W W W W W Description 2 [0] RW Reset Value 0： 禁止载波输出功能 0x0 1： 使能载波输出功能 OSW [7:4] RW 单次脉冲输出宽度控制 输出的宽度由下面的公式计算。 宽度 = OSW x (PCLK周期) x 8 0x0 OSW等于0相当于禁止单次脉冲输出。 载波频率的分频设置 0： PCLK / 8 CDIV [10:8] RW 1： PCLK / 16 2： PCLK / 24 0x0 3： PCLK / 32 4： PCLK / 40 5： PCLK / 48 6： PCLK / 56 7： PCLK / 64 载波占空比控制 DUTY [14:12] RW 0： 1 / 8 占空比 1： 1 / 8 占空比 2： 2 / 8 占空比 3： 3 / 8 占空比 4： 4 / 8 占空比 5： 5 / 8 占空比 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-44 0 0 R W 载波控制 CFEN 1 CFEN EPWM_CFCR0 Address = Base Address + 0x009C, Reset Value = 0x0000_0000 RSVD • 0x0 APT32F172 EPWM 6： 6 / 8 占空比 7： 7 / 8 占空比 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-45 APT32F172 EPWM 16.3.18 EPWM_EMR (PWM紧急模式控制寄存器) Name HLOCK 0 0 17 0 0 16 15 0 14 13 0 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 2 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Bit Type [0] RW Description 硬锁止指示位 Reset Value 当读操作时： 返回当前硬锁止状态 0x0 当写操作时： 0： 无效 1： 清除当前硬锁止状态 软锁止指示位 SLOCK 1 HLOCK R 0 18 HL_P0XS R 0 19 HL_P0YS R 0 20 SL_P0XS 0 21 SL_P0YS 0 22 HL_P1XS R 0 23 HL_P1YS R 0 24 SL_P1XS R 25 SL_P1YS 0 26 HL_P2XS 0 27 HL_P2YS 0 28 SL_P2XS 29 SL_P2YS 30 RSVD 31 SLOCK Address = Base Address + 0x00A8, Reset Value = 0x0000_0000 • [1] RW HL_P0XS [3:2] RW HL_P0YS [5:4] RW SL_P0XS [7:6] RW SL_P0YS [9:8] RW APTCHIP MICROELECTRONICS 当读操作时： 返回当前软锁止状态 当写操作时： 0： 无效 1： 清除当前软锁止状态 硬锁止时，PWM0_X的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 硬锁止时，PWM0_Y的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 软锁止时，PWM0_X的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 软锁止时，PWM0_Y的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 16-46 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 EPWM HL_P1XS [11:10] RW HL_P1YS [13:12] RW SL_P1XS [15:14] RW SL_P1YS [17:16] RW HL_P2XS [19:18] RW HL_P2YS [21:20] RW SL_P2XS [23:22] RW SL_P2YS [25:24] RW APTCHIP MICROELECTRONICS 3： 保持上一个状态 硬锁止时，PWM1_X的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 硬锁止时，PWM1_Y的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 软锁止时，PWM1_X的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 软锁止时，PWM1_Y的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 硬锁止时，PWM2_X的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 硬锁止时，PWM2_Y的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 软锁止时，PWM2_X的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 软锁止时，PWM2_Y的状态设置 0： 输出LOW 1： 输出HIGH 2： 输出高阻 3： 保持上一个状态 16-47 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.19 EPWM_SLCON (PWM软锁止控制寄存器) 0 R R R R R 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 Name Bit 16 0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 SL DECA EN0 0 20 SL_INCA_EN0 0 21 SL_DECB_EN0 0 22 SL_INCB_EN0 R 0 23 SL_DECA_EN1 R 24 SL_INCA_EN1 R 25 SL_DECB_EN1 0 26 SL_INCB_EN1 0 27 SL_CNTR_DEC_EN 0 28 15 14 13 12 11 10 9 0 0 0 0 0 0 RSVD 29 S_ONE 30 RSVD 31 SL_CNTR_INC_EN Address = Base Address + 0x00AC, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Type Description Reset Value 0 : 禁止PWM0在SLOCK状态下的SLPCMPAR比较寄存器 自动减少功能 SL_DECA_EN0 [0] RW 1 : 使能PWM0在SLOCK状态下的SLPCMPAR比较寄存器 自动减少功能 0x0 0 : 禁止PWM0在SLOCK状态下的SLPCMPAR比较寄存器 自动增加功能 SL_INCA_EN0 [1] RW 1 : 使能PWM0在SLOCK状态下的SLPCMPAR比较寄存器 自动增加功能 0x0 0 : 禁止PWM0在SLOCK状态下的SLPCMPBR比较寄存器 自动减少功能 SL_DECB_EN0 [2] RW 1 : 使能PWM0在SLOCK状态下的SLPCMPBR比较寄存器 自动减少功能 0x0 0 : 禁止PWM0在SLOCK状态下的SLPCMPBR比较寄存器 自动增加功能 SL_INCB_EN0 [3] RW 1 : 使能PWM0在SLOCK状态下的SLPCMPBR比较寄存器 自动增加功能 0x0 0 : 禁止PWM1在SLOCK状态下的SLPCMPAR比较寄存器 自动减少功能 SL_DECA_EN1 SL_INCA_EN1 [4] [5] RW RW 1 : 使能PWM1在SLOCK状态下的SLPCMPAR比较寄存器 自动减少功能 0 : 禁止PWM1在SLOCK状态下的SLPCMPAR比较寄存器 自动增加功能 1 : 使能PWM1在SLOCK状态下的SLPCMPAR比较寄存器 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-48 0x0 0x0 APT32F172 EPWM 自动增加功能 0 : 禁止PWM1在SLOCK状态下的SLPCMPBR比较寄存器 自动减少功能 SL_DECB_EN1 [6] RW 1 : 使能PWM1在SLOCK状态下的SLPCMPBR比较寄存器 自动减少功能 0x0 0 : 禁止PWM1在SLOCK状态下的SLPCMPBR比较寄存器 自动增加功能 SL_INCB_EN1 SL_CNTR_DEC _EN SL_CNTR_INC _EN S_ONE [7] RW 1 : 使能PWM1在SLOCK状态下的SLPCMPBR比较寄存器 自动增加功能 0x0 0 : 禁止PWM在SLOCK状态下的SLPCNTR比较寄存器自 动减少功能 [8] RW 1 : 使能PWM在SLOCK状态下的SLPCNTR比较寄存器自 动减少功能 0 : 禁止PWM在SLOCK状态下的SLPCNTR比较寄存器自 动增加功能 [9] [24] RW RW 1 : 使能PWM在SLOCK状态下的SLPCNTR比较寄存器自 动增加功能 0 : 只输出一个周期SL_PxS设置的状态，下个周期继续输 出PWM波形 0x0 1 : 一直输出SL_PxS设置的状态 注意： 1. A 和 B 的自动增减功能不可同时使能，只能选择其中一个进行使能。(A 自减自增，或者 B 自减自增) 2. SLCON 寄存器的设置必须在对 CNTRx / CMPARx / CMPBRx / SLPCMPARx / SLPCMPBRx 寄存器的初始化 后再进行，否则 PWM 的输出可能出现异常情况。建议在 PWM 模块初始化代码的最末端设置该寄存器。 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-49 APT32F172 EPWM 16.3.20 EPWM_SLSTEP0 (PWM0软锁止自增自减步长寄存器) Address = Base Address + 0x00B0, Reset Value = 0x0000_0000 29 28 0 0 0 0 R R R R 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R W W W W W Name 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 Bit Type 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W DEC_STEP 30 RSVD 31 INC_STEP • Description 0 Reset Value DEC_STEP [11:0] RW Soft Lock发生后，比较寄存器自动减少的值 0x0 INC_STEP [23:12] RW Soft Lock发生后，比较寄存器自动增加的值 0x0 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-50 APT32F172 EPWM 16.3.21 EPWM_SLSTEP1 (PWM1软锁止自增自减步长寄存器) Address = Base Address + 0x00B4, Reset Value = 0x0000_0000 29 28 0 0 0 0 R R R R 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R W W W W W Name 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 Bit Type 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W DEC_STEP 30 RSVD 31 INC_STEP • Description 0 Reset Value DEC_STEP [11:0] RW Soft Lock发生后，比较寄存器自动减少的值 0x0 INC_STEP [23:12] RW Soft Lock发生后，比较寄存器自动增加的值 0x0 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-51 APT32F172 EPWM 16.3.22 EPWM_IER (PWM 中断使能寄存器) 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 PWM0_CMPBDM PWM0_CMPBUM PWM0_CMPADM PWM0_CMPAUM PWM_CENTER2 PWM_PEND2 PWM_STOP2 PWM_START2 PWM_CENTER1 PWM_PEND1 PWM_STOP1 PWM_START1 PWM_CENTER0 PWM_PEND0 PWM_STOP0 PWM START0 RSVD 21 PWM1_CMPAUM R 22 PWM1_CMPADM R 23 PWM1_CMPBUM R 24 PWM1_CMPBDM R 25 PWM2_CMPAUM 0 26 PWM2_CMPADM 0 27 PWM2_CMPBUM 0 28 PWM2_CMPBDM 0 29 PMW0_SLPA_OVF 30 PMW0_SLPB_OVF 31 PMW1_SLPA_OVF Address = Base Address + 0x00B8, Reset Value = 0x0000_0000 PMW1_SLPB_OVF • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type PWM_START0 [0] RW PWM_STOP0 [1] RW PWM_PEND0 [2] RW PWM_CENTER0 [3] RW PWM_START1 [4] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM_STOP1 [5] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM_PEND1 [6] RW PWM_CENTER1 [7] RW PWM_START2 [8] RW PWM_STOP2 [9] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM_PEND2 [10] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM_CENTER2 [11] RW APTCHIP MICROELECTRONICS Description 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 16-52 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 EPWM PWM0_CMPAUM [12] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM0_CMPADM [13] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM0_CMPBUM [14] RW PWM0_CMPBDM [15] RW PWM1_CMPAUM [16] RW PWM1_CMPADM [17] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM1_CMPBUM [18] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM1_CMPBDM [19] RW PWM2_CMPAUM [20] RW PWM2_CMPADM [21] RW PWM2_CMPBUM [22] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PWM2_CMPBDM [23] RW 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 PMW0_SLPA_OVF [24] RW 1'b0 : 中断禁止 0x0 PMW0_SLPB_OVF [25] RW PMW1_SLPA_OVF [26] RW PMW1_SLPB_OVF [27] RW APTCHIP MICROELECTRONICS 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 0x0 0x0 0x0 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 1'b0 : 中断禁止 0x0 1'b1 : 中断使能 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 0x0 1'b0 : 中断禁止 0x0 1'b1 : 中断使能 1'b0 : 中断禁止 1'b1 : 中断使能 16-53 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.23 EPWM_ICR (PWM 中断状态清除寄存器) 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 PWM2_CMPAUM PWM1_CMPBDM PWM1_CMPBUM PWM1_CMPADM PWM1_CMPAUM PWM0_CMPBDM PWM0_CMPBUM PWM0_CMPADM PWM0_CMPAUM PWM_CENTER2 PWM_PEND2 PWM_STOP2 PWM_START2 PWM_CENTER1 PWM_PEND1 PWM_STOP1 PWM_START1 PWM_CENTER0 PWM_PEND0 PWM_STOP0 PWM START0 25 PWM2_CMPADM 26 PWM2_CMPBUM 27 PMW0_SLPB_OVF 28 RSVD 29 PWM2_CMPBDM 30 PMW0_SLPA_OVF 31 PMW1_SLPA_OVF Address = Base Address + 0x00BC, Reset Value = 0x0000_0000 PMW1_SLPB_OVF • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type PWM_START0 [0] W PWM_STOP0 [1] W PWM_PEND0 [2] W PWM_CENTER0 [3] W PWM_START1 [4] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PWM_STOP1 [5] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PWM_PEND1 [6] W PWM_CENTER1 [7] W PWM_START2 [8] W PWM_STOP2 [9] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PWM_PEND2 [10] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PWM_CENTER2 [11] W PWM0_CMPAUM [12] W APTCHIP MICROELECTRONICS Description 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 1'b0 : 无效 16-54 APT32F172 EPWM 1'b1 : 清除中断状态 PWM0_CMPADM [13] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PWM0_CMPBUM [14] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PWM0_CMPBDM [15] W PWM1_CMPAUM [16] W PWM1_CMPADM [17] W PWM1_CMPBUM [18] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PWM1_CMPBDM [19] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PWM2_CMPAUM [20] W PWM2_CMPADM [21] W PWM2_CMPBUM [22] W PWM2_CMPBDM [23] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PMW0_SLPA_OVF [24] W 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 0x0 PMW0_SLPB_OVF [25] W PMW1_SLPA_OVF [26] W PMW1_SLPB_OVF [27] W APTCHIP MICROELECTRONICS 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 1'b0 : 无效 1'b1 : 清除中断状态 16-55 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.24 EPWM_RISR (PWM 中断原始状态寄存器) R R R R R R R R R R R R RSVD 5 4 3 2 1 0 PWM START0 R 6 PWM_STOP0 R 7 PWM_PEND0 R 8 PWM_CENTER0 R 9 PWM_START1 R 10 PWM_STOP1 R 11 PWM_PEND1 R 12 PWM_CENTER1 R 13 PWM_STOP2 R 14 PWM_START2 R 15 PWM_PEND2 R 16 PWM_CENTER2 R 17 PWM0_CMPAUM R 18 PWM0_CMPADM R 19 PWM0_CMPBUM R 20 PWM0_CMPBDM R 21 PWM1_CMPAUM R 22 PWM1_CMPADM R 23 PWM1_CMPBUM R 24 PWM1_CMPBDM R 25 PWM2_CMPAUM 0 26 PWM2_CMPADM 0 27 PWM2_CMPBUM 0 28 PWM2_CMPBDM 0 29 PMW0_SLPA_OVF 30 PMW0_SLPB_OVF 31 PMW1_SLPA_OVF Address = Base Address + 0x00C0, Reset Value = 0x0000_0000 PMW1_SLPB_OVF • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Name Bit Type PWM_START0 [0] R PWM_STOP0 [1] R PWM_PEND0 [2] R PWM_CENTER0 [3] R PWM_START1 [4] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PWM_STOP1 [5] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PWM_PEND1 [6] R PWM_CENTER1 [7] R PWM_START2 [8] R PWM_STOP2 [9] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PWM_PEND2 [10] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PWM_CENTER2 [11] R PWM0_CMPAUM [12] R APTCHIP MICROELECTRONICS Description 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 16-56 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 EPWM 1'b1 : 该中断发生 PWM0_CMPADM [13] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PWM0_CMPBUM [14] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PWM0_CMPBDM [15] R PWM1_CMPAUM [16] R PWM1_CMPADM [17] R PWM1_CMPBUM [18] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PWM1_CMPBDM [19] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PWM2_CMPAUM [20] R PWM2_CMPADM [21] R PWM2_CMPBUM [22] R PWM2_CMPBDM [23] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PMW0_SLPA_OVF [24] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 0x0 PMW0_SLPB_OVF [25] R PMW1_SLPA_OVF [26] R PMW1_SLPB_OVF [27] R APTCHIP MICROELECTRONICS 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断发生 16-57 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.25 EPWM_MISR (PWM 中断状态寄存器) R R R R R R R R R R R R RSVD 5 4 3 2 1 0 PWM START0 R 6 PWM_STOP0 R 7 PWM_PEND0 R 8 PWM_CENTER0 R 9 PWM_START1 R 10 PWM_STOP1 R 11 PWM_PEND1 R 12 PWM_CENTER1 R 13 PWM_STOP2 R 14 PWM_START2 R 15 PWM_PEND2 R 16 PWM_CENTER2 R 17 PWM0_CMPAUM R 18 PWM0_CMPADM R 19 PWM0_CMPBUM R 20 PWM0_CMPBDM R 21 PWM1_CMPAUM R 22 PWM1_CMPADM R 23 PWM1_CMPBUM R 24 PWM1_CMPBDM R 25 PWM2_CMPAUM 0 26 PWM2_CMPADM 0 27 PWM2_CMPBUM 0 28 PWM2_CMPBDM 0 29 PMW0_SLPA_OVF 30 PMW0_SLPB_OVF 31 PMW1_SLPA_OVF Address = Base Address + 0x00C4, Reset Value = 0x0000_0000 PMW1_SLPB_OVF • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Name Bit Type PWM_START0 [0] R PWM_STOP0 [1] R PWM_PEND0 [2] R PWM_CENTER0 [3] R PWM_START1 [4] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PWM_STOP1 [5] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PWM_PEND1 [6] R PWM_CENTER1 [7] R PWM_START2 [8] R PWM_STOP2 [9] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PWM_PEND2 [10] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PWM_CENTER2 [11] R PWM0_CMPAUM [12] R APTCHIP MICROELECTRONICS Description 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 16-58 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 EPWM 1'b1 : 该中断被使能并且发生 PWM0_CMPADM [13] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PWM0_CMPBUM [14] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PWM0_CMPBDM [15] R PWM1_CMPAUM [16] R PWM1_CMPADM [17] R PWM1_CMPBUM [18] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PWM1_CMPBDM [19] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PWM2_CMPAUM [20] R PWM2_CMPADM [21] R PWM2_CMPBUM [22] R PWM2_CMPBDM [23] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PMW0_SLPA_OVF [24] R 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 0x0 PMW0_SLPB_OVF [25] R PMW1_SLPA_OVF [26] R PMW1_SLPB_OVF [27] R APTCHIP MICROELECTRONICS 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 1'b0 : 该中断没有发生 1'b1 : 该中断被使能并且发生 16-59 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.26 EPWM_EXTRG0 (PWM 输出至外部触发源选择寄存器0) Address = Base Address + 0x00C8, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 19 0 0 18 17 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 PWM0_START 0 20 PWM0_STOP 0 21 PWM0_PEND 0 22 PWM0_CENTER 23 PWM1_START 0 24 PWM1_STOP 0 25 PWM1_PEND 0 26 PWM1_CENTER 0 27 PWM2_START 28 PWM2_STOP 29 PWM2_PEND 30 RSVD 31 PWM2_CENTER • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value PWM0_START事件 PWM0_STOP事件 PWM0_PEND事件 PWM0_CENTER事件 PWM1_START事件 PWM1_STOP事件 PWM1_PEND事件 PWM1_CENTER事件 - RW 00 : 不触发 01 : 该事件作为ADC触发源 10 : 该事件作为STIMER触发源 11 : 该事件作为ADC和STIMER的触发源 PWM2_START事件 PWM2_STOP事件 PWM2_PEND事件 PWM2_CENTER事件 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-60 0x0 APT32F172 EPWM 16.3.27 EPWM_EXTRG1 (PWM 输出至外部触发源选择寄存器1) Address = Base Address + 0x00CC, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 19 0 0 18 17 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 PWM0_CMPAUM 0 20 PWM0_CMPADM 0 21 PWM0_CMPBUM 0 22 PWM0_CMPBDM 23 PWM1_CMPAUM 0 24 PWM1_CMPADM 0 25 PWM1_CMPBUM 0 26 PWM1_CMPBDM 0 27 PWM2_CMPAUM 28 PWM2_CMPADM 29 PWM2_CMPBUM 30 RSVD 31 PWM2_CMPBDM • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value PWM0 CMPAUM事件 PWM0 CMPADM事件 PWM0 CMPBUM事件 PWM0 CMPBDM事件 PWM1 CMPAUM事件 PWM1 CMPADM事件 PWM1 CMPBUM事件 PWM1 CMPBDM事件 PWM2 CMPAUM事件 PWM2 CMPADM事件 00 : 不触发 - RW 01 : 该事件作为ADC触发源 10 : 该事件作为STIMER触发源 11 : 该事件作为ADC和STIMER的触发源 PWM2 CMPBUM事件 PWM2 CMPBDM事件 APTCHIP MICROELECTRONICS 16-61 0x0 APT32F172 LED控制器 17 LED控制器（LED DRIVER） 17.1 概述 该型处理器内嵌一个 8x8 点的 LED 自动扫描控制器模块。它可以自动产生最大 8 个 COM 的扫描信号，通过不 同时间槽分割来点亮 8 个 8 段数码管。在每个扫描时间槽（单独一个 COM）内，SEGMENT 输出口会将相应的预 设值输出到 IO 口上，COM 扫描的通道可以自由定义。LED 扫描还可以和 TOUCH 模块进行时间上的复用。 17.1.1 特性 • 可配置的 COM 通道数（支持从1个通道到8个通道扫描模式）。 • 通过寄存器可配置 LED 的刷新率。 • 可选择的亮度调节功能。 • 支持 LED 闪烁扫描。 • 可配置 LED、TOUCH 的复用扫描工作模式。 ­ 支持 LED 单独工作模式 ­ 支持 TOUCH 单独工作模式 ­ 支持 LED 和 TOUCH 复用扫描工作模式 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-1 APT32F172 LED控制器 17.2 功能描述 17.2.1 功能模块 LED 扫描控制模块功能图如下所示。 PCLK CLKDIV COMCNT LED CTL NOVCNT TOUCH Enable from touch block SEGDAT0 From TK CTL 1 0 SEGDAT1 …... SEGDAT3 Share Mode TK Scan Time Slot Figure 11-1 LED 扫描模块功能图 17.2.2 LED 扫描的工作模式 LED 自动扫描驱动器模块可以自动产生不互相叠加的扫描信号，用以驱动多个8段数码管。多个8段数码管的 SEG 端复用同一个驱动源。本驱动模块支持最大8个共阴极扫描的8段数码管进行并联扫描。在不同的时间段，通过 使能 COM 端来点亮不同的数码管。每个 COM 管脚，均支持大电流驱动模式，可以在不外加驱动电路的前提下， 直接驱动数码管（外部限流电阻任然需要）。扫描的 COM 数，可以通过 LED_CR 寄存器中的 COM_EN 来设置。 当需要点亮 LED 时，LED 的扫描时钟频率需要预先设置，而且每个 COM 的扫描有效时间长度也同样需要配置 好。扫描的时序控制可以通过 LED_TIMCR 来设置。在每个 COM 使能的时间内，相对应的存储在 SEGDATA 中的 数据将会从 SEG7~SEG0口输出。 启动 LED 的自动扫描，通过设置 LED_CR 寄存器中的 LIGHTON 来设置。 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-2 APT32F172 LIGHTON LED控制器 1 2 3 4 5 6 7 8 COM0 None-overlap COM1 SEG SEG0 SEG1 SEG0 Figure 11-2 LIGHTON 1 2 SEG1 SEG0 SEG1 SEG0 SEG1 SEG0 SEG1 SEG0 SEG1 LED 扫描显示 （COM_EN = 8’b0000_0011模式） 3 4 5 6 7 8 Tactive COM0 None-overlap COM1 COM2 COM3 1st Display Refresh Cycle SEG SEG0 SEG1 Figure 11-3 SEG2 SEG3 2nd Display Refresh Cycle SEG0 SEG1 SEG2 SEG3 3rd Display Refresh Cycle SEG0 SEG1 SEG2 SEG3 LED 扫描显示 （COM_EN = 8’b0000_1111模式） 上图中，Tactive 是每个 COM 的使能有效时间，它的宽度可以通过下面的公式进行计算： Tactive = Tlcd / 8 x COMCNT - Tnov Where, Tlcd is LCD block clock cycle, Tnov is none-overlap time, which is decided by NOVCNT register. Tnov = Tlcd x NOVCNT LED 的显示亮度，可以通过 LED_BRIGHT 寄存器进行设置。寄存器的值表示不同的 COM 有效时间下的百分 比宽度。百分比越低，COM 持续的时间就越短，显示的亮度就越低。 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-3 APT32F172 LED控制器 100% 75% COM0 COM1 COM2 Figure 11-4 LED 显示亮度调节 17.2.3 LED 和 TOUCH 的复用 LED 的 SEGMENT 输出端口，可以通过不同的时间片段，来执行数码管的 SEG 输出，以及 TOUCH 的扫描工 作。在 SEG 输出阶段，SEGMENT 端口输出相应 COM 的 SEGDATA 值，而在 TOUCH 扫描阶段，SEGMENT 端 口的输出将关闭，切换为电容检查扫描端口。 TOUCH 分组的扫描时间和相应的 TOUCH 通道设置有关，比如灵敏度设置较大的情况下，扫描时间会比较 长，扫描通道数比较多的时候，也会增加分组的整体扫描时间。TOUCH 分组的扫描时间增加，会增加 LED 的 COM 扫描的间隔时间，从而降低 LED 显示的刷新率。在 TOUCH 通道比较少的情况下，在不影响 LED 显示效果的 前提下，可以适当增加 TOUCH 周期的时间，即增加 TOUCH 扫描周期内的按键通道扫描次数。这样可以有效改善 TOUCH 按键的响应时间。TOUCH 周期的按键通道扫描次数可以通过 LED_CR 寄存器中的 TKEYSCCNT 来进行 设置。 在复用模式下工作时，SEGMENT 和 TOUCH 复用的 GPIO 应选择为 LED SEG 功能，同时应将 TOUCH 控制 寄存器中的相应 TOUCH 通道使能（详细参考 TOUCH 的章节）。在启动扫描前通过设置 LED_CR 寄存器中的 TKEY_SHARE 控制位置高来选择复用模式。复用模式下，启动扫描的顺序为：先使能 LED 扫描，然后使能 TKEY 扫描。 LED 的 COM 扫描端口不能作为 TOUCH 的复用端口，在复用扫描的 TOUCH 扫描周期内，COM 信号一直输 出高电平。 SEG 2K TK COM Figure 11-5 APTCHIP MICROELECTRONICS 复用模式下的连接方案 17-4 APT32F172 LED控制器 COM0 COM1 COM2 SEG0 SEG1 SEG2 . . . SEG7 Display slot Display slot TK scan slot Figure 11-6 TK scan slot Display slot LED和TOUCH复用的工作模式 17.2.4 LED 闪烁控制 LED 的每个扫描 COM 端口，可以独立设置该周期内是否禁止输出，从而实现在不影响扫描显示效果的情况下 （扫描顺序和周期不变化），实现特定 COM 的刷新停止，从而实现特定 COM 控制端的闪烁效果。COM 的输出禁 止可以通过设置 BLKER 来设置，通过 BLKDR 来清除禁止标志。 COM_EN = 8'b0001_1101 COM0 COM2 COM3 COM4 BLKST = 8'b0000_0000 BLKST = 8'b0000_0100 Figure 11-7 APTCHIP MICROELECTRONICS LED闪烁的工作模式 17-5 APT32F172 LED控制器 17.2.5 中断 LED 模式模块有三个中断。一个为 ICEND 中断，此中断将在每个 COM 扫描结束时触发。一个为 IPEND 中 断，此中断将在所有的 COM 扫描结束后触发。另外一个为 IKEYDET 中断，此中断将在外部机械按键扫描时发现 有按键状态发生变化时触发。当前按键的状态可以通过 KEYSR 寄存器获得。 COMMODE = 01, x3 COM is selected LIGHTON COM0 COM1 COM2 SEG SEG0 SEG1 SEG2 SEG0 ICEND IPEND Figure 11-8 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-6 中断产生示意图 SEG1 SEG2 APT32F172 LED控制器 17.3 寄存器说明 17.3.1 寄存器表 • Base Address: 0x4006_0000 Table 11-1 Register 寄存器表 Offset Description Reset Value LED_CR 0x00 通用控制寄存器 0x0000_0000 LED_BRIGHT 0x04 显示亮度控制寄存器 0x0000_0000 LED_RISR 0x08 原始中断状态标志寄存器 0x0000_0000 LED_IMCR 0x0C 中断使能控制寄存器 0x0000_0000 LED_MISR 0x10 中断标志寄存器 0x0000_0000 LED_ICR 0x14 中断标志清除寄存器 0x0000_0000 RSVD 0x18 保留 0x0000_0000 LED_TIMCR 0x1C 扫描时序控制寄存器 0x0000_0000 LED_BLKER 0x20 闪烁位设置控制寄存器 0x0000_0000 LED_BLKDR 0x24 闪烁位清除控制寄存器 0x0000_0000 LED_BLKST 0x28 闪烁位状态寄存器 0x0000_0000 LED_SEGDAT0 0x2C 段码输出数据寄存器0 0x0000_0000 LED_SEGDAT1 0x30 段码输出数据寄存器1 0x0000_0000 LED_SEGDAT2 0x34 段码输出数据寄存器2 0x0000_0000 LED_SEGDAT3 0x38 段码输出数据寄存器3 0x0000_0000 LED_SEGDAT4 0x3C 段码输出数据寄存器4 0x0000_0000 LED_SEGDAT5 0x40 段码输出数据寄存器5 0x0000_0000 LED_SEGDAT6 0x44 段码输出数据寄存器6 0x0000_0000 LED_SEGDAT7 0x48 段码输出数据寄存器7 0x0000_0000 NOTE: APTCHIP MICROELECTRONICS 17-7 APT32F172 LED控制器 17.3.2 LED_CR (通用控制寄存器) 29 28 0 0 0 0 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 0 0 0 0 0 0 12 11 10 0 0 0 RSVD 13 0 9 8 0 7 6 SHAREMD 24 TKEYSCCNT 25 COM_EN 26 RSVD 27 0 0 5 0 0 4 3 0 2 1 0 0 0 LIGHTON 30 LEDCLK 31 COMOM Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0000 RSVD • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description LED 扫描启动。 LIGHTON [0] R/W 1：启动 LED 自动扫描 0：停止 LED 自动扫描 LED 模块工作时钟频率设置（基于 PCLK 的分频）。 000：Fled = PCLK/4 001：Fled = PCLK/8 LEDCLK [3:1] R/W 010：Fled = PCLK/16 011：Fled = PCLK/32 100：Fled = PCLK/64 101：Fled = PCLK/128 110：Fled = PCLK/256 111：Fled = PCLK/32 LED 和 TOUCH 复用时，COM 端口在 TOUCH 扫描时的状态。 COMOM [4] R/W 0：高阻输出 1：高电平输出 LED 和 TOUCH 复用扫描使能控制。 SHAREMD [7] R/W 0：复用禁止，LED 单独工作 1：复用使能 TKEYSCCNT [10:8] R/W 在 LED 和 TOUCH 复用时，设置 TOUCH 周期内，TOUCH 扫描 的循环次数。 COM 扫描的使能选择。COM_EN 的每一位对应一个 COM 扫描 信号，当该位为‘1’时，所对应的 COM 扫描即被打开。 COM_EN [23:16] R/W COM_EN[0]：COM0扫描使能 COM_EN[1]：COM1扫描使能 …… COM_EN[7]：COM7扫描使能 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-8 APT32F172 LED控制器 17.3.3 LED_BRIGHT (显示亮度控制寄存器) • Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 BRT RSVD 17 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W Name Bit Type Description 显示亮度的设置。 000：COM 的宽度为100% 001：COM 的宽度为87.5% BRT [2:0] R/W 010：COM 的宽度为75% 011：COM 的宽度为62.5% 100：COM 的宽度为50% 101：COM 的宽度为37.5% 110：COM 的宽度为25% 111：COM 的宽度为12.5% APTCHIP MICROELECTRONICS 17-9 APT32F172 LED控制器 Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 16 0 1 0 ICEND • IPEND 17.3.4 LED_RISR (原始中断状态标志寄存器) 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description 一个 COM 扫描结束中断。 ICEND [0] R 0：中断未发生 1：中断发生 所有 COM 扫描结束中断。 IPEND [1] R 0：中断未发生 1：中断发生 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-10 APT32F172 LED控制器 Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 16 0 1 0 ICEND • IPEND 17.3.5 LED_IMCR (中断使能控制寄存器) 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W Name Bit Type Description 一个 COM 扫描结束中断使能控制。 ICEND [0] R/W 0：禁止中断 1：使能中断 所有 COM 扫描结束中断使能控制。 IPEND [1] R/W 0：禁止中断 1：使能中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-11 APT32F172 LED控制器 Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 16 0 1 0 ICEND • IPEND 17.3.6 LED_MISR (中断标志寄存器) 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description 一个 COM 扫描结束中断。 ICEND [0] R 0：中断未发生 1：中断发生 所有 COM 扫描结束中断。 IPEND [1] R 0：中断未发生 1：中断发生 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-12 APT32F172 LED控制器 Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 16 0 1 0 ICEND • IPEND 17.3.7 LED_ICR (中断标志清除寄存器) 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W Name Bit Type Description ICEND [0] W 清除一个 COM 扫描结束中断。 IPEND [1] W 清除所有 COM 扫描结束中断。 NOTE: 1） 寄存器只有在写入‘1’时有效，写入‘0’时无效。 2） ICR 在对应位写入‘1’时，对应中断状态标志被清除。 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-13 APT32F172 LED控制器 17.3.8 LED_TIMCR (扫描时序控制寄存器) Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 21 20 0 0 0 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 NOVCNT 22 RSVD 23 0 0 3 2 1 0 0 0 0 DCOMCNT • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description DCOMCNT [7:0] R/W 在显示期间，计数器值决定了一个 COM 显示周期的长度。该计 数器的计数时钟为 LEDCLK/8。计数器的计数值为 DCOMCNT+7 NOVCNT [15:8] R/W 计数器值决定了相邻两个 COM 之间的互不交叠区间长度。计数 器的计数值为 NOVCNT+1 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-14 APT32F172 LED控制器 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 19 0 7 6 5 4 3 2 1 0 COM0_DIS 27 COM1_DIS 28 COM2_DIS 29 COM3_DIS 30 COM4_DIS 31 COM5_DIS Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 COM6_DIS • COM7_DIS 17.3.9 LED_BLKER (闪烁位设置寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W Name COMx_DIS Bit [7:0] Type W Description COM 扫描周期内输出禁止（只写寄存器） 0：无效果 1：禁止该 COM 在扫描周期内输出 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-15 APT32F172 LED控制器 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 6 5 4 3 2 1 0 COM0_CLR 26 COM1_CLR 27 COM2_CLR 28 COM3_CLR 29 COM4_CLR 30 COM5_CLR Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0000 COM6_CLR • COM7_CLR 17.3.10 LED_BLKDR (闪烁位清除控制寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 1 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W Name COMx_CLR Bit [7:0] Type W Description COM 扫描周期内输出使能（只写寄存器） 0：无效果 1：使能该 COM 在扫描周期内输出 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-16 APT32F172 LED控制器 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 6 5 4 3 2 1 0 COM0_ST 26 COM1_ST 27 COM2_ST 28 COM3_ST 29 COM4_ST 30 COM5_ST Address = Base Address + 0x0028, Reset Value = 0x0000_0000 COM6_ST • COM7_ST 17.3.11 LED_BLKST (闪烁位状态寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 1 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name COMx_ST Bit [7:0] Type R Description COM 扫描周期内输出禁止状态 0：扫描输出使能 1：扫描输出禁止 APTCHIP MICROELECTRONICS 17-17 APT32F172 LED控制器 17.3.12 LED_SEGDAT0~7 (段码输出数据寄存器0~7) • LED_SEGDATA4: Address = Base Address + 0x003C, Reset Value = 0x0000_0000 • LED_SEGDATA5: Address = Base Address + 0x0040, Reset Value = 0x0000_0000 • LED_SEGDATA6: Address = Base Address + 0x0044, Reset Value = 0x0000_0000 • LED_SEGDATA7: Address = Base Address + 0x0048, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RSVD 19 0 7 6 5 4 3 2 1 0 SEG0 LED_SEGDATA3: Address = Base Address + 0x0038, Reset Value = 0x0000_0000 SEG1 • SEG2 LED_SEGDATA2: Address = Base Address + 0x0034, Reset Value = 0x0000_0000 SEG3 • SEG4 LED_SEGDATA1: Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0000 SEG5 • SEG6 LED_SEGDATA0: Address = Base Address + 0x002C, Reset Value = 0x0000_0000 SEG7 • 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W Name SEGx Bit Type [7:0] R/W APTCHIP MICROELECTRONICS Description 当 COMx 使能时，SEG 端口输出的数据 17-18 APT32F172 18 USART 通用同步异步收发器 (USART) 18.1 概述 通用同步异步收发器(USART)用来在不同单片机之间进行通讯。USART串行发送比特位数据(低位优先)，在接收 端，另外一个USART则将这些数据组合成完成数据字节。 串行数据传输通常使用在电脑之间的非网络通讯，以及终端和其它设备间的通讯。 18.1.1 主要特性 • 可编程波特率发生器 • 校验位，帧检测和数据溢出错误检测 • J1587协议的Idle标志 • 支持产生传输线打断(Break)和检测 • 支持自动应答，本地回环模式，和远程回环模式 • Multi-drop模式: 地址检测和产生 • 中断产生 • 5 到 9 位的字符长度 • 可控制的数据传输起始位 • 支持智能卡协议：产生错误信号和重新发送 • 异步模式最大波特率: PCLK/16 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-1 APT32F172 USART 18.1.2 管脚描述 Table 18-1 管脚名称 USART管脚描述 功能 I/O 类型 有效电平 说明 USART_TX USART发送数据线 O – – USART_RX USART接收数据线 I – – APTCHIP MICROELECTRONICS 18-2 APT32F172 USART 18.2 功能描述 18.2.1 模块框图 ASB Peripheral Data Controller AMBA US _THR US _RHR R X_R DY END TX_R D Y APB USART Channel Control Logic USARTRX Transmitter ( Shift Register ) USARTTX Interrupt Control INT USART CLOCK PCLK Receiver ( Shift Register ) Baud -Rate Generator BaudRate Clcok USARTCLK PMC Figure 18-1 USART模块框图 18.2.2 波特率发生器 18.2.2.1 功能描述 波特率发生器用来给发送端和接收端提供时钟，其内部时钟源可以是PCLK，或者PCLK的8分频(PCLK/8)。USART 用来传送1比特所需要的时间为位周期，位周期的倒数即是波特率。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-3 APT32F172 USART 18.2.2.2 异步模式 当UART工作在异步模式时(模式寄存器US_MR的SYNC=0)，波特率为选择的时钟除以16，再除以US_BRGR(波特 率配置寄存器)中CD的值。如果US_BRGR寄存器为0，那么波特率发生器的时钟被禁止。 • 波特率 = 选择的时钟/(16 × CD)，选择的时钟可以是 PCLK 或者 PCLK/ 8. 18.2.2.3 同步模式 当UART工作在同步模式(模式寄存器US_MR的SYNC=1)，并且选择的时钟为内部时钟(模式寄存器US_MR中 CLKS[1]=0)时，波特率为内部选择的时钟除以US_BRGR寄存器中的值。如果US_BRGR寄存器为0，那么波特率发 生器的时钟被禁止。 • 波特率 = 选择的时钟/CD，选择的时钟可以是 PCLK 或者 PCLK/ 8. 18.2.2.4 模块框图 US_MR CLKS[0] PCLK US_MR CLKS[1] 0 +8 1 0 1 CLK US_BRGR CD[15:0] 16 -bit Counter CD[15:0] OUT 2~65535 US_MR SYNC 1 USARTCLK 0 0 1 ÷16 0 1 US_MR:SYNC US_MR:CLKS [1] Figure 18-2 UART波特率发生器模块框图 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-4 Baud Rate Clock APT32F172 USART 18.2.2.5 波特率配置示例 下面表格为不同系统时钟下，US_BRGR不同配置值对应的波特率。误差栏表示实际波特率和期望波特率的差异。 下表为 CLKS[1:0] = 00 (UART时钟选择PCLK) 和 US_MR寄存器中SYNC = 0 (异步模式)的情况。 Table 18-2 异步模式 (SYNC = 0) PCLK (MHz) 40 37.5 36 30 20 APTCHIP MICROELECTRONICS US_BRGR 波特率 % 误差 2083 1200 –0.02% 1042 2400 0.03% 521 4800 0.03% 260 9600 –0.16% 174 14400 0.22% 130 19200 –0.16% 65 38400 –0.16% 1953 1200 –0.01% 977 2400 0.04% 488 4800 –0.06% 244 9600 –0.06% 163 14400 0.15% 122 19200 –0.06% 61 38400 –0.06% 1875 1200 0.00% 938 2400 0.05% 469 4800 0.05% 234 9600 –0.16% 156 14400 –0.16% 117 19200 –0.16% 39 57600 –0.16% 1563 1200 0.03% 781 2400 –0.03% 391 4800 0.10% 195 9600 –0.16% 130 14400 –0.16% 98 19200 0.35% 49 38400 0.35% 1042 1200 0.03% 521 2400 0.03% 260 4800 –0.16% 18-5 APT32F172 USART PCLK (MHz) 18.75 18 16 15 10 9.375 8 APTCHIP MICROELECTRONICS US_BRGR 波特率 % 误差 130 9600 –0.16% 87 14400 0.22% 65 19200 –0.16% 977 1200 0.04% 488 2400 –0.06% 244 4800 –0.06% 122 9600 –0.06% 81 14400 –0.47% 61 19200 –0.06% 938 1200 0.05% 469 2400 0.05% 234 4800 –0.16% 117 9600 –0.16% 78 14400 –0.16% 833 1200 –0.04% 417 2400 0.08% 208 4800 –0.16% 104 9600 –0.16% 52 19200 –0.16% 26 38400 –0.16% 781 1200 –0.03% 391 2400 0.10% 195 4800 –0.16% 98 9600 0.3% 65 14400 –0.16% 49 19200 0.35% 521 1200 0.03% 260 2400 –0.16% 130 4800 –0.16% 65 9600 –0.16% 488 1200 –0.06% 244 2400 –0.06% 122 4800 –0.06% 61 9600 –0.06% 417 1200 0.08% 208 2400 –0.16% 18-6 APT32F172 USART PCLK (MHz) 5 4.6875 4 2.5 2 1.25 1 0.5 0.25 APTCHIP MICROELECTRONICS US_BRGR 波特率 % 误差 104 4800 –0.16% 52 9600 –0.16% 26 19200 –0.16% 13 38400 –0.16% 260 1200 –0.16% 130 2400 –0.16% 65 4800 –0.16% 244 1200 –0.06% 122 2400 –0.06% 61 4800 –0.06% 208 1200 –0.16% 104 2400 –0.16% 52 4800 –0.16% 26 9600 –0.16% 13 19200 –0.16% 130 1200 –0.16% 65 2400 –0.16% 104 1200 –0.16% 52 2400 –0.16% 26 4800 –0.16% 13 9600 –0.16% 65 1200 –0.16% 52 1200 –0.16% 26 2400 –0.16% 13 4800 –0.16% 26 1200 –0.16% 13 2400 –0.16% 13 1200 –0.16% 18-7 APT32F172 USART Table 18-3 同步模式 (SYNC = 1) PCLK (MHz) 40 37.5 36 30 20 18.75 18 16 15 10 APTCHIP MICROELECTRONICS US_BRGR CD 波特率 % 误差 174 × 16 14400 0.22% 130 × 16 19200 –0.16% 65 × 16 38400 –0.16% 244 × 16 9600 –0.06% 163 × 16 14400 0.15% 122 × 16 19200 –0.06% 61 × 16 38400 –0.06% 234 × 16 9600 –0.16% 156 × 16 14400 –0.16% 117 × 16 19200 –0.16% 39 × 16 57600 –0.16% 195 × 16 9600 –0.16% 130 × 16 14400 –0.16% 98 × 16 19200 0.35% 49 × 16 38400 0.35% 130 × 16 9600 –0.16% 87 × 16 14400 0.22% 65 × 16 19200 –0.16% 244 × 16 4800 –0.06% 122 × 16 9600 –0.06% 81 × 16 14400 –0.47% 61 × 16 19200 –0.06% 234 × 16 4800 –0.16% 117 × 16 9600 –0.16% 78 × 16 14400 –0.16% 208 × 16 4800 –0.16% 104 × 16 9600 –0.16% 52 × 16 19200 –0.16% 26 × 16 38400 –0.16% 195 × 16 4800 –0.16% 98 × 16 9600 0.35% 65 × 16 14400 –0.16% 49 × 16 19200 0.35% 130 × 16 4800 –0.16% 65 × 16 9600 –0.16% 18-8 APT32F172 USART PCLK (MHz) 9.375 8 5 4.6875 4 2.5 2 1.25 1 0.5 0.25 APTCHIP MICROELECTRONICS US_BRGR CD 波特率 % 误差 244 × 16 2400 –0.06% 122 × 16 4800 –0.06% 61 × 16 9600 –0.06% 208 × 16 2400 –0.16% 104 × 16 4800 –0.16% 52 × 16 9600 –0.16% 26 × 16 19200 –0.16% 13 × 16 38400 –0.16% 130 × 16 2400 –0.16% 65 × 16 4800 –0.16% 244 × 16 1200 –0.06% 122 × 16 2400 –0.06% 61 × 16 4800 –0.06% 208 × 16 1200 –0.16% 104 × 16 2400 –0.16% 52 × 16 4800 –0.16% 26 × 16 9600 –0.16% 13 × 16 19200 –0.16% 130 × 16 1200 –0.16% 65 × 16 2400 –0.16% 104 × 16 1200 –0.16% 52 × 16 2400 –0.16% 26 × 16 4800 –0.16% 13 × 16 9600 –0.16% 65 × 16 1200 –0.16% 52 × 16 1200 –0.16% 26 × 16 2400 –0.16% 13 × 16 4800 –0.16% 26 × 16 1200 –0.16% 13 × 16 2400 –0.16% 13 × 16 1200 –0.16% 18-9 APT32F172 USART 18.2.3 接收端功能 18.2.3.1 异步接收 当SYNC = 0(US_MR中的第8位)时，UART被设置为异步工作模式。在异步模式下，UART会通过一直采样 UARTRX信号来检测起始位，直到检测到一个有效的起始位为止。如果UARTRX上的一个低电平(SPACE)时长超过 了7个采样时钟的周期，那么这个长低电平则会被判断为一个有效的起始位。采样时钟的频率为波特率的16倍。所 以一个长于7/16位周期的低电平为有效起始位，而短于7/16位周期的低电平会接收端被忽略，然后接收端会继续等 待有效的起始位。 当一个有效起始位被检测到，接收端会继续在每个位周期的理论中心点对UARTRX信号进行采样。假设每个比特的 长度为采样时钟周期的16倍(1比特位)，那么采样点为该比特位开始后的第8个采样时钟周期(0.5比特位)。所以第一 个采样点为起始位下降沿后的第24个采样时钟周期(1.5比特位)，接下来的每个采样点都跟前一个采样点间隔16个采 样时钟周期(1比特位)。 16 x Baud Rate Clock RXD Sampling D0 True Start Detection Figure 18-3 异步模式，起始位检测 Example: 8-Bit, Parity enabled, 1 Stop 0.5 Bit Periods 1 Bit Periods RXD Sampling D0 D1 D2 D3 D4 D5 D7 Stop Bit Parity Bit True Start Detection Figure 18-4 异步模式，字节接收 APTCHIP MICROELECTRONICS D6 18-10 APT32F172 USART 18.2.3.2 同步接收 当配置成同步模式(SYNC = 1)，接收端在每个USARTCLK的上升沿对RXD信号进行采样。如果检测到一个低电 平，那么这个低电平就被认为是起始位。收到起始位后，接收端继续采样数据位，校验位和停止位，然后继续等待 下一个起始位。参考下面的示例图。 USARTCLK RXD Sampling D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Stop Bit Parity Bit True Start Detection Figure 18-5 同步模式，字节接收 18.2.3.3 接收标志位 收到一个完整的字节后，该字节会被存到US_RHR中，同时US_SR寄存器中的RXRDY标志位会被置1。RXRDY在 最后的停止位结束后被置1。 18.2.3.4 溢出错误 如果US_RHR寄存器在被读取之前，又被存入了新接收的字节，那么US_SR寄存器中的OVER状态位会被置1。 18.2.3.5 校验错误 每次接收到一个字节，接收端都会根据US_MR(UART模式寄存器)中PAR[2:0]的值计算接收到数据的校验值，然后 跟接收到的校验位进行比较，如果不相同，那么US_SR寄存器中的PARE校验错误位会被置1。 18.2.3.6 帧错误 如果接收到的停止位为低电平并且接收到的数据位至少有一个高电平，那么接收端会产生一个帧错误标志，将 US_SR寄存器中的FRAME位置1。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-11 APT32F172 USART 18.2.3.7 空闲标志 空闲标志在UART收到一个起始位后变低，在J1587协议帧结束后(10个停止位后)变高。空闲标志位在置起时可以产 生中断。 10 Stop Bits MID PID Dum PID Data Data ChkSum RX IDLE_Flag or Not Busy USART IRQ IDLE Flag Figure 18-6 空闲标志 18.2.3.8 超时 这个功能可以检测RXD的空闲状态。USART等待接收一个新字节的最大时间可以在US_RTOR (Receiver Time-out) 寄存器的TO[15:0]里设置。当这个寄存器设置为0时，超时功能关闭。 在超时功能打开的情况下，接收端在接收到第一个字节后，会打开一个计数器，这个计数器在每个位周期自动减 1，并且会在接收到字节后重新载入计数值(即TO[15:0]设置的值)。当计数器计到0时，US_SR中的TIMEOUT被置 1。用户通过对US_CR寄存器中STTTO (Start Time-Out)位写1来启动(或者重新启动)这个功能。 也就是说，启动超时功能，必须满足下面条件： • US_RTOR不为0 • US_CR寄存器中STTTO (Start Time-Out)位写1 • 收到一个字节 超时的时长计算： 时长 = 寄存器值(TO[15:0]) × 位周期 (异步模式) 时长 = 寄存器值(TO[15:0]) × 16 × 采样周期 (同步模式) APTCHIP MICROELECTRONICS 18-12 APT32F172 USART 18.2.4 发送端 18.2.4.1 功能描述 发送功能在同步模式和异步模式下的行为是完全一样的。发送端将开始位，数据位，校验位和停止位串行移位出 去，低位(LSB)先发，高位(MSB)后发。 数据位的个数由US_MR寄存器中的CHRL[1:0]选择。 校验位由US_MR寄存器中的PAR[2:0]位设置。如果校验为偶校验，那么校验位是所有数据位的和(单比特相加的 和)。如果校验为奇校验，那么校验位是所有数据位的和取反。 停止位的个数由US_MR寄存器中的NBSTOP[1:0]选择。 当需要传送的字节被写入到US_THR (Transmit Holding)中时，只要移位寄存器是空的，那么该字节会被马上复制到 移位寄存器中。 当发送操作发生时，US_SR中的TXRDY位会被置1，直到US_THR寄存器被写入了新的字节。如果移位寄存器和 US_THR寄存器都是空的，那么US_SR中的TXEMPTY会被置1 (在最后的停止位之后)。 Example: 8-Bit, Parity enabled, 1 Stop Baud Rate Clock TXD D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 Start Bit Stop Bit Parity Bit Figure 18-7 同步和异步模式，字节发送 APTCHIP MICROELECTRONICS D7 18-13 APT32F172 USART 18.2.4.2 Time-Guard Time-guard功能可以在USARTTX上发送的2个字节中间插入一段空闲时间。这个空闲状态的时长在US_TTGR (Transmitter Time-Guard)寄存器中设置。当这个寄存器为0时，不产生time-guard。否则，发送端会在每次发送完 一个字节后，将USARTTX拉高保持一段时间，时长为US_TTGR中设置的值乘以位周期。 18.2.4.3 Multi-Drop模式 当US_MR中PAR位等于11Xb时，USART被配置为multi-drop模式，用来自动检测地址和数据，这时候PARE (US_SR寄存器中的校验错误位)被用来区分数据字节(校验位为0)和地址字节(校验位为1)。所以在这个模式中，如果 数据为一个地址字节，那么校验错误位(US_SR中的PARE)被置1。PARE状态可以由US_CSR(状态清除寄存器)中 的PARE位来清除。如果校验位为0，表示该字节为数据字节，PARE不会被置1。 当发送地址命令(SENDA)被写入到US_CR中时，发送端发送的是地址字节(校验位置1)。这种情况下，写入到 US_THR中的下个字节会被当作地址发送出去(校验位为1)，而在这个字节后的任何字节的校验位都为0。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-14 APT32F172 USART 18.2.5 Break 18.2.5.1 发送Break 当US_CR寄存器中的STTBRK (Start break)命令被置1时，发送端会在USARTTX上发送Break。在USARTTX被拉 低之前，发送移位寄存器中的字节会被发送完。 如果要移除Break，那么必须将US_CR中的STOPBRK (Stop break)命令置1。USART最少发送一个字节长的 Break。 之后USARTTX会恢复到高电平(空闲状态)并且持续12个位周期，保证Break被正确的检测到，然后发送端继续正常 的操作。 18.2.5.2 接收Break 当所有的数据，校验和停止位都是0时，接收端认为检测到了Break。在检测到低电平地址位的时刻，接收端将 US_SR中的RXBRK (Break received)位置1。 18.2.6 中断 US_SR中的大部分状态都在US_IMSCR (中断使能/禁止寄存器), US_RISR (原始中断状态寄存器), US_MISR (中断 状态寄存器), 和US_ICR (中断状态清除寄存器) 中有对应的位，可以控制中断的产生。 18.2.7 测试模式 USART可以用US_MR中的CHMODE[1:0]配置成3种不同的测试模式。 自动回应模式：自动重新发送收到的数据，对发送端的任何配置都无效。 本地回环模式：接收自己发送的数据，不使用USARTTX和USARTRX管脚，而是内部将发送端的输出连到接收端的 输入，USARTRX管脚的电平高低没有任何用途，并且USARTTX管脚会被一直拉高，就像是在空闲状态。 远程回环模式：直接将USARTTX管脚接到USARTRX管脚上，USART模块的发送和接收功能都禁止，只是负责将 收到的数据直接转出去而不经过USART模块。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-15 APT32F172 USART 18.2.8 Smart-Card协议 USART兼容ISO7816-3协议，允许字节重送和校验错检测。 下面的描述只有在US_MR寄存器中的SMCARDPT位为1的时候才有效。 USART的Smart-Card协议需要发送端和接收端都支持。 如果GPIO模块允许，USARTTX可以配置成开漏输出模式，并且直接接到USARTRX管脚上，同时连接一个外部的 上拉电阻，形成Smart-Card的数据信号线。 18.2.8.1 发送字节到Smart Card USART可以通过检测Smart Card产生的校验错误信号来判断Smart Card是否正确的收到了上一个发送的字节。 当Smart Card产生了校验错的信号，上一个发送的字节会被USART重新发送，US_MR寄存器中的SENDTIME[2:0] 用来控制重新发送的次数，直到Smart Card不再产生错误信号。 当USART检测到错误信号时，US_SR寄存器中的FRAME错误标志位会被置1。 USART检测错误信号的时间点是 t0 + t11 比特位，t0为开始位的下降沿 (也就是在2个停止位中间)。 下面的例子中，Smart Card检测到了校验错，在数据线(COMMS)上产生了一个错误信号。这个错误信号被USART 检测到并且重新发送了上一个字节。 Frame Error Checking by the USART USART TX STA 8-Bit Data PAR STO STA 8-Bit Data (re-transmitted) PAR STA 8-Bit Data (re-transmitted) PAR t0 + 11 bits SC TX COMMS STA 8-Bit Data PAR Figure 18-8 Smart-Card 发送错误 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-16 APT32F172 USART 18.2.8.2 从Smart Card接收字节 当接收的字节有校验错时，USART可以产生错误信号 (参考ISO7816-3协议)。 当USART检测到校验错时，USART会在 t0 + 10.625 + [0:0.0625] 时间点(2个停止位中间)将传输线拉低1.0625个 位周期，通知Smart Card上一个数据接收错误。使用T=0协议类型的Smart Card，必须重新发送该字节。 在这个情况下，USART会将US_SR寄存器中的PARE位置1，表示校验有错误。 t0 SC TX STA 8-Bit Data PAR t0 + 10.625 + [0:0.0625] bits 8-Bit Data (re-transmitted) PAR 8-Bit Data (re-transmitted) PAR 1.0625 bits Error signal generated by the USART USARTT TX COMM S STA STO STA 8-Bit Data STA PAR Figure 18-9 接收端的错误检测 18.2.8.3 Smart Card模式下的USART配置 要工作在Smart Card模式下，USART必须设置成普通模式，并且停止位的个数必须设置为2 (参考US_MR模式寄存 器)。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-17 APT32F172 USART 18.3 寄存器说明 18.3.1 寄存器表 (Base Address: 0x4008_0000) Register Offset Description Reset Value US_IDR 0x0000 ID寄存器 0x0011_001B US_CEDR 0x0004 时钟使能/禁止寄存器 0x0000_0000 US_SRR 0x0008 软件复位寄存器 0x0000_0000 US_CR 0x000C 控制寄存器 0x0000_0000 US_MR 0x0010 模式寄存器 0x0000_0000 US_IMSCR 0x0014 中断使能/禁止寄存器 0x0000_0000 US_RISR 0x0018 原始中断状态寄存器 0x0000_0000 US_MISR 0x001C 中断状态寄存器 0x0000_0000 US_ICR 0x0020 中断状态清除寄存器 0x0000_0000 US_SR 0x0024 状态寄存器 0x0000_0800 US_RHR 0x0028 接收数据寄存器 0x0000_0000 US_THR 0x002C 发送数据寄存器 0x0000_0000 US_BRGR 0x0030 波特率配置寄存器 0x0000_0000 US_RTOR 0x0034 接收超时配置寄存器 0x0000_0000 US_TTGR 0x0038 发送端Time-Guard寄存器 0x0000_0000 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-18 APT32F172 USART 18.3.1.1 US_IDR (USART ID寄存器) Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0011_001B 30 29 0 0 0 R R R 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 Name IDCODE 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 R R R R R R R R R R R R R IDCODE • Bit Type [25:0] R APTCHIP MICROELECTRONICS Description ID寄存器 IP的ID代码 Reset Value 0x0011_001B 18-19 APT32F172 USART 18.3.1.2 US_CEDR (USART时钟使能/禁止寄存器) Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R RSVD DBGEN 31 0 CLKEN • W 0 R W Name Bit Type [0] RW Description Reset Value 时钟使能/禁止控制位 CLKEN 0 0 = 时钟禁止 1 = 时钟使能 调试模式使能/禁止控制位 0 = 禁止调试模式 1 = 使能调试模式 DBGEN [31] RW 0 说明： 0 = 进入调试模式后不影响USART功能 1 = 进入调试模式后冻结USART的功能，但USART内部 寄存器的读写不受影响 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-20 APT32F172 USART 18.3.1.3 US_SRR (USART软件复位寄存器) Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W RSVD 31 Name Bit Type [0] W Description Reset Value 软件复位 SWRST APTCHIP MICROELECTRONICS 0 SWRST • 0 0 = 无效 1 = 软件复位 18-21 APT32F172 USART 18.3.1.4 US_CR (USART控制寄存器) 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R 21 20 19 18 17 16 15 14 13 Name 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W R R Bit Type [2] W 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Description 0 = 无效 1 = 复位接收端逻辑 0 复位发送端 RSTTX [3] W RXEN [4] W 0 = 无效 1 = 复位发送端逻辑 0 接收使能 0 = 无效 1 = 如果RXDIS是0，写1使能接收 0 接收禁止 RXDIS [5] W 0 0 = 无效 1 = 接收禁止 发送使能 TXEN [6] W TXDIS [7] W 0 = 无效 1 = 如果TXDIS是0，写1使能发送 0 发送禁止 0 0 = 无效 1 = 发送禁止 开始Break. STTBRK [9] W 0 = 无效 1 = 如果Break没有发送，那么写1会在当前移位寄存器中 的数据发送完之后，开始发送Break状态 0 停止Break. STPBRK [10] W STTTO [11] W APTCHIP MICROELECTRONICS 0 = 无效 1 = 如果一个Break状态正在发送，那么写1会在最少一个 字节长度的Break状态后停止Break，并且发送一个12位周 期的高电平 0 0 开启超时接收 18-22 0 Reset Value 复位接收端 RSTRX 1 RSVD 0 11 RSTRX 0 12 RSTTX 0 22 RXEN 23 RXDIS 24 TXEN 25 TXDIS 26 RSVD 27 STTBRK 28 STPBRK 29 STTTO 30 RSVD 31 SENDA Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0000 • APT32F172 Name USART Bit Type Description Reset Value 0 = 无效 1 = 必须在超时计数器计数完成之前，接收到字节数据， 否则报错 发送地址 SENDA [12] APTCHIP MICROELECTRONICS W 0 = 无效 1 = 只在Multi-drop模式，下一个写入US_THR的字节会被 当作地址字节发送 18-23 0 APT32F172 USART 18.3.1.5 US_MR (USART模式寄存器) Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 R R 0 0 0 0 R R R R R R 18 17 16 0 0 0 0 0 R R W Name Bit 15 14 13 0 0 12 11 10 0 9 0 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W Type Description Reset Value 表示USART被配置成Smart Card协议时，重复发送最多的 次数 • SENDTIME配置位 SENDTIME [3:1] SENDTIME[2:0] RW 发送次数 0 0 0 0 0 0 1 1 000'b – 1 1 1 7 时钟选择 (波特率发生器的输入时钟). • CLKS CLKS [5:4] RW 时钟选择位 CLKS[1:0] 选择的时钟 0 0 PCLK 0 1 PCLK/8 1 x 保留，请勿使用 00'b 字节长度 (除开始位，停止位和校验位外的字节长度) • 字节长度位 CHRL[1:0] CHRL [7:6] APTCHIP MICROELECTRONICS RW 字节长度 0 0 5位 0 1 6位 1 0 7位 1 1 8位 18-24 0 RSVD R 0 19 SENDTIME R 0 20 CLKS R 21 CHRL 0 22 SYNC 0 23 PAR 0 24 NBSTOP 0 25 CHMODE 0 26 SMCARDPT 27 MODE9 28 CLKO 29 RSVD 30 RSVD 31 DSB • 00'b APT32F172 Name USART Bit Type Description Reset Value 同步模式选择 SYNC [8] RW 0 0 = USART工作在异步模式 1 = USART工作在同步模式 校验类型 • 校验类型位 PAR[2:0] PAR [11:9] RW 校验类型 0 0 0 偶校验 0 0 1 奇校验 0 1 0 0校验 (Space) 0 1 1 1校验 (Mark) 1 0 X 无校验 1 1 X Multi-drop模式 000'b 注意：如果使用LIN，PAR[2:0]必须设置为‘10X’. 停止位的个数 停止位个数跟SYNC设置的模式有关 • NBSTOP配置位 NBSTOP [13:12] NBSTOP [1:0] RW 异步模式 (SYNC = 0) 同步模式 (SYNC = 1) 0 0 1个停止位 1个停止位 0 1 1.5个停止位 保留 1 0 2个停止位 2个停止位 1 1 保留 保留 00'b 通道模式 通道模式位 • CHMODE [1:0] CHMODE [15:14] RW 0 0 普通模式 USART通道工作为正常的Rx/Tx功能 0 1 自动回应 收到的数据自动通过USARTTX发送 0 本地回环 发送端的输出信号短接到接收端的输 入信号 1 远程回环 USARTRX管脚内部直接短接到 USARTTX管脚 1 1 APTCHIP MICROELECTRONICS 模式描述 18-25 00'b APT32F172 Name USART Bit Type Description Reset Value Smart Card协议 SMCARDPT [16] RW MODE9 [17] RW 0 = 禁止smart card协议 1 = 使能smart card协议 0'b 9位字节长度 0 = CHRL位定义字节长度 1 = 9位字节长度 0'b 时钟输出选择 CLKO [18] RW 0 = USART不输出USARTCLK 1 = 如果CLKS[1]是0，USART输出USARTCLK DSB [20] RW 0 = 数据发送从低位LSB开始，到高位MSB结束 1 = 数据发送从高位MSB开始，到低位LSB结束 0'b 数据开始位选择 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-26 0'b APT32F172 USART 18.3.1.6 US_IMSCR (USART中断使能/禁止寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R Name Bit Type [0] RW Description 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 4 3 0 0 0 0 R R R R R R R R W W W W W W 2 1 0 RXRDY 22 TXRDY 23 RXBRK 24 RSVD 25 OVRE 26 FRAME 27 PARE 28 TIMEOUT 29 TXEMPTY 30 RSVD 31 IDLE Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 R R R W W W Reset Value 接收端待机中断 RXRDY 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 发送端待机中断 TXRDY [1] RW RXBRK [2] RW 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 接收端Break中断 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 溢出错误中断 OVRE [5] RW 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 帧错误中断 FRAME [6] RW PARE [7] RW 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 校验错中断 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 超时中断 TIMEOUT [8] RW TXEMPTY [9] RW 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 发送缓冲空闲中断 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 空间中断 IDLE [10] APTCHIP MICROELECTRONICS RW 0 0 = 禁止中断 1 = 使能中断 18-27 APT32F172 USART 18.3.1.7 US_RISR (USART原始中断寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R 21 Name 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Description 4 3 2 1 0 RXRDY 22 TXRDY 23 RXBRK 24 RSVD 25 OVRE 26 FRAME 27 PARE 28 TIMEOUT 29 TXEMPTY 30 RSVD 31 IDLE Address = Base Address + 0x0018, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 Bit Type RXRDY [0] R 接收端待机中断原始状态 RXRDY的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 0 TXRDY [1] R 发送端待机中断原始状态 TXRDY的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 0 RXBRK [2] R OVRE [5] R FRAME [6] R PARE [7] R 帧错误中断原始状态 PARE的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 0 TIMEOUT [8] R 超时中断原始状态 TIMEOUT的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 0 TXEMPTY [9] R IDLE [10] R 接收端Break中断原始状态 RXBRK的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 溢出错误中断原始状态 OVRE的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 帧错误中断原始状态 FRAME的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 发送缓冲空闲中断原始状态 TXEMPTY的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 空闲中断原始状态 IDLE的原始中断状态，不管该中断是使能还是禁止 读操作返回相应中断的原始状态，不管该中断是使能状态还是禁止状态。写操作无任何效果。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-28 Reset Value 0 0 0 0 0 APT32F172 USART 18.3.1.8 US_MISR (USART中断状态寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R 21 Name 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Description 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 4 3 2 1 0 RXRDY 22 TXRDY 23 RXBRK 24 RSVD 25 OVRE 26 FRAME 27 PARE 28 TIMEOUT 29 TXEMPTY 30 RSVD 31 IDLE Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 Bit Type RXRDY [0] R 接收端待机中断状态 RXRDY中断使能后的状态 0 TXRDY [1] R 发送端待机中断状态 TXRDY中断使能后的状态 0 RXBRK [2] R OVRE [5] R FRAME [6] R PARE [7] R 帧错误中断状态 PARE中断使能后的状态 0 TIMEOUT [8] R 超时中断状态 TIMEOUT中断使能后的状态 0 TXEMPTY [9] R IDLE [10] R 接收端Break中断状态 RXBRK中断使能后的状态 溢出错误中断状态 OVRE中断使能后的状态 帧错误中断状态 FRAME中断使能后的状态 发送缓冲空闲中断状态 TXEMPTY中断使能后的状态 空闲中断状态 IDLE中断使能后的状态 Reset Value 0 0 0 0 0 读操作返回相应中断使能后的状态，如果该中断被禁止，那么读操作返回的值永远是0。写操作无任何效果。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-29 APT32F172 USART 18.3.1.9 US_ICR (USART中断状态清除寄存器) 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 Name Bit Type 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R W R W W W W R R W R R [2] W Description 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 4 3 2 0 = 无效 1 = 清除该中断状态 0 溢出错误中断状态 OVRE [5] W 0 = 无效 1 = 清除该中断状态 FRAME [6] W 0 = 无效 1 = 清除该中断状态 0 帧错误中断状态 0 帧错误中断状态 PARE [7] W 0 = 无效 1 = 清除该中断状态 0 超时中断状态 TIMEOUT [8] W IDLE [10] W 0 = 无效 1 = 清除该中断状态 0 空闲中断状态 0 = 无效 1 = 清除该中断状态 写1清除相应中断状态，写0无效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-30 0 Reset Value 接收端Break中断状态 RXBRK 1 RSVD 23 RXBRK 24 RSVD 25 OVRE 26 FRAME 27 PARE 28 RSVD 29 TIMEOUT 30 RSVD 31 IDLE Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 APT32F172 USART 18.3.1.10 US_SR (USART状态寄存器) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 20 Name Bit 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Type 11 10 9 8 7 6 5 1 0 0 0 0 0 0 Description 4 3 2 1 0 RXRDY 21 TXRDY 22 RXBRK 23 RSVD 24 OVRE 25 FRAME 26 PARE 27 TIMEOUT 28 TXEMPTY 29 IDLE 30 RSVD 31 IDLEFLAG Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0800 • 0 0 0 Reset Value 接收端待机 RXRDY [0] R 0 = 自从上次读取US_RHR后没有收到任何完成的字节， 或者接收端被禁止 1 = 自从上次读取US_RHR后没有收到了至少一个完成的 字节 0'b 发送端待机 TXRDY [1] R 0 = US_THR中有一个字节正在等待发送到移位寄存器 中，或者发送端被禁止 1 = US_THR中没有任何字节 0'b 等于0表示USART被禁止了，或者处于复位状态。US_CR 中的发送使能命令会将这位置1。 接收端Break. RXBRK [2] R 0 = 在上一次状态复位后，还没有检测到Break 1 = 在上一次状态复位后，检测到Break 0'b 溢出错误 OVRE [5] R 0 = 当RXRDY有效后，没有字节从接收移位寄存器传到 US_RHR寄存器 1 = 当RXRDY有效后，至少有一个字节从接收移位寄存器 传到了US_RHR寄存器 0'b 帧错误 FRAME [6] R 0 = 在上一次状态复位后，没有停止位被检测到低电平 1 = 在上一次状态复位后，至少有一个停止位被检测到低 电平 0'b 校验错误 PARE [7] R TIMEOUT [8] R APTCHIP MICROELECTRONICS 0 = 在上一次状态复位后，没有检测到校验位错(或者 multi-drop模式下的数据字节) 1 = 在上一次状态复位后，检测到至少1个校验位错(或者 multi-drop模式下的地址字节) 0'b 0'b 超时 18-31 APT32F172 Name USART Bit Type Description Reset Value 0 = 开始超时接收后，没有检测到超时，或者超时寄存器 被设置为0 1 = 开始超时接收后，检测到了超时 发送缓冲空闲 TXEMPTY [9] R 0 = US_THR寄存器或者发送缓冲寄存器中有字节待发送 1 = US_THR寄存器或者发送缓冲寄存器中没有字节待发 送 0'b 当USART被禁止或者复位后，该位为0，US_CR中的发送 使能功能会将该位置1。 空闲状态 IDLE IDLEFLAG [10] [11] APTCHIP MICROELECTRONICS R R 0 = 没有检测到J1587的结束帧 1 = 检测到J1587的结束帧 0 = USART正在接收一个帧 1 = USART没有在接收任何帧 该位表示J1587协议的帧传送状态，当接收开始时变低， 在接收完成+10个停止位(10个周期的高电平)后变高。 18-32 0'b 1'b APT32F172 USART 18.3.1.11 US_RHR (USART接收数据寄存器) Address = Base Address + 0x0028, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 Name Bit Type [8:0] R 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 R R R R R RXCHR • Description Reset Value 接收到的字节 RXCHR 当RXRDY有效时，储存接收到的字节。当位数小于9时， 数据为右对齐。 0x000 注意： 读取此寄存器后，RXRDY位会被自动清除。在调试模式，用户可以使用镜像寄存器来避免RXRDY被清除。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-33 APT32F172 USART 18.3.1.12 US_THR (USART发送数据寄存器) Address = Base Address + 0x002C, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 Name Bit 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 R R R R R TXCHR • Type Description Reset Value 需要发送的字节 TXCHR [8:0] APTCHIP MICROELECTRONICS W 当TXRDY有效时，存储下一个要发送的字节。如果 TXRDY是0，那么当前US_THR寄存器的值会被覆盖。当 位数小于9时，数据为右对齐。 18-34 0x000 APT32F172 USART 18.3.1.13 US_BRGR (USART波特率配置寄存器) Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R Name Bit 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 CD RSVD 31 Type 0 1 0 [3:0] RW R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W Description 同步模式下如果选择了外部时钟，此寄存器无效。 异步模式) FRACTION = ROUND[((Fclk / (Baud Rate x 16)) - CD) x 16, 0] 同步模式) FRACTION = ROUND[((Fclk / Baud Rate) - CD) x 16, 0] FRACTION[3:0] Reset Value 0x0000 Action 波特率(异步模式) = Fclk / (16 x (CD + FRACTION/16)) 0 to 15 波特率(同步模式) = Fclk / (CD + FRACTION/16) 分频 同步模式下如果选择了外部时钟，此寄存器无效。 异步模式) CD = FLOOR[ Fclk / (Baud Rate x 16), 1 ] 同步模式) CD = FLOOR[ Fclk / Baud Rate, 1 ] CD[15:4] CD [15:4] RW Action 0 关闭时钟 1 无分频 (1分频) 波特率(异步模式) = Fclk /(16 × (CD+FRACTION/16)) 2 to 65535 波特率(同步模式) = Fclk /(CD+FRACTION/16) APTCHIP MICROELECTRONICS 0 W 小数修正值 FRACTION 0 FRACTION • 18-35 0x0000 APT32F172 USART 注意：Fclk 是 USART 模块的输入时钟，波特率是通讯速度。 注意： 在同步模式，为了保证50:50的1/0占空比，这个寄存器的值必须为偶数，并且用户在US_MR寄存器中配置波特率时 钟后必须使能时钟，才能产生波特率时钟。 当使用内部时钟(PCLK)的时候，不可以使用CD = 1。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-36 APT32F172 USART 18.3.1.14 US_RTOR (USART接收超时配置寄存器) Address = Base Address + 0x0034, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 TO RSVD 31 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Type Description Reset Value 超时配置 给这个寄存器写值后，会自动开启超时接收的指令 • 超时配置位 TO[15:0] TO [15:0] RW 0 1–65565 Action 禁止接收端的超时功能 0x0000 当开启超时接收时，或者每当收到一个数据 字节时，超时计数器会被载入TO[15:0]的值 异步模式：超时时长 = TO[15:0] × 位周期 同步模式：超时时长 = TO[15:0] × 16 × 位周期 注意： 当设置US_CR寄存器的RXDIS位禁止接收端后，超时功能被停止，这时如果又通过US_CR的RXEN位重新使能了 接收端，那么超时计数器会从刚才停止的地方继续开始(不会被复位)。 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-37 APT32F172 USART 18.3.1.15 US_TTGR (USART发送端Time-Guard配置寄存器) Address = Base Address + 0x0038, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R Name Bit 3 2 1 0 0 0 0 TG RSVD 31 Type 0 R R R R R R R R W W W W W W W W Description Reset Value Time-Guard配置 • Time-Guard配置位 TO[15:0] TG [7:0] RW 0 1–255 Action 禁止发送端的time-guard功能 USARTTX在每发送完一个字节后，会变高一 段时间，这个时间段为time-guard时长 Time-guard时长 = TG[7:0] × 位周期 APTCHIP MICROELECTRONICS 18-38 0x00 APT32F172 USART 4MHz–40MHz Asynchronous Mode (SYNC = 0) Table 1-4 SYSCLK PDIV PCLK 1 4MHz 2 4 2 1 8 0.5 16 0.25 1 8MHz 4 2 4 8 APTCHIP MICROELECTRONICS 8 4 2 1 Asynchronous Mode (SYNC = 0) US_BRGR CD[15:0] Baud Rate Result % Error 208 1200 1201.92 –0.16% 104 2400 2403.85 –0.16% 52 4800 4807.69 –0.16% 26 9600 9615.38 –0.16% 13 19200 19230.77 –0.16% 104 1200 1201.92 –0.16% 52 2400 2403.85 –0.16% 26 4800 4807.69 –0.16% 13 9600 9615.38 –0.16% 52 1200 1201.92 –0.16% 26 2400 2403.85 –0.16% 13 4800 4807.69 –0.16% 26 1200 1201.92 –0.16% 13 2400 2403.85 –0.16% 13 1200 1201.92 –0.16% 417 1200 1199.04 0.08% 208 2400 2403.85 –0.16% 104 4800 4807.69 –0.16% 52 9600 9615.38 –0.16% 26 19200 19230.77 –0.16% 13 38400 38461.54 –0.16% 208 1200 1201.92 –0.16% 104 2400 2403.85 –0.16% 52 4800 4807.69 –0.16% 26 9600 9615.38 –0.16% 13 19200 19230.77 –0.16% 104 1200 1201.92 –0.16% 52 2400 2403.85 –0.16% 26 4800 4807.69 –0.16% 13 9600 9615.38 –0.16% 52 1200 1201.92 –0.16% 26 2400 2403.85 –0.16% 13 4800 4807.69 –0.16% 18-39 APT32F172 SYSCLK USART PDIV PCLK 16 0.5 1 2 16 8 16MHz 4 8 16 1 4 2 1 20 20MHz 2 APTCHIP MICROELECTRONICS 10 US_BRGR CD[15:0] Baud Rate Result % Error 26 1200 1201.92 –0.16% 13 2400 2403.85 –0.16% 833 1200 1200.48 –0.04% 417 2400 2398.08 0.08% 208 4800 4807.69 –0.16% 104 9600 9615.38 –0.16% 52 19200 19230.77 –0.16% 26 38400 38461.54 –0.16% 417 1200 1199.04 0.08% 208 2400 2403.85 –0.16% 104 4800 4807.69 –0.16% 52 9600 9615.38 –0.16% 26 19200 19230.77 –0.16% 13 38400 38461.54 –0.16% 208 1200 1201.92 –0.16% 104 2400 2403.85 –0.16% 52 4800 4807.69 –0.16% 26 9600 9615.38 –0.16% 13 19200 19230.77 –0.16% 104 1200 1201.92 –0.16% 52 2400 2403.85 –0.16% 26 4800 4807.69 –0.16% 13 9600 9615.38 –0.16% 52 1200 1201.92 –0.16% 26 2400 2403.85 –0.16% 13 4800 4807.69 –0.16% 1042 1200 1199.62 0.03% 521 2400 2399.23 0.03% 260 4800 4807.69 –0.16% 130 9600 9615.38 –0.16% 87 14400 14367.82 0.22% 65 19200 19230.77 –0.16% 521 1200 1199.62 0.03% 260 2400 2403.85 –0.16% 130 4800 4807.69 –0.16% 65 9600 9615.38 –0.16% 18-40 APT32F172 SYSCLK USART PDIV PCLK 4 5 8 2.5 16 1.25 1 2 40 20 40MHz 4 8 16 APTCHIP MICROELECTRONICS 10 5 2.5 US_BRGR CD[15:0] Baud Rate Result % Error 260 1200 1201.92 –0.16% 130 2400 2403.85 –0.16% 65 4800 4807.69 –0.16% 130 1200 1201.92 –0.16% 65 2400 2403.85 –0.16% 65 1200 1201.92 –0.16% 2083 1200 1200.19 –0.02% 1042 2400 2399.23 0.03% 521 4800 4798.46 0.03% 260 9600 9615.38 –0.16% 174 14400 14367.82 0.22% 130 19200 19230.77 –0.16% 65 38400 38461.54 –0.16% 1042 1200 1199.62 0.03% 521 2400 2399.23 0.03% 260 4800 4807.69 –0.16% 130 9600 9615.38 –0.16% 87 14400 14367.82 0.22% 65 19200 19230.77 –0.16% 521 1200 1199.62 0.03% 260 2400 2403.85 –0.16% 130 4800 4807.69 –0.16% 65 9600 9615.38 –0.16% 260 1200 1201.92 –0.16% 130 2400 2403.85 –0.16% 65 4800 4807.69 –0.16% 130 1200 1201.92 –0.16% 65 2400 2403.85 –0.16% 18-41 APT32F172 19 通用异步收发器 (UART) 通用异步收发器 (UART) 19.1 概述 UART是一个简单通用的异步串行接收和发送接口，支持8位的数据通信，不支持校验位，每次发送都以一个停止位 结束。 19.1.1 主要特性 • 可配置的波特率 • 固定的8位发送长度 • 发送接收溢出检测 • 发送接收完成中断和溢出中断 • 支持4种校验位，奇偶校验和0/1校验 19.1.2 管脚描述 Table 13-1 UART 管脚描述 管脚名称 功能 I/O类型 有效电平 说明 UART_RX UART发送数据线 O – – UART_TX UART接收数据线 I – – APTCHIP MICROELECTRONICS 19-1 APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.2 功能描述 19.2.1 模块框图 Write Buffer Shift Register TXD TX FSM APB Interface Baud Rate Generator RX FSM Read Buffer Shift Register Figure 13-1 UART模块框图 APTCHIP MICROELECTRONICS 19-2 RXD APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.2.2 功能说明 19.2.2.1 波特率的产生 波特率产生电路可以给发送和接收电路产生波特率时钟。在使用 UART 前必须设置波特率分频寄存器 (UART_BRDIV 的 DIV 位)，计算公式如下： 波特率 = PCLK / DIV 例如，如果 PCLK 是 12MHz，需要的波特率为 9600，那么用户必须将 UART_BRDIV 寄存器设为： 12,000,000/9600 = 1250 Table 13-2 波特率设置示例 PCLK 20 16 12 8 APTCHIP MICROELECTRONICS DIV Baud Rate % Error 2083 9600 0.02% 1042 19200 -0.03% 521 38400 -0.03% 174 115200 -0.22% 1667 9600 -0.02% 833 19200 0.04% 417 38400 -0.08% 139 115200 -0.08% 1250 9600 0.00% 625 19200 0.00% 313 38400 -0.16% 104 115200 0.16% 833 9600 0.04% 417 19200 -0.08% 208 38400 0.16% 69 115200 0.64% 19-3 APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.2.2.2 接收 UART 通过检测 RXD 信号来判断接收字节的起始位。如果 RXD 上的低电平超过 7 个采样时钟的周期，那么这个低 电平则被认为是有效的起始位。采样时钟的频率为波特率的 16 倍。所以长于 7/16 采样周期的低电平为有效，而比 7/16 个采样周期短的低电平则会被忽略，忽略后 UART 会继续等待有效的起始位。 当检测到一个有效的起始位，接收端开始在理论上每位的中心点读取 RXD 信号。假设每个数据位有 16 个采样周期 的宽度，那么采样点则在起始位后的第 8 个采样周期(0.5 个数据位)处。所以第一个采样点是在 RXD 下降沿后的第 24 个采样周期(1.5 个数据位)时，之后每个采样点则每隔 16 个采样周期(1 个数据位)。 16 x Baud Rate Clock RXD Sampling D0 Start Detection (8th clock) Figure 13-2 起始位检测 0.5 bit Periods 1 bit Periods RXD Sampling D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Stop Bit Start Detection Figure 13-3 接收数据 19.2.2.3 发送 发送过程中，起始位，数据位和停止位按顺序被移出，最低位(LSB)优先。需要发送数据时，先将 UART 模块使能 (UART_CTRL 中的 TX 使能位)，再将数据写入数据寄存器(UART_DATA)即可。当写完数据寄存器 UART_DATA 后，数据会被立即发送出去。 TXD D0 D1 D2 D3 Figure 13-4 数据发送 APTCHIP MICROELECTRONICS 19-4 D4 D5 D6 D7 Stop Bit APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.2.2.4 校验位 UART_CTRL寄存器中的PARITY位用来设置校验方式。PARITY的第2位PARITY[2]如果为0，那么校验位被禁止， 发送和接收都没有校验位。如果PARITY[2]为1，则校验位使能，根据PARITY[1:0]的设置，校验的模式不同： PARITY[1:0]为00 : 偶校验，数据位(8位)与校验位中1的个数为偶数。 PARITY[1:0]为01 : 奇校验，数据位(8位)与校验位中1的个数为奇数。 PARITY[1:0]为10 : 0校验，校验位一直为0。 PARITY[1:0]为11 : 1校验，校验位一直为1。 19.2.2.5 中断 当接收到一个数据或者发送完一个数据后，状态寄存器 UART_SR 中的相应位会被置 1。如果收到的数据没有来得 及被 CPU 读取而又再收到另一个数据时，或者如果当前数据还没发送完 CPU 就又往 UART_DATA 里写数据，那 么 UART_SR 中的溢出位将会被置 1。 如果相应的中断被使能，那么 UART_ISR 里的寄存器也会被置位，同时 CPU 将会收到中断请求。 APTCHIP MICROELECTRONICS 19-5 APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.3 寄存器说明 19.3.1 寄存器表 Base Address: 0x4008_1000 Offset Address Name Description R/W Reset State 0x000 UART_DATA 数据寄存器 R/W 0x00000000 0x004 UART_SR 状态寄存器 R/W 0x00000000 0x008 UART_CTRL 控制寄存器 R/W 0x00000000 0x00C UART_ISR 中断状态寄存器 R/W 0x00000000 0x010 UART_BRDIV 波特率分频寄存器 R/W 0x00000000 APTCHIP MICROELECTRONICS 19-6 APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.3.1.1 UART_DATA (数据寄存器) Address = Base Address + 0x0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R W R W R W R W Name DATA Bit Type [7:0] R/W APTCHIP MICROELECTRONICS 3 2 1 0 0 0 0 0 R W R W R W R W DATA RSVD 31 Description 发送或接收到的数据 读 = 接收到的数据 写 = 发送的数据 19-7 Reset Value - APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.3.1.2 UART_SR (状态寄存器) 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 TX_FULL 27 RX_FULL 28 TX_OVER 29 RX_OVER 30 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R W R W R W R R RSVD 31 PARITY_ERR Address = Base Address + 0x0004 • Name Bit Type TX_FULL [0] R RX_FULL [1] R Description TX缓冲区状态 0 = TX缓冲区没有满(可以发送数据) 1 = TX缓冲区已满(正在发送数据) 4 3 2 0 0 TX缓冲区溢出状态 TX_OVER [2] R/W 0 = TX缓冲区没有溢出 1 = TX缓冲区溢出(读取) 0 1 = 清除TX缓冲区溢出标志(写) RX缓冲区溢出状态 RX_OVER [3] R/W 0 = RX缓冲区没有溢出 1 = RX缓冲区溢出(读取) 0 1 =清除RX缓冲区溢出标志(写) PARITY_ERR [4] R/W 校验状态 0 = 没有校验错误 1 = 校验错误(读取) 1 = 清除校验错误 (写) APTCHIP MICROELECTRONICS 19-8 0 Reset Value RX缓冲区状态 0 = RX缓冲区没有满(未收到数据或数据已被读取) 1 = RX缓冲区已满(收到数据，并且未被读取) 1 0 APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.3.1.3 UART_CTRL (控制寄存器) 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 TX 23 RX 24 INT_TX 25 INT_RX 26 INT_OVER_TX 27 INT_OVER_RX 28 TEST 29 21 Name TX Bit Type [0] R/W 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W PARITY 30 RSVD 31 INT_PARITY Address = Base Address + 0x0008 • Description TX 使能/禁止 0 = 禁止TX 7 6 5 4 3 2 0 RX 使能/禁止 [1] R/W 0 0 = 禁止RX 1 = 使能RX INT_TX [2] R/W TX 中断使能/禁止 0 = 禁止TX中断 0 1 = 使能TX中断 RX 中断使能/禁止 INT_RX [3] R/W 0 0 = 禁止RX中断 1 = 使能RX中断 INT_OVER_TX [4] R/W TX溢出中断使能/禁止 0 = 禁止TX溢出中断 0 1 = 使能TX溢出中断 RX溢出中断使能/禁止 INT_OVER_RX [5] R/W 0 = 禁止RX溢出中断 0 1 = 使能RX溢出中断 TEST [6] R/W 测试模式 0 此为请保持为0 校验错误中断使能/禁止 INT_PARITY [7] R/W 0 = 禁止校验错误中断 0 1 = 使能校验错误中断 PARITY [10:8] R/W 校验位类型 0XX : 无校验位 0 100 : 偶校验 APTCHIP MICROELECTRONICS 19-9 0 Reset Value 1 = 使能TX RX 1 APT32F172 通用异步收发器 (UART) 101 : 奇校验 110 : 0校验，校验位一直为0 (Space) 111 : 1校验，校验位一直为1 (Mark) APTCHIP MICROELECTRONICS 19-10 APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.3.1.4 UART_ISR (中断状态寄存器) 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 TX_INT 27 RX_INT 28 TX_OVER_INT 29 RX_OVER_INT 30 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R W R W R W R W R W RSVD 31 PARITY_ERR Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0000 • Name TX_INT Bit [0] Type RW Description TX中断 0 = TX中断没发生 1 = TX中断发生(读取) 1 = 清除TX中断(写) 4 3 2 [1] RW 0 = RX中断没发生 1 = RX中断发生(读取) 1 = 清除RX中断(写) 0 0 TX溢出中断 TX_OVER_INT [2] RW 0 = TX溢出中断没发生 1 = TX溢出中断发生(读取) 1 = 清除TX溢出中断(写) 0 RX溢出中断 RX_OVER_INT [3] RW 0 = RX溢出中断没发生 1 = RX溢出中断发生(读取) 1 = 清除RX溢出中断(写) 0 校验错误中断 PARITY_ERR [4] R/W 0 = 校验错误中断没发生 1 = 校验错误中断发生(读取) 1 = 清除校验错误中断(写) APTCHIP MICROELECTRONICS 19-11 0 Reset Value RX中断 RX_INT 1 0 APT32F172 通用异步收发器 (UART) 19.3.1.5 UART_BRDIV (波特率分频寄存器) Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 0 0 0 0 0 0 R R R R R R 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W Name DIV 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R W R W R W R W R W R W R W R W R W R W DIV RSVD 31 Bit [19:0] Type RW APTCHIP MICROELECTRONICS Description 波特率分频 最小值为16 Reset Value 0x00000 19-12 APT32F172 20 I2C I2C总线 20.1 概述 I2C总线是一个由数据(SDA)和时钟(SCL)组成的两线同步串行接口。每个接在总线上器件都可以被一个唯一的地址 寻址。SDA和SCL为双向接口，通过一个上拉电阻接到正向电源。接到总线上的器件输出必须设置成开漏模式以实 现”线与”的功能。 I2C总线是一个真正的多主机总线，因为它包含了冲突检测和仲裁，在多主机同时启动数据传输时可以避免数据丢 失。时钟的同步通过I2C接口和SCL之间线与的方式实现。 I2C接口可以工作在快速模式和标准模式。快速模式支持的波特率范围为0到400Kbit/s，标准模式支持的波特率范围 为0到100Kbit/s。该模块支持4种模式：主机发送，主机接收，从机发送，从机接收；支持7位寻址和10位寻址，并 且支持检测本机地址功能和General Call寻址功能(从机模式)。 20.1.1 主要特性 • 多主机总线 • 串行，8位的双向数据传输 • 支持标准模式的100Kbit/s，快速模式最高支持400Kbit/s 20.1.2 管脚描述 Table 20-1 I2C 管脚描述 Pin Name Function I/O Type Active Level Comments SDA 串行数据线 I/O 高有效 – SCL 串行时钟线 I/O 高有效 – APTCHIP MICROELECTRONICS 20-1 APT32F172 I2C 20.2 功能描述 20.2.1 模块框图 Baud Rate Generator (prescalar) APB INT Control Logic State Machine (SFM) I2C Clock PCLK Power Manage Control (PMC) Figure 20-1 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-2 I2C模块框图 SCL SDA APT32F172 I2C 20.2.2 功能介绍 20.2.2.1 I2C总线概念 20.2.2.1.1 协议概念 串行数据 SDA 和串行时钟 SCL 这两根线能够在连接到它们的器件之间传输数据。每个器件都有一个唯一的地址， 不管该器件是单片机，LCD 驱动芯片，存储芯片还是键盘接口，根据所需功能的不同，都可以作为一个发送端或者 一个接收端。显然 LCD 驱动只能作为接收端，而存储芯片既能接收也能发送数据。除了作为发送端和接收端，在进 行数据传输时，I2C 的器件也可以被称作主机或者从机。主机是一个可以在总线上发起数据传输，并且产生时钟信 号来完成该传输的器件，在这个时候，任何被寻址到的器件都被当作是一个从机。 I2C总线是一个支持多主机的总线，意思是可以连接很多具有控制总线功能的器件。由于主机通常都是单片机，让 我们以I2C总线上的两个单片机为例。要注意这些关系并不是永久性的，因为这个关系跟数据传输的方向有关。数 据的传输过程如下： 1: 假设单片机A希望给单片机B发送信息 − 单片机A(主机)寻址单片机B(从机) − 单片机A(主机-发送端)把数据发给单片机B(从机) − 单片机A结束该传输 2: 如果单片机A希望从单片机B接收数据 − 单片机A(主机)寻址单片机B(从机) − 单片机A(主机-接收端)从单片机B(从机-发送端)接收数据 − 单片机A结束该传输 即使在这种情况下(上面情况2)，数据的传输也是由主机(单片机A)来产生时钟并且结束。 能够把多个单片机接到I2C总线上的意思就是总线支持多个主机同时发起数据传输。为了避免混乱，I2C支持总线仲 裁机制，这个机制依赖于I2C总线上所有I2C接口的线与连接。 如果2个或者多个主机尝试发起数据传输，那么第一个成功产生“1”的主机将获得发送权而其它为成功产生“1“的主机 则失去发送权。仲裁过程中的时钟信号是由线与连接到SCL的主机时钟信号经过同步逻辑产生的。 时钟信号总是由主机来负责产生和发送；每个主机在传输数据的时候，都是主机自己来产生时钟信号。只有当慢速 从机拉低时钟线的时候，或者当仲裁发生时其它主机拉低了时钟线的时候，主机产生的时钟信号才会被改变。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-3 APT32F172 I2C 20.2.2.1.2 一般特性 SDA和SCL都是双向传输线，通过一个上拉电阻接到正向的电源电压。当总线空闲时，两个信号都是高电平状态。 连接到总线上器件的输出都必须设置成开漏输出以支持线与的功能。I2C总线的数据传输在标准模式下可以到 100Kbit/s，而在快速模式下则高达400Kbit/s。接在总线上每个接口的寄生电容不能超过400pF。 下表列出了一些寄存器设置对应的波特率。波特率的快慢跟I2C时钟，快速模式和I2C_MR寄存器里的PRV位有关。 Table 20-2 I2C Clock 20 18 37.5 18.75 10 9.375 4.6875 APTCHIP MICROELECTRONICS 波特率设置示例 PRV Baud Rate FAST % Error 204 96000 0 –0.16% 156 125000 1 0.00% 100 192000 1 –0.16% 48 384000 1 –0.16% 184 96000 0 0.27% 140 125000 1 0.00% 90 192000 1 0.27% 43 384000 1 0.27% 387 96000 0 0.10% 296 125000 1 0.00% 191 192000 1 –0.16% 94 384000 1 0.35% 191 96000 0 –0.16% 146 125000 1 0.00% 94 192000 1 0.35% 45 384000 1 0.35% 100 96000 0 –0.16% 76 125000 1 0.00% 48 192000 1 –0.16% 22 384000 1 –0.16% 94 96000 0 0.35% 71 125000 1 0.00% 45 192000 1 0.35% 45 96000 0 0.35% 20-4 APT32F172 I2C 20.2.2.2 位传输 由于各种不同工艺的器件(CMOS, NMOS, bipolar)都能连接在I2C总线上，所以逻辑0和1的电平是不确定的，跟 VDD的电平有关。每个时钟脉冲传输1位数据。 20.2.2.2.1 数据有效性 SDA传输线的数据必须要在时钟信号为高的期间保持不变。数据线的高低状态转换必须发生在SCL为低电平的期 间。 Change of Data Allowed SDA SCL Data Line Stable: Data Vaild Data Validity Figure 20-2 数据有效性 20.2.2.2.2 起始位和停止位 在I2C总线的传输过程中，一些特殊的情况被定义成起始位和停止位。 当SCL是高的时候，SDA从高变低，被定义为起始位。 当SCL是高的时候，SDA从低变高，被定义为停止位。 起始位和停止位都是由主机产生的。在起始位产生以后，总线被认为是处于工作状态(BUSY)，直到停止位产生后总 线则被认为是处于空闲状态。 SDA SCL S P Start Condition Start Condition Figure 20-3 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-5 起始位和停止位 APT32F172 I2C 20.2.2.3 数据传输 20.2.2.3.1 传输字节格式 SDA上传输的每个字节的长度为8位。每次传输字节的总个数没有限定，也就是说理论上可以传输无限个字节的数 据。每个字节传输完后，紧接着会有一个应答位。数据的最高位先发送(MSB优先)。如果接收端在它完成某个其它 任务前无法接收时，例如在处理中断服务程序时，接收端可以拉低SCL信号线强制让发送端进入等待状态。当接收 端准备好后则释放SCL信号线，之后数据传输继续。 某些特殊情况下，允许使用与I2C总线不同的数据格式(例如兼容CBUS的器件)。这种特殊情况下的数据传输即使在 一个字节的传输当中，也可以由停止位来终止，不需要应答位。 Acknowledgement signal from receiver Acknowledgement signal from receiver SDA MSB SCL 1 Start Condition 2 8 9 ACK 1 Byte complete, interrupt within receiver Figure 20-4 APTCHIP MICROELECTRONICS 2 Clock line held low while interrupt are serviced I2C总线的数据传输 20-6 9 ACK Stop Condition APT32F172 I2C 20.2.2.3.2 应答 带应答机制的数据传输在I2C协议中是必须的。应答信号需要的时钟脉冲是由主机来产生的。发送端在应答时钟脉 冲宽度内，释放SDA信号线(高电平)的控制权，也就是不输出。 接收端必须在应答时钟脉冲期间内拉低SDA信号线，并且在这个时钟为高的期间一直保持低。当然，注意setup和 hold时间也必须计算入内。 通常接收端在收到每个字节后都必须发送一个应答信号，除非该传输是CBUS的地址。 当从机-接收端无法应答从机地址时(比如正在处理一些实时任务)，从机必须将数据线拉高。这时主机可以产生一个 停止位，终止该传输。 如果从机-接收端应答了从机地址，但是在一段时间后的传输中无法再接收更多的数据了，这时主机必须再次终止传 输。也就是说，从机在第一个字节传输后的应答位上发送一个“非应答”，在应答时钟脉冲周期内让数据线保持高电 平，这样主机就会产生一个停止位。 主机-接收端在数据传输时，通过不发送最后一个字节的应答信号，告诉从机-发送端该传输已经结束。从机-发送端 则必须释放数据线，让主机来产生停止位或者重复开始位。 Data output by transmitter MSB Data output by receiver 1 2 8 9 ACK SCL from master Start Condition Figure 20-5 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-7 应答 APT32F172 I2C 20.2.2.4 时钟仲裁 20.2.2.4.1 同步 所有主机在I2C总线上传输数据的时候，都会产生它们自己的时钟。数据只有在时钟电平为高的时候有效。所以需 要一个统一的时钟，以完成仲裁。 时钟同步利用连接到I2C接口的SCL线与功能实现。SCL上一个高到低的下降沿会让所有器件的低电平计数器开始计 数，并且一旦有一个器件输出低电平，那么它就会拉低SCL直到时钟变高电平。然而，如果有其它时钟仍然处于输 出低的状态，那么这个时钟的低到高的跳变并不会影响SCL的低输出。也就是说，SCL的低电平会保持低电平时间 最长的那个时钟所输出的低，这时候更短低电平的时钟则进入一个等待高电平的状态。当所有器件的低电平都输出 完以后，时钟信号变高。这时所有器件的时钟和SCL信号线之间就没有任何不同了，并且所有器件都开始输出高电 平。第一个把高电平输出完的器件，会再次将SCL信号拉低。 在这个同步方法下，同步时钟的低电平由最长低电平周期的那个时钟产生，而高电平则由最短高电平的那个时钟产 生。 20.2.2.4.2 仲裁 只有当总线空闲的时候，主机才可以发起一个传输。两个或多个主机有可能同时产生起始位，这时就需要仲裁。 仲裁发生在SCL是高的SDA传输线上，当某个主机A发送高电平的时候，其它主机正在发送低电平，那么主机A会检 测到SDA上并不是它发送的电平，于是主机A中断它的数据输出，也就是丢失了仲裁。 仲裁可以在多个传输阶段上发生。第一个仲裁阶段是地址位的比较。如果多个主机都在同时寻址同一个器件，那么 仲裁会继续在数据传输阶段发生。由于地址和数据都会被用来仲裁，所以传输过程中不会有信息丢失。 失去仲裁的主机会在丢失仲裁的那个字节传输中一直产生时钟脉冲。 如果一个主机还有从机功能并且在寻址阶段失去了仲裁，那么有可能赢得仲裁的主机正在寻址它。所以这个失去仲 裁的主机应该马上转换成从机-接收模式。 由于I2C总线的控制权是单独由竞争主机发生的地址和数据决定的，所以总线没有中央主机，也没有任何优先权的 机制。 特别要注意的一点，如果在一个串行传输中，仲裁发生在重复起始位或者停止位发送到I2C总线的瞬间，那么参与 仲裁的主机需要在相同位置发送重复起始位或者停止位。也就是说，仲裁不允许发生在下面两个情况中间： • 重复起始位和数据位 • 停止位和数据位 • 重复起始位和停止位 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-8 APT32F172 I2C 20.2.2.4.3 使用时钟同步机制作为握手 时钟的同步机制，除了可以在仲裁过程中使用，还可以用来让慢速的接收端与快速的发送端协同工作，支持字节协 同和位协同。 对于字节协同工作的情况，慢速的器件可以用快的速度来接收传输的数据，但是需要时间来存储接收的字节或者准 备另一个需要发送的字节。这种情况下，从机在收到和应答该字节后，拉低SCL，强制让主机进入等待状态，直到 从机准备好下个字节的传输为止。 对于位协同的情况，比如一个单片机没有硬件I2C或者只有一个功能不全的I2C，那么它可以使用扩展时钟低电平时 长的办法来降低传输速度，这样主机的速度就会自动适应为该单片机内部的速度。 20.2.2.4.4 7位寻址格式 起始位(S)后，发送的是从机地址。从机地址的长度为7位，第8位为数据方向位(读/写)——0表示发送(写)，1表示读 请求(读)。数据传输总是由主机产生的停止位(P)来终止。但是，如果主机希望继续通信，那么它可以产生一个重复 起始位(Sr)并且寻址其它从机，而不需要先产生一个停止位。各种读写格式的组合可以在这个传输中发生。 可以传输的格式为： • 主机-发送端给从机-接收端发送数据。传输方向没有改变。 • 主机在第一个字节后，向从机读取数据 在第一个应答时刻，主机-发送端变成一个主机-接收端，而从机-接收端则变成一个从机-发送端。这个应答仍然由从 机产生。 停止位由主机产生。 • 组合格式。在一个有方向变化的传输中，起始位和从机地址都会被重发，但是保留读写位。如果主机发送了重 复起始位，那么之前它肯定发送了非应答位。 S SLAVE ADDRESS R/W A DATA A DATA (write) A = Acknowledge ( SDA low) NA = Not Acknowledge (SDA high) S = Start condition P = Stop condition From master to slave From slave to master Figure 20-6 APTCHIP MICROELECTRONICS 主机-发送端寻址从机 20-9 A/NA P APT32F172 I2C 20.2.2.5 7位寻址 I2C总线的寻址过程是起始位后的第一个字节通常决定了主机要选择哪个从机。例外是“general call”寻址，可以寻址 所有总线上的器件。当使用了这个地址时，总线上所有器件理论上都应该响应。然而，器件也可以设置成忽略该地 址。”General call“的第二个字节则定义了接下来需要进行的操作。 20.2.2.5.1 定义第一个字节的各个位 第一个字节的前7位构成了从机地址。第8位是最低位LSB(least significant bit)，定义数据传输的方向。第8位LSB为 0表明主机要向某个从机发送数据，而LSB为1则表明主机要从某个从机读数据。 当地址被发送后，系统里的每个器件在起始位后，都会将自己的地址和发送的地址进行比较，如果地址匹配，该器 件就认为自己被主机选中为从机-接收端或者从机-发送端。是接收端还是发送端依赖于第8位读写位。 从机地址可以由一个固定部分和一个可编程部分组成。由于系统中很有可能存在一些相同地址的器件，所以从机地 址中的可编程部分可以让这些器件尽可能的多。器件可编程地址的位数由器件中可用管脚的数量决定。例如，如果 一个器件有4个固定地址位和3个可编程地址位，那么总共8个相同固定地址位的器件可以接到同一个I2C总线上。 I2C总线协议委员会负责协调I2C地址的分配。 两组共8个地址(0000XXX和1111XXX)保留为特殊用途，如下Table 20-3. 11110XX 的组合保留给10位寻址使用。 Table 20-3 第一个字节定义 从机地址 读写位 描述 0000 000 0 General call地址 0000 000 1 起始位(1) 0000 001 X CBUS地址(2) 0000 010 X 保留给不同的总线格式(3) 0000 011 X 保留给将来使用 0000 1XX X HS模式主机代码 1111 1XX X 保留给将来使用 1111 0XX X 10位寻址 注意： 1. 所有器件都不允许在收到起始位后就应答。 2. CBUS 地址保留给 CBUS 兼容的器件和 I2C 总线兼容的器件混合使用。I2C 总线的器件收到该地址后不允 许响应。 3. 该地址保留给其它不同总线。只有可以工作在这种总线和协议下的器件允许响应该地址。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-10 APT32F172 I2C General call地址用来寻址I2C总线上的每一个器件，但是如果一个器件不需要任何General call的数据，那么它可以 通过不发送应答位来忽略该地址。如果一个器件确实需要从general call地址获取数据，那么它可以应答该地址并且 以从机-接收端工作。 第二个字节和后面的字节都会被能处理该数据的从机-接收端应答。 如果不能处理这些字节中的某个字节，从机必须通过不发送应答位来忽略它。General call地址的功能，由第二个字 节来指定。 需要考虑两种情况： • LSB最低位B是0 • LSB最低位B是1 当最低位B是0，那么第二个字节有以下定义： • 00000110 (H’06’). 复位并且由硬件写入从机地址的可编程部分。收到这个2-字节序列后，所有设计好能响应 general call地址的器件将会复位，并且接收它们地址中的可编程部分。注意在上电后一定要保证器件不会拉低 SDA和SCL，因为低电平会阻塞总线。 • 00000100 (H’04’). 由硬件写入从机地址的可编程部分。收到这个2-字节序列后，所有设计好能响应general call 地址的器件将会接收它们地址中的可编程部分，但不会复位。 • 00000000 (H’00’). 不允许使用。 剩下所有的代码组合都还没有定义，并且所有器件都必须忽略它们。 当最低位B是1时，2-字节序列是一个硬件general call，意思是序列由一个硬件主机发送，比如键盘扫描器，它不能 发送一个需要的从机地址。由于硬件主机不能事先知道数据需要发给哪个器件，所以它只能产生硬件general call和 它自己的地址——把自己的信息发送给系统。 第二个字节中剩下的7位包含了该硬件主机的地址，这个地址可以由连接到总线上的智能设备(比如单片机)获取并且 根据硬件主机的信息作出响应的动作。硬件主机还可以作为从机，从机地址跟主机地址一样。 在某些系统中，一种可能的情况是，硬件主机发送端在系统复位后被设为从机-接收端。 在这种情况下，系统设定好的主机可以告诉硬件主机-发送端(现在工作在从机-接收端模式)它需要发送的地址。在这 个编程周期后，硬件主机仍然工作在主机-发送端模式。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-11 APT32F172 I2C 20.2.2.5.2 起始字节 单片机可以用两种方法连接到I2C总线。带有I2C总线接口模块的单片机可以使用中断的方式处理总线的请求，但是 当单片机没有接口模块，就必须用软件来实时查询监控总线。显然查询监控的次数越多，它能处理其它功能的时间 就越少。所以带有硬件接口模块的单片机和依赖软件查询的单片机，有速度上的差异。 在这种情况下，数据传输可以由一个比通常时间要长的起始过程来进行。 这个起始过程由下面几个步骤组成： • 一个起始位(S) • 一个起始字节(00000001) • 一个应答时钟脉冲(ACK) • 一个重复起始位(Sr) 在主机发送一个起始位S请求占用总线后，再发送起始字节(00000001)。另一个单片机于是可以用较慢的查询速度 来采样SDA传输线，直到检测到起始字节中任意一个低电平。在检测到这个SDA上的低电平后，单片机就可以切换 到一个高速的采样频率来检测重复起始位Sr。 硬件接收端在收到重复起始位Sr后会复位，所以会忽略起始字节。 起始字节后会有一个应答位相关的时钟脉冲，这个脉冲只是为了让总线协议保持统一，起始字节不允许器件应答。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-12 APT32F172 I2C 20.2.3 I2C总线规范的扩展 以100kbit/s速度传输数据和7位寻址的I2C总线协议已经存在三十多年没有变化了。I2C的总线概念已经成为世界范 围内的标准，市面上有成千上万种兼容I2C总线的芯片。现在I2C总线规范可以扩展下面两种特性： • 支持高达400kbit/s传输速度的快速模式 • 10位寻址模式，支持1024个地址空间 扩展I2C总线规范有两个原因： • 新兴应用会需要传输更多的串行数据，从而需要比100kbit/s更快的速度。IC制造技术的进步可以在不增加成本 的前提下支持4倍甚至更高的速度。 • 7位寻址所支持的112个地址已经被授权多次。为了避免地址重复的问题，地址需要更多的组合。使用新的10位 寻址可以获得约10倍的可用地址空间。 所有新的I2C总线接口器件都支持快速模式，他们更希望以400kbit/s的速度接收或者发送数据。最低的需求是它们 能同步一个400kbit/s的传输；它们也能延长SCL信号的低电平以降低传输速度。快速模式的器件必须向下兼容，也 就是能够跟100kbit/s的器件进行通信。 显然0到100kbit/s的器件不能在快速I2C总线的系统里工作，因为它们无法跟上更高的传输速度，有可能发生无法预 测的问题。 支持快速I2C总线接口的从机可以使用7位或者10位寻址，但是推荐使用7位寻址方式，因为7位寻址成本更低而且传 输的数据相对更也少。7位寻址和10位寻址的器件可以混合使用在同一个I2C总线系统中，不管系统是工作在0到 100kbit/s的标准模式还是0到400kbit/s的快速模式。当前存在的主机和将来的主机都可以产生7位或者10位地址。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-13 APT32F172 I2C 20.2.4 1 快速模式 在快速模式中，之前I2C总线规范定义的协议，格式，逻辑电平和SDA/SCL传输线上的最大负载电容都保持不变。 跟之前规范不同的是： • 最大比特率增加到400kbit/s • 串行数据SDA和串行时钟SCL信号的时序不同。不需要兼容其它总线系统比如CBUS，因为它们不能工作在这 个速度。 • 工作在快速模式的器件必须在输入上抑制毛刺信号，并且输入端需要施密特触发器。 • 工作在快速模式的器件必须在输出端设计SDA和SCL信号的下降沿斜率控制。 • 如果工作在快速模式的器件掉电了，那么SDA和SCL的IO管脚必须处于悬空状态，避免干扰总线。 • 接到总线上的外部上拉器件必须适配快速模式的I2C总线所允许的信号上升时间。对于总线负载电容小于200pF 的情况，上拉器件可以是一个电阻；对于总线负载电容在200pF到400pF之间的情况，上拉器件可以是一个电流 源(最大3mA)或者一个开关电阻。 20.2.4.1 10位寻址 使用10位寻址不改变I2C总线规范的协议。10位地址开发利用了起始位(S)和重复起始位(Sr)后第一个字节的前7位中 保留的1111XXX组合。 10位地址也不影响现有的7位寻址方式。7位寻址和10位寻址的器件可以接在同一个I2C总线上，并且7位寻址和10 位寻址的器件都可以用在标准模式(100kbit/s)的系统中或者快速模式(400kbit/s)的系统中。 尽管保留地址1111XXX有8种可能的组合，但是只有4种组合11110XX是10位寻址可用的。剩下的11111XX组合保 留给将来使用。 A – 头两个字节的位定义 10位地址由起始位(S)或者重复起始位(Sr)后的头两个字节组成。 第一个字节的前7位是11110XX，其中的最后两位XX是10位地址的最高两位(MSB)；第一个字节的第8位是读写位， 用来定义传输方向，0表示主机写从机，1表示主机读从机。 如果读写位是0，那么第二个字节为剩下的8位地址(XXXXXXXX)。如果读写位是1，那么下个字节为从机发给主机 的数据。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-14 APT32F172 I2C B – 10位寻址方式 10位寻址的传输中可能包含各种读写的组合。可能涉及到的数据传输格式有： • 主机-发送端给从机-接收端发送一个10位的从机地址，数据传输方向不变化。在起始位后，各个从机将自己的 地址跟第一个字节的前7位(11110XX)进行比较，并且判断第8位读写位是否为0。很有可能多个器件都能匹配 上，并且发送一个应答位(A1)。所有匹配上的从机将继续比较第二个字节的8位从机地址(XXXXXXXX)，这时候 应该只有1个从机匹配，并且发送应答位(A2)。匹配上的从机将一直保留这个被选中的状态，直到它收到停止位 (P)或者后面跟着不同从机地址的重复起始位(Sr)。 • 主机-接收端使用10位地址向从机-发送端读取数据，在第二个读写位后传输方向发生了变化。直到应答位A2， 读取的过程都跟上面发送的过程一样。在重复起始位(Sr)后，匹配的从机会记住自己是被选中过的。然后这个从 机比较重复起始位Sr后第一个字节的前7位是否跟起始位后的7位相同，并且判断第8位是否为1，如果是的话， 从机认为自己被寻址到，并且选中为发送端，于是该从机发送应答位A3。 从机-发送端会一直保留被选中的状态，直到它收到一个停止位(P)或者一个跟着不同从机地址的重复起始位(Sr)。在 重复起始位(Sr)后，所有其它从机也会都开始比较第一个字节的前7位(11110XX)，并且判断读写位。但是，由于读 写位为1(对10位地址的器件)，或者从机地址位11110XX(对7位地址的器件不匹配)，所以它们中没有任何一个会被 寻址选中。 11110XX S SLAVE ADDRESS first 7 bits R/ W A1 (write) From master to slave From slave to master Figure 20-7 APTCHIP MICROELECTRONICS SLAVE ADDRESS second byte A2 DATA A DATA A = Acknowledge (SDA low) NA = Not Acknowledge ( SDA high) S = Start condition P = Stop condition 主机-发送端用10位地址寻址从机-接收端 20-15 A/NA P APT32F172 I2C 20.2.4.2 General Call寻址和起始字节 I2C总线10位地址的寻址过程是起始位后的头两个地址决定哪个从机被主机选中。其中的例外就是“general call”地址 00000000 (H’00’)。 10位寻址方式的从机跟7位寻址的从机一样，会响应”general call”寻址。 硬件主机可以在”general call”后发送它们的10位地址。这种情况下，”general call”地址后，紧接着两个连续的字 节，这两个字节包含的是主机-发送端的10位地址。 10位寻址中起始字节00000001 (H’01’)的产生跟7位寻址一样。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-16 APT32F172 I2C 20.3 I2C时序 Table 20-4 Parameter 时序要求 标准模式的I2C总线 Symbol 快速模式的I2C总线 Min Max Min Max Unit SCL时钟周期 FSCL 0 100 0 400 kHz 停止位和起始位之间的总线空闲时间 TBUF 4.7 – 1.3 – us THD;STA 4.0 – 0.6 – us SCL时钟的低电平时长 TLOW 4.7 – 1.3 – us SCL时钟的高电平时长 THIGH 4.0 – 0.6 – us 重复起始位的Set-up time TSU;STA 4.7 – 0.6 – us 数据位 hold time THD;DAT 0 – 0 0.9 us 数据位 set-up time TSU;DAT 250 – 100 – ns SDL和SCL信号的上升时间 Tr – 1000 20+01Cb 300 ns SDL和SCL信号的下降时间 Tf – 300 20+01Cb 300 ns TSU;STO 4.0 – 0.6 – us Cb – 400 – 400 pF (重复)起始位Hold time 这个时间后，产生第一个时钟脉冲 停止位的Set-up time 每个信号线的负载电容 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-17 APT32F172 I2C 20.4 寄存器说明 20.4.1 寄存器表 (Base Address: 0x400A_0000) Offset Address 0x000 Name Description – R/W Reset State – – Reserved ~ 0x04C 0x050 I2C_ECR 时钟使能寄存器 W – 0x054 I2C_DCR 时钟禁止寄存器 W – 0x058 I2C_PMSR 电源管理状态寄存器 R – 0x05C – Reserved – – 0x060 I2C_CR 控制寄存器 R/W 0x00000000 0x064 I2C_MR 模式寄存器 R/W 0x000001F4 0x068 – Reserved – – 0x06C – Reserved – – 0x070 I2C_SR 状态寄存器 R 0x000000F8 0x074 I2C_IER 中断使能寄存器 W – 0x078 I2C_IDR 中断禁止寄存器 W – 0x07C I2C_IMR 中断状态寄存器 R 0x00000000 0x080 I2C_DAT 数据寄存器 R/W 0x00000000 0x084 I2C_ADR 从机地址寄存器 R/W 0x00000000 0x088 I2C_THOLD Hold/Setup 延时控制寄存器 R/W 0x00000001 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-18 APT32F172 I2C 20.4.1.1 I2C_ECR (时钟使能寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R W RSVD 15 RSVD 30 DBGEN 31 CLKEN Address = Base Address + 0x0050 • Name Bit Type [1] W Description 0 = 无效 1 = 使能I2C时钟 - 调试使能控制位 DBGEN [1] APTCHIP MICROELECTRONICS W 0 = 无效 1 = 使能I2C模块的调试功能 20-19 0 Reset Value 时钟使能控制位. CLKEN 1 - APT32F172 I2C 20.4.1.2 I2C_DCR (时钟禁止寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R W RSVD 15 RSVD 30 DBGEN 31 CLKEN Address = Base Address + 0x0054 • Name Bit Type [1] W Description 0 = 无效 1 = 禁止I2C时钟 - 调试禁止控制位 DBGEN [1] APTCHIP MICROELECTRONICS W 0 = 无效 1 = 禁止I2C模块的调试功能 20-20 0 Reset Value 时钟禁止控制位. CLKEN 1 - APT32F172 I2C 20.4.1.3 I2C_PMSR (电源管理状态寄存器) Address = Base Address + 0x0058 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name RSVD RSVD 1 CLKEN 2 RSVD 30 DBGEN 31 IPIDCODE • Bit Type Description Reset Value [1] R 0 = I2C时钟被禁止 1 = I2C时钟被使能 0 [29:4] R 模块版本信息，共26位 - CLKEN : 时钟使能/禁止状态 CLKEN IPIDCODE DBGEN : 调试模式 0 = dbgack_sclk输入对I2C功能无影响 DBGEN [31] APTCHIP MICROELECTRONICS R 1 = dbgack_sclk被使能。 当这位是低，I2C功能保持不变。当这位是高，I2C的功能 被冻结无法使用，但是寄存器的读写功能不受影响，以方 便调试。 20-21 0 APT32F172 I2C 20.4.1.4 I2C_CR (控制寄存器) 25 24 23 22 21 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 SWRST 26 AA 27 STO 28 STA 29 20 Name SWRST Bit 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R W R R R R W R W R W R W R RW 7 ENA Type [0] 8 6 5 RSVD 30 RSVD 31 SI Address = Base Address + 0x0060, Reset Value = 0x0000_0000 • Description SWRST : I2C软件复位 0 = 无效 4 3 2 0 I2C应答. 0 = 不发送应答位 (应答SCL时钟脉冲期间内SDA保持高) [1] RW 1 = 当收到从机地址(或者当I2C_ADR的GC为为1时收到 general call地址)，或者在接收模式收到了数据，发送应答 位 0 I2C停止 STO [2] RW 0 = 不会在总线上发送停止位 1 = 产生一个停止位。当检测到总线上有停止位时，STO 位会被自动清除。在从机模式，这个位用来从总线错误中 恢复。在这种情况下，不发送停止位，但是I2C接口会认为 已经收到停止位并且切换到“未被寻址到”的从机模式(STO 位会被I2C接口硬件清除) 0 I2C启动 STA [3] RW SI [4] RW ENA [8] RW APTCHIP MICROELECTRONICS 0 = 工作在从机模式 1 = 当设置为1，I2C接口工作在主机模式并且检测I2C总线 的状态，如果总线处于空闲，那么产生一个起始位。如果 总线不空闲，那么I2C接口将等到停止位后再产生一个起始 位(在一个最小时间后)。当起始位成功产生后，该位会被自 动清零。 SI : I2C中断 0 = 清除SI 1 = 有中断需要处理。当SI为1,时，i2c_int信号为高，并且 SCL传输线会被拉低。传输被暂停，直到SI被清除。 I2C使能 0 = 禁用I2C接口(当I2C接口被禁用，SCL和SDA也被禁 20-22 0 Reset Value 1 = 产生一个软件复位(I2C_PMSR寄存器不会被复位) AA 1 0 0 0 APT32F172 I2C 用，没有任何输出和输入) 1 = 使能I2C接口 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-23 APT32F172 I2C 20.4.1.5 I2C_MR (模式寄存器) Address = Base Address + 0x0064, Reset Value = 0x0000_01F4 3 0 2 9 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 1 2 0 1 9 1 8 1 7 1 6 1 5 1 4 1 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 1 1 1 0 9 8 7 6 0 0 0 1 1 1 FAST RSVD 3 1 0 5 4 3 2 1 0 1 0 1 0 0 PRV • 1 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W Name Bit Type Description Reset Value 预分频值 PRV [11:0] RW 这个值用来设置总线的速度(FSCL). PRV (pre-scaler Value)的值用下面的公式来产生FSCL： FSCL = PCLK/(PRV+4) 0x1F4 快速模式 FAST [12] RW 0 = 禁用快速模式，使能标准模式。在这个模式下，高电 平和低电平的比为1:1并且最大波特率为100kHz。 1 = 使能快速模式。在这个模式下，高电平和低电平的比 为2:3并且最大波特率为400kHz。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-24 0 APT32F172 I2C Table 20-5 基于 PRV, FAST 和 PCLK 的 FSCL 值，单位 kHz PRV (Decimal) FAST 500 PCLK (MHz) 10 20 0 19.8 39.7 400 0 24.7 49.5 250 0 39.3 78.7 200 0 49 98 125 0 77.5 – 125 1 77.5 155 100 1 96 192 62.5 1 150 300 50 1 185 370 25 1 344 – 注意： 1. PCLK 的频率至少是 FSCL 频率的 6 倍(用于 SCL 同步+状态机)。 2. PRV 值复位后是’500’ (十进制)。 3. PRV 不可以写’000’ (十六进制)。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-25 APT32F172 I2C 20.4.1.6 I2C_SR (状态寄存器) Address = Base Address + 0x0070, Reset Value = 0x0000_00F8 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 R R R R R R R R R R R R R R Name Bit 5 4 3 2 1 1 1 0 0 0 R R R R R R SR RSVD 31 Type Description 1 Reset Value I2C状态代码 接口状态代码，共有27种可能的状态 SR [7:3] R I2C_SR复位值是0x000000F8. 当I2C_SR的值是这个复位 值时，表明当前没有任何相关信息。所有其它状态值都跟 某个工作状态有关。当I2C接口的状态机执行到某个状态 时，这个寄存器的值也会更新到该状态代码，并且SI中断 位会被置1。 所有这些状态代码的意义，软件执行的下一个动作以及I2C 接口执行的下一个动作，都在下一页中描述。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-26 0 RSVD • 0x1F APT32F172 I2C Table 20-6 主机-发送模式的状态码 软件执行的下一个动作 状态代码 0x0000_0008 0x0000_0010 0x0000_0018 代码意义 起始位已经发送 重复起始位已经发送 从机地址和读写位已 经被发送，并且收到 ACK STA x STO AA 0 x SI I2C接口执行的下一个 动作 0 将从机地址写入 I2C_DAT并且写入读 写位，将I2C_CR中 的SI清零 将发送从机地址和读 写位，并且等待ACK 将发送从机地址和读 写位，并且等待 ACK。如果读写位是 读，那么将切换到接 收模式。 x 0 x 0 将从机地址写入 I2C_DAT并且写入读 写位，将I2C_CR中 的SI清零 0 0 x 0 将数据写入 I2C_DAT，将 I2C_CR中的SI清零 数据字节将被发送， 并且等待ACK. 1 0 x 0 将I2C_CR中的STA 置1，并将I2C_CR中 的SI清零 将发送重复起始位 0 将I2C_CR中的STO 置1，并将I2C_CR中 的SI清零 将发送停止位 0 将I2C_CR中的STA 和STO都置1，并将 I2C_CR中的SI清零 将发送停止位，然后 再发送起始位 0 1 1 x 1 x 0x0000_0020 从机地址和读写位已 经被发送，但没有收 到ACK 同上 同上 同上 0x0000_0028 数据已经被发送，并 且收到ACK 同上 同上 同上 0x0000_0030 数据已经被发送，但 没有收到ACK 同上 同上 同上 0 将I2C_CR中的SI清 零 释放I2C总线，切换到 从机模式 0x0000_0038 在发送从机地址和读 写位，或者发送数据 时，丢失了仲裁 0 将I2C_CR中的STA 置1，并将I2C_CR中 的SI清零 等待直到I2C总线空 闲，然后发送一个起 始位 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 1 0 0 x x 20-27 APT32F172 I2C Table 20-7 主机-接收模式状态码 软件执行的下一个动作 状态代码 0x0000_0008 0x0000_0010 0x0000_0038 代码意义 起始位已经发送 重复起始位已经发送 在发送从机地址和读 写位时，丢失了仲裁 STA x 0x0000_0050 0x0000_0058 x SI 0 将从机地址写入 I2C_DAT并且写入读 写位，将I2C_CR中 的SI清零 将发送从机地址和读 写位，并且等待ACK 将发送从机地址和读 写位，并且等待 ACK。如果读写位是 读，那么将切换到接 收模式。 x 0 x 0 0 0 x 0 将I2C_CR中的SI清 零 释放I2C总线，切换到 从机模式 0 将I2C_CR中的STA 置1，并将I2C_CR中 的SI清零 等待直到I2C总线空 闲，然后发送一个起 始位 1 0 0 x 1 0 从机地址和读请求已 经被发送，并且收到 ACK 0 0x0000_0048 0 AA 将从机地址写入 I2C_DAT并且写入读 写位，将I2C_CR中 的SI清零 0 0x0000_0040 STO 从机地址和读请求已 经被发送，但没有收 到ACK 0 0 0 APTCHIP MICROELECTRONICS 将I2C_CR中的SI清 零 将I2C_CR中的AA置 1 将I2C_CR中的SI清 零 将I2C_CR中的AA清 零 将收到数据，然后返 回ACK 将收到数据，然后不 返回ACK 1 0 x 0 将I2C_CR中的STA 置1，并将I2C_CR中 的SI清零 0 1 x 0 将I2C_CR中的STO 置1，并将I2C_CR中 的SI清零 将发送停止位 1 1 x 0 将I2C_CR中的STA 和STO都置1，并将 I2C_CR中的SI清零 将发送停止位，然后 再发送起始位 0 0 1 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置1 将收到下一个数据， 然后返回ACK 0 0 0 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清零 将收到下一个数据， 然后不返回ACK 1 0 x 0 读数据，将I2C_CR 中的STA置1，并将 I2C_CR中的SI清零 将发送重复起始位 收到数据位，并返回 了ACK 收到数据位，但没有 返回ACK I2C接口执行的下一个 动作 20-28 将发送重复起始位 APT32F172 I2C 软件执行的下一个动作 状态代码 代码意义 STA 0 1 APTCHIP MICROELECTRONICS STO 1 1 AA x x 20-29 SI I2C接口执行的下一个 动作 0 读数据，将I2C_CR 中的STO置1，并将 I2C_CR中的SI清零 将发送停止位 0 读数据，将I2C_CR 中的STA和STO都置 1，并将I2C_CR中的 SI清零 将发送停止位，然后 再发送起始位 APT32F172 I2C Table 20-8 从机-接收模式状态码 软件执行的下一个动作 状态代码 0x0000_0060 0x0000_0068 0x0000_0070 0x0000_0078 0x0000_0080 代码意义 STA STO AA SI x 0 1 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1 将会收到数据，并返 回ACK x 0 0 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零 将会收到数据，但不 返回ACK x 0 1 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1 将会收到数据，并返 回ACK x 0 0 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零 将会收到数据，但不 返回ACK x 0 1 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1 将会收到数据，并返 回ACK x 0 0 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零 将会收到数据，但不 返回ACK x 0 1 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1 将会收到数据，并返 回ACK 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零 将会收到数据，但不 返回ACK 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1 将会收到数据，并返 回ACK 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零 将会收到数据，但不 返回ACK 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清零 切换到“未被选中”的从 机模式，禁止本机地 址识别和general call 地址识别。 切换到“未被选中”的从 机模式，应答本机地 址寻址和general call (如果I2C_ADR的 GC=1) 切换到“未被选中”的从 收到本从机地址+写 操作，返回了ACK 发送从机地址+读写 位时丢失仲裁(在主 机模式下)，切换到 从机模式，收到本主 机地址，返回了ACK 收到General Call 地 址，返回了ACK 发送从机地址+读写 位时丢失仲裁(在主 机模式下)，切换到 从机模式，收到 General Call 地址， 返回了ACK 被本机地址寻址到， 写操作，收到数据， 并返回了 ACK x x x 0 0x0000_0088 被本机地址寻址到， 写操作，收到数据， 但没有返回ACK APTCHIP MICROELECTRONICS I2C接口执行的下一个 动作 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置1 1 0 0 0 读数据，将I2C_CR 20-30 APT32F172 I2C 软件执行的下一个动作 状态代码 代码意义 STA STO AA SI 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清 零，将I2C_CR中的 STA置1 0x0000_0090 被general call寻址选 中，收到数据，并返 回了ACK 0x0000_00A 0 仍然被当作从机被寻 址到时，收到停止位 或者重复起始位 APTCHIP MICROELECTRONICS 切换到“未被选中”的从 机模式，应答本机地 址寻址和general call (如果I2C_ADR的 GC=1)。一旦总线空 闲，将马上发送起始 位。 1 0 1 0 x 0 1 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1 将会收到数据，并返 回ACK x 0 0 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零 将会收到数据，但不 返回ACK 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清零 切换到“未被选中”的从 机模式，禁止本机地 址识别和general call 地址识别。 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置1 切换到“未被选中”的从 机模式，应答本机地 址寻址和general call (如果I2C_ADR的 GC=1) 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清 零，将I2C_CR中的 STA置1 切换到“未被选中”的从 机模式，禁止本机地 址识别和general call 地址识别。一旦总线 空闲，将马上发送起 始位。 切换到“未被选中”的从 机模式，应答本机地 址寻址和general call (如果I2C_ADR的 GC=1)。一旦总线空 闲，将马上发送起始 位。 同上 0 0x0000_0098 机模式，禁止本机地 址识别和general call 地址识别。一旦总线 空闲，将马上发送起 始位。 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置 1，将I2C_CR中的 STA置1 0 被general call寻址选 中，收到数据，但没 有返回ACK I2C接口执行的下一个 动作 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置 1，将I2C_CR中的 STA置1 0 0 0 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清零 20-31 APT32F172 I2C 软件执行的下一个动作 状态代码 代码意义 STA 0 1 1 APTCHIP MICROELECTRONICS STO 0 0 0 AA 1 0 1 20-32 SI 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置1 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清 零，将I2C_CR中的 STA置1 0 读数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置 1，将I2C_CR中的 STA置1 I2C接口执行的下一个 动作 APT32F172 I2C Table 20-9 从机-发送模式状态码 软件执行的下一个动作 状态代码 0x0000_00A8 0x0000_00B0 0x0000_00B8 代码意义 STA STO AA SI x 0 1 0 写数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置1 数据将被发送 x 0 0 0 写数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清零 最后一个字节的数据 将被发送，并且之后 从机再也不响应 x 0 1 0 写数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置1 数据将被发送 x 0 0 0 写数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清零 最后一个字节的数据 将被发送，并且之后 从机再也不响应 x 0 1 0 写数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA置1 数据将被发送 x 0 0 0 写数据，将I2C_CR 中的SI清零，将 I2C_CR中的AA清零 最后一个字节的数据 将被发送，并且之后 从机再也不响应 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零 切换到“未被选中”的从 机模式，禁止本机地 址识别和general call 地址识别。 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1 切换到“未被选中”的从 机模式，应答本机地 址寻址和general call (如果I2C_ADR的 GC=1) 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零，将I2C_CR 中的STA置1 切换到“未被选中”的从 机模式，禁止本机地 址识别和general call 地址识别。一旦总线 空闲，将马上发送起 始位。 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1，将I2C_CR 中的STA置1 切换到“未被选中”的从 机模式，应答本机地 址寻址和general call (如果I2C_ADR的 GC=1)。一旦总线空 闲，将马上发送起始 位。 收到本从机地址+读 操作，返回了ACK 在作为主机发送从机 地址+读写位时丢失 了仲裁；收到了本从 机地址，并返回了 ACK 数据已经被成功发 送，并且返回了ACK 0 0 0x0000_00C0 数据已经被成功发 送，但没有收到ACK 1 1 APTCHIP MICROELECTRONICS I2C接口执行的下一个 动作 0 0 0 0 0 1 0 1 20-33 0 APT32F172 I2C 软件执行的下一个动作 状态代码 代码意义 STA 0 0 0x0000_00C8 最后一个字节的数据 已经被成功发送，并 且收到了ACK 1 1 APTCHIP MICROELECTRONICS STO 0 0 0 0 AA 0 1 0 1 20-34 SI 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA清零，将I2C_CR 中的STA置1 0 将I2C_CR中的SI清 零，将I2C_CR中的 AA置1，将I2C_CR 中的STA置1 I2C接口执行的下一个 动作 同上 APT32F172 I2C Table 20-10 状态代码 代码意义 0x0000_00F8 没有相关的状态信 息；I2C_CR中的SI=0 0x0000_0000 由于非法的起始位或 者停止位产生的总线 错误 APTCHIP MICROELECTRONICS 其它状态码 软件执行的下一个动作 STA STO AA SI – – – – 0 1 x 20-35 0 I2C接口执行的下一个动 作 无动作 等待或者进行当前的操 作 无动作 只有内部硬件会被影 响。任何情况下，总线 都会被释放，并且STO 被清零。 APT32F172 I2C 20.4.1.7 I2C_IER (中断使能寄存器) Address = Base Address + 0x0074 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R Name SI Bit Type [4] W Description SI : SI中断使能 0 = 无效 3 2 1 0 0 0 0 0 W R R R R 20-36 0 Reset Value - 1 = 使能SI中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 4 SI RSVD 31 RSVD • APT32F172 I2C 20.4.1.8 I2C_IDR (中断禁止寄存器) Address = Base Address + 0x0078 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R Name SI Bit Type [4] W Description SI : SI中断禁止 0 = 无效 3 2 1 0 0 0 0 0 W R R R R 20-37 0 Reset Value - 1 = 禁止SI中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 4 SI RSVD 31 RSVD • APT32F172 I2C 20.4.1.9 I2C_IMR (中断状态寄存器) Address = Base Address + 0x007C, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R Name Bit 4 3 2 0 0 0 0 0 R R R R R SI RSVD 31 Type Description 1 Reset Value SI使能后的中断状态 SI [4] R 当这位是1时，表示有中断需要处理，这时i2c_int为高， SCL传输线则被拉低，传输被暂停，直到SI被处理完并清 零。 读取这个寄存器返回的是中断被使能后的状态，写寄存器无效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-38 0 RSVD • 0 APT32F172 I2C 20.4.1.10 I2C_SDR (数据寄存器) Address = Base Address + 0x0080, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R W R W R W R W Name Bit 3 2 1 0 0 0 0 0 R W R W R W R W DAT RSVD 31 Type Description Reset Value I2C数据. 在接收模式下，该字节是从I2C总线上收到的数据；在发送 模式下，该字节是需要发送到I2C总线上的数据。 DAT [7:0] RW DAT总是从右向左移，也就是说，在发送模式下，总是先 发送最高位MSB，而在接收模式下，也是先接收到最高位 MSB。 在一个发送过程中(该模块往I2C总线发送数据)，当数据被 移位出去的时候，SDA传输线上的数据同时也被移位进 来。所以在丢失仲裁的情况下，DAT将会包含正确的数据 字节(从总线上读到的值)。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-39 0x00 APT32F172 I2C 20.4.1.11 I2C_ADR (从机地址寄存器) Address = Base Address + 0x0084, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R W R W R W Name GC 4 3 2 1 0 0 0 0 0 R W R W R W R W R W ADR RSVD 31 Bit Type Description Reset Value [0] RW General Call. 使能对general call地址的响应功能，当GC位置1时，如果 识别到general call地址，I2C接口会产生中断。 0 I2C地址 ADR 0 GC • [7:1] APTCHIP MICROELECTRONICS RW 包含一个7位的I2C地址，如果I2C接口被设定为一个从机 (发送端或者接收端)，那么将会响应这个从机地址。 20-40 0x00 APT32F172 I2C 20.4.1.12 I2C_THOLD (Hold/Setup延时控制寄存器) Address = Base Address + 0x0088, Reset Value = 0x0000_0001 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R W R W R W R W Name Bit 3 2 1 0 0 0 0 1 R W R W R W R W DL RSVD 31 Type Description Reset Value Hold/setup延时. Hold/Setup延时的值，由下面公式计算： THOLD = DL[7-0] × PCLK, Tsetup TSETUP = DL[7-0] × PCLK Thold SDA SCL DL [7:0] RW Data line stable: data valid Change of Data line stable: data allowed data valid Figure 1-8 Hold/Setup延时 注意： 1. 复位后的DL值为’1’ (十六进制). 2. Setup延时(TSETUP) 必须至少为250 ns (标准模式)， 至少为100 ns (快速模式). 3. I2C器件必须在内部保证SDA信号上至少有300ns的hold 时间。用户必须保证正确的hold值来满足慢速器件的时 序。 4. DL的值不允许为0。 APTCHIP MICROELECTRONICS 20-1 0x01 APT32F172 21 SPI 串行外设接口 (SPI) 21.1 概述 SPI，串行外设接口，又叫同步串行端口 (SSP)，用来连接串行外设。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-1 APT32F172 SPI 21.1.1 主要功能 SSP是一个主机或者从机接口，可以用来跟其它外设进行同步串行通讯，只要外设有下面接口： • 摩托罗拉(Motorola) SPI兼容接口 在主机和从机配置下，SSP都可以进行： • 发送FIFO的并行数据转串行数据，内部FIFO有16位宽，8地址深 • 接收到的数据串行转并行，缓存到一个16位宽，8地址深的FIFO 产生的中断用来: • 请求发送和接收FIFO • 通知系统接收FIFO溢出了 • 通知系统在一段空闲时间后接收FIFO已经收到了数据 21.1.1.1 SSP的主要功能 SSP有如下功能特性: • 主机或者从机选择 • 可编程的时钟比特率和分频 • 分开的发送和接收FIFO缓存，16位宽，8个地址深 • 4到16位可编程的数据帧大小 • 独立可控制的发送FIFO中断，接收FIFO中断和溢出中断 • 内部环回测试模式 21.1.1.2 可编程的参数 下列参数可编程： • 主机或者从机模式 • 传送使能 • 帧格式 • 通信波特率 • 时钟相位和极性 • 数据宽度4到16位 • 中断控制 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-2 APT32F172 SPI 21.1.1.3 SPI主要特性 Motorola SPI兼容接口的主要特性: • 全双工，4线同步传输 • 可编程的时钟极性和相位 21.1.2 管脚描述 Table 21-1 SSP 管脚描述 管脚名称 功能 I/O类型 说明 SSPCLK SPI 串行时钟 I/O – SSPMOSI 主机输出从机输入 I/O – SSPMISO 主机输入从机输出 I/O – I/O – SSPFSS 帧，从机选择 (作为主机时) 帧输入 (作为从机时) APTCHIP MICROELECTRONICS 21-3 APT32F172 SPI 21.2 功能描述 21.2.1 模块框图 A PB PWDATAIn[15:0] APB Interface and Register Block SSPRX Transmit FIFO 16-bit wide 8-deep RxFRdData[15:0] TxFRdDataIn[15:0] SSPTX 16x12 Receive FIFO MRxFWrData[15:0] SRxFWrData[15:0] Transmitter/ Receiver SSPFSS TX/RX Params Clock Prescaler SSPTXINTR SSPTXINTR SSPRORINTR SSPCLK SSPTXINTR SSPCLKDIV SSPRTINTR Interrupt Generator Figure 21-1 SSP 模块框图 APTCHIP MICROELECTRONICS SSPCLK 21-4 SSPRORINTR SSPTXINTR SSPRXINTR APT32F172 SPI 21.2.2 功能描述 21.2.2.1 SSP概述 SSP是一个用来跟使用Motorola SPI协议的外围器件进行同步串行通讯的主机或者从机接口。 SSP可以将接收到的数据进行串-并转换。CPU通过AMBA APB接口读取SSP的数据，控制和状态信息。SSP接口 的发送和接收使用了内部FIFO存储，支持8个16位数据的存储，发送模式和接收模式都支持。串行数据通过 SSPTXD管脚发送，通过SSPRXD管脚接收。SSP模块包含一个可编程的比特率时钟分频器和预分频器，通过模块 的输入时钟FSSPCLK产生串行输出时钟SSPCLK。比特率支持2MHz以及更高，跟配置的SSPCLK频率有关，最高 频率跟外围器件和外围电路的时序有关。 SSP的工作模式，帧格式，帧大小，由控制寄存器SSPCR0和SSPCR1配置。 支持4种可配置的中断： • SSPTXINTR中断：请求处理发送缓冲 • SSPRXINTR中断：请求处理接收缓冲 • SSPRORINTR：表示在接收FIFO中有溢出 • SSPRTINTR：表示数据在接收FIFO里的时间超时 依据选择的操作模式，SSPFSS可以输出为SPI的从机选择信号，低有效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-5 APT32F172 SPI 21.2.2.2 SSP功能描述 时钟分频 当配置成主机时,有2个串联在一起的分频计数器，用来给串行输出时钟SSPCLK提供时钟源。 用户可以通过SSPCPSR寄存器来配置预分频器，分两步给FSSPCLK进行2到254分频。SSPCPSR寄存器的最低位 被被设计成无法使用，也就是无法使用奇数分频，保证了产生时钟的对称性(1/0占空比相等)。 预分频的输出接到了另一个1到256的分频器，通过SSPCR0可配置，这个分频器的输出最终输出到SSPCLK管脚。 发送FIFO 发送FIFO是一个16位宽，8地址深的先进先出缓冲区。CPU通过AMBA APB接口将数据写入该缓存，直到发送逻辑 将数据读出。在通过SSPTXD管脚串行发送数据前，需要先将并行的数据写入发送FIFO。 接收FIFO 接收FIFO是一个16位宽，8地址深的先进先出缓冲区。从串行接口接收到的数据存在缓冲区里，直到被CPU通过 AMBA APB总线读出。在通过SSPRXD管脚收到串行数据后，才能读取FIFO的并行数据。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-6 APT32F172 SPI 发送和接收逻辑 当配置成主机时，连接到从机的时钟是由FSSPCLK分频得到的，在前面已经提到。主机发送逻辑连续的从发送 FIFO中读取数据，并且将该并行数据转换成串行数据。然后串行数据和帧控制信号，通过SSPTXD管脚与SSPCLK 管脚同步输出到从机。主机接收逻辑则在SSPRXD接收到的数据上进行串并转换，将数据提取并存储在接收FIFO 中，供APB接口读取。 当配置成从机时，SSPCLK管脚的时钟由连接的主机提供，并且用这个时钟来进行发送和接收。从机的发送逻辑， 在主机时钟的控制下，连续的从发送FIFO中读取数据，并且将该并行数据转换成串行数据，通过SSPTXD管脚将串 行数据和帧控制信号输出到主机。从机接收逻辑在SSPRXD接收到的数据上进行串并转换，将数据提取并存储在接 收FIFO中，供APB接口读取。 中断产生逻辑 SSP可产生并配置4种中断。4种中断通过或逻辑后，发送给CPU请求中断处理，在处理程序中，CPU需要读取SSP 状态寄存器的值来判断发生的是哪种中断。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-7 APT32F172 SPI 21.2.2.3 SSP操作方法 配置SSP 复位后，SSP逻辑是没有使能的，必须经过配置后才能使用。控制寄存器SSPCR0和SSPCR1需要将SSP配置为主 机或者从机。从SSPCLK分频得到的比特率，必须通过时钟分频寄存器SSPCPSR寄存器配置。 使能SSP传送 要启动SSP的发送接收，可以往发送FIFO里写8个16位宽的数据，或者允许发送FIFO给CPU产生一个中断。一旦 SSP被使能，数据的发送或者接收就会立即在SSPTXD和SSPRXD管脚上启动。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-8 APT32F172 SPI 时钟比例 PCLK频率和 FSSPCLK 频率的比例有一定的限制。FSSPCLK 的频率必须小于或者等于PCLK的频率，保证SSPCLK时 钟域上的控制信号在一个数据帧内能被PCLK及时同步： • FSSPCLK ← FPCLK 在从机模式的工作中，为了对外部输入的SSPCLK进行同步和检测，以及同步，检测和处理SSPTXD信号，FPCLK 必须是SSPCLK管脚信号频率的12倍。 在从机模式FPCLK的最小至少是SSPCLK频率的12倍，而在主机模式，FPCLK至少是SSPCLK的2倍。 在主机模式，要产生最大1MHz的比特率，FPCLK需要至少为2MHz。如果PCLK频率是2MHz，那么SSPCPSR寄存 器的值必须是2，SSPCR0寄存器中SCR[7:0]的值则必须为0。 在从机模式，如果需要工作在1Mbps的比特率，那么PCLK的频率必须至少为12MHz，SSPCPSR寄存器的值可以 配置为12，SSPCR0寄存器中SCR[7:0]的值配置为0。 另外，PCLK的最大频率由SSPCPSR和SSPCR0的SCR[7:0]的最大值决定，为SSPCLK管脚信号频率的254 x 256 倍。 PCLK的最小频率可以由下面的公式得到： • FPCLK (min) → 2 × FSSPCLKOUT (max) [主机模式] • FPCLK (min) → 12 × FSSPCLKIN (max) [从机模式] PCLK的最大频率可以由下面的公式得到： • FPCLK (max) ← 254 × 256 × FSSPCLKOUT (min) [主机模式] • FPCLK (max) ← 254 × 256 × FSSPCLKIN (min) APTCHIP MICROELECTRONICS [从机模式] 21-9 APT32F172 SPI 对SSPCR0控制寄存器编程 SSPCR0寄存器可以用来： • 配置串行时钟速率 • 选择三种协议中的一种 • 选择数据字的大小 串行时钟速率值(SCR)，跟SSPCPSR预分频值(CPSDVSR)一起，用来决定发送和接收的比特率。帧格式使用FRF 位控制，数据大小则由DSS位控制。SPH和SPO位用来配置Motorola SPI格式中的相位和极性。 对SSPCR1控制寄存器编程 SSPCR1寄存器用来： • 选择主机或者从机模式 • 使能SSP SSPCR1寄存器的主机或者从机选择位(MS)如果写0，那么是主机模式，也是复位后默认的模式；如果写1，那么是 从机模式。如果配置成从机，SSPCR1寄存器的SOD位可以用来使能或者禁止SSPTXD信号的输出，这个功能可以 用在多从机环境中，在主机需要并行广播的时候。 将SSE位写1，可以启动SSP进行工作。 比特率的产生 串行比特率由输入时钟PCLK的分频得到。时钟PCLK先由一个偶数预分频器进行分频(CPSDVSR)，支持2到254中 偶数的分频，然后再由一个1到256的分频器(SCR)分频，分频系数为SCR+1，SCR在SSPCR0寄存器中。 输出的比特率时钟SSPCLK频率由下面公式定义： • FSSPCLK = FPCLK / (CPSDVR × (1 + SCR)) 例如，如果PCLK是 10MHz，并且CPSDVSR = 2，那么SSPCLK的频率范围为 19.5kHz 到 5MHz。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-10 APT32F172 SPI 帧格式 每个数据帧为4到16位长，由编程配置的数据长度决定，从MSB高位开始发送。 对于所有三种格式，当SSP在空闲时，串行时钟(SSPCLK管脚)都会被置于非活动状态。SSPCLK的空闲状态被用 来提供一个接收超时功能，表示在某个时长后，FIFO内接收到的数据仍未被读取。 对Motorola SPI, 串行帧管脚为低有效，并且在整个传送过程中都被拉低。 Motorola SPI 帧格式 Motorola SPI 接口是一个4线的接口，SSPFSS信号用作从机选择。Motorola SPI格式的主要特征是SSPCLK管脚信 号的非活动状态和相位可以用SSPCR0寄存器中的SPO和SPH位选择。 • SPO，时钟极性 如果SPO时钟极性控制位是0，那么在数据没有被传送时，SSPCLK管脚的稳定状态为低电平；如果SPO时钟极性 控制为是1，那么SSPCLK管脚的稳定状态为高电平。 • SPH，时钟相位 SPH控制位可以选择捕获数据的时钟沿，并且允许它改变状态。该位对传输数据的第一位影响最大，可以设置在第 一个数据捕获沿前允许时钟变化或者不允许时钟变化。当SPH相位控制位是0，数据在第一个时钟沿捕获，而当 SPH相位控制位是1，数据在第二个时钟沿捕获。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-11 APT32F172 SPI Motorola SPI 格式, SPO = 0, SPH = 0 Motorola SPI 格式中 SPO = 0, SPH = 0 的示意图如下： SSPCLK SSPFSS SSPRXD MSB LSB Q 4 to 16 bits LSB MSB SSPTXD Figure 21-2 Motorola SPI 帧格式 (单次传输) SPO = 0, SPH = 0 SSPCLK SSPFSS SSPTXD/ SSPRXD LSB MSB LSB 4 to 16 bits Figure 21-3 Motorola SPI 帧格式 (连续传输) SPO = 0, SPH = 0 这个配置中，在空闲时间： • SSPCLK管脚信号被拉低 • SSPFSS被拉高 • 传输数据线SSPTXD被强制拉低 • 当SSP为主机时，SSPCLK管脚使能 • 当SSP为从机时，SSPCLK管脚禁止 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-12 MSB APT32F172 SPI 当SSP被使能并且发送FIFO中数据有效时，传输的开始由SSPFSS主机信号拉低表示，此时，从机的数据也会发送 到主机的SSPRXD信号线上。 半个SSPCLK周期后，有效的主机数据发送到SSPTXD管脚。于是主机和从机双方的数据都被发送出去，再过半个 SSPCLK周期， SSPCLK主机时钟管脚变高。这时数据在SSPCLK管脚信号的上升沿被捕捉，并且会一直保持到时 钟的下降沿。在单字传输的情况下，当所有数据位都传输完后，SSPFSS信号线在最后一位被捕捉后的一个 SSPCLK周期后回到它的空闲状态 - 高电平。但是在连续的传输中，SSPFSS信号必须在数据传输中间一直保持高 电平。这是因为从机选择管脚会冻结从机串行寄存器，并且如果SPH位是0就不允许改变。所以主机必须将 SSPFSS管脚拉高，让从机在数据字的传输中间使能串行数据的写操作。在连续传输结束时，SSPFSS管脚在最后 一位被捕捉后的一个SSPCLK周期后又会回到它的空闲状态。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-13 APT32F172 SPI Motorola SPI 格式，SPO = 0, SPH = 1 Motorola SPI格式中SPO = 0, SPH = 1 的信号传输示意图如下： SSPCLK SSPFSS SSPRXD MSB Q LSB Q 4 to 16 bits MSB SSPTXD LSB Figure 21-4 Motorola SPI 帧格式， SPO = 0 和 SPH = 1 这个配置中，在空闲时间： • SSPCLK信号被拉低 • SSPFSS被拉高 • 传输数据线SSPTXD被强制拉低 • 当SSP为主机时，SSPCLK管脚使能 • 当SSP为从机时，SSPCLK管脚禁止 当SSP被使能并且发送FIFO中数据有效时，传输的开始由SSPFSS主机信号拉低表示。主机的SSPTXD输出管脚被 使能。半个SSPCLK周期后，主机和从机的有效数据都会出现在相应的传输线上，同时SSPCLK也被使能，出现上 升沿。然后数据会在SSPCLK的下降沿被捕捉，并且一直保持到SSPCLK的上升沿。 在单次传输的情况下，当所有数据位都传输完后，SSPFSS信号线在最后一位被捕捉后的一个SSPCLK周期后回到 它的空闲状态 - 高电平。 在连续的传输中，SSPFSS信号在连续的数据传输中间一直保持低电平，最终结束的时候跟单次传输的情况一样。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-14 APT32F172 SPI Motorola SPI格式，SPO = 1, SPH = 0 Motorola SPI格式中的 SPO = 1, SPH = 0 信号传输示意图如下： SSPCLK SSPFSS SSPRXD LSB MSB Q 4 to 16 bits MSB SSPTXD LSB Figure 21-5 Motorola SPI 帧格式 (单次传输)，SPO = 1 和 SPH = 0 SSPCLK SSPFSS SSPTXD/ SSPRXD LSB MSB LSB 4 to 16 bits Figure 21-6 Motorola SPI 帧格式 (连续传输)， SPO = 1 和 SPH = 0 这种情况下，在空闲时间： • SSPCLK信号被拉高 • SSPFSS被拉高 • 传输数据线SSPTXD被强制拉低 • 当SSP为主机时，SSPCLK管脚使能 • 当SSP为从机时，SSPCLK管脚禁止 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-15 MSB APT32F172 SPI 当SSP被使能并且发送FIFO中数据有效时，传输的开始由SSPFSS主机信号拉低表示，此时，从机的数据也会发送 到主机的SSPRXD信号线上。主机的SSPTXD输出管脚被使能。 半个周期后，主机的有效数据被发送到SSPTXD上。此时主机和从机双方都已发送数据，再经过半个SSPCLK周期 后，SSPCLK主机时钟管脚变低。这意味着数据在时钟的下降沿被捕捉，并且一直保持到SSPCLK的下个上升沿。 在单次传输的情况下，当所有数据位都传输完后，SSPFSS信号线在最后一位被捕捉后的一个SSPCLK周期后回到 它的空闲状态 - 高电平。但是在连续的传输中，SSPFSS信号必须在数据传输中间一直保持高电平。这是因为从机 选择管脚会冻结从机串行寄存器，并且如果SPH位是0就不允许改变。所以主机必须将SSPFSS管脚拉高，让从机 在数据字的传输中间使能串行数据的写操作。在连续传输结束时，SSPFSS管脚在最后一位被捕捉后的一个 SSPCLK周期后又会回到它的空闲状态。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-16 APT32F172 SPI Motorola SPI 格式， SPO = 1, SPH = 1 Motorola SPI 格式中SPO = 1, SPH = 1的传输示意图如下： SSPCLK SSPFSS SSPRXD Q LSB MSB Q 4 to 16 bits MSB SSPTXD LSB Figure 21-7 Motorola SPI 帧格式， SPO = 1 和 SPH = 1 这种情况下，在空闲时间： • SSPCLK信号被拉高 • SSPFSS被拉高 • 传输数据线SSPTXD被强制拉低 • 当SSP为主机时，SSPCLK管脚使能 • 当SSP为从机时，SSPCLK管脚禁止 当SSP被使能并且发送FIFO中数据有效时，传输的开始由SSPFSS主机信号拉低表示。主机的SSPTXD输出管脚被 使能。半个SSPCLK周期后，主机和从机的有效数据都会出现在相应的传输线上，同时SSPCLK也被使能，出现下 降沿。然后数据会在SSPCLK的上升沿被捕捉，并且一直保持到SSPCLK的下降沿。 在单次传输的情况下，当所有数据位都传输完后，SSPFSS信号线在最后一位被捕捉后的一个SSPCLK周期后回到 它的空闲状态 - 高电平。 在连续的传输中，SSPFSS信号在连续的数据传输中间一直保持低电平，最终结束的时候跟单次传输的情况一样。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-17 APT32F172 SPI 主从配置示例 下图演示了SSP如何连接到其它同步串行接口的例子。 注意：SSP 不支持在同一个系统中动态切换主机和从机配置，只能是配置成单一主机或者单一从机。 SSP Configured as Master SSPTXD MOSI SSPRXD MISO SPI Slave SSPFSS SSPCLK SCK SS 0V SPI Slave MOSI MISO SCK SS 0V Figure 21-8 SSP主机连接两个SPI从机 上图为SSP配置成主机，连接了两个Motorola SPI从机。跟上述操作类似，主机可以通过SSPTXD给两个从机广 播，只有一个从机可以驱动SPI MISO端口，给主机的SSPRXD发送数据。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-18 APT32F172 SPI SPI Master MOSI SSP Configured as Slave SSPRXD MISO SSPTXD SSPFSS 0V SCK SSPCLK SS VDD SS SSP Configured as Slave SSPRXD SSPTXD SSPFSS 0V SSPCLK Figure 21-9 SPI 主机连接到两个SSP从机 上图为Motorola SPI作为主机，连接到两个SSP从机。在这种情况下，从机选择信号(SS)短接到高电平上并且配置 成主机。主机通过SPI MOSI给两个从机广播，只有一个从机可以通过SSPTXD给主机的MISO发送数据。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-19 APT32F172 SPI 21.2.2.4 中断 SSP可以产生5个中断： • SSPRXINTR: SSP接收FIFO中断服务请求 • SSPTXINTR: SSP发送FIFO中断服务请求 • SSPRORINTR: SSP接收溢出中断请求 • SSPRTINTR: SSP超时中断请求 用户可以通过SSP_IMSCR寄存器中的相应位使能或者禁止这些中断。 • SSPRXINTR − • SSPTXINTR − • 当发送FIFO的占用为4或者更少时，会触发该中断。这个发送中断SSPTXINTR不需要SSP使能，所以数据 的发送可以用两种方法操作。一是数据可以在使能SSP和中断前就写入发送FIFO中，二是中断使能后在发 送FIFO中断服务子程序中写入数据。 SSPRORINTR − • 当接收FIFO的占用到一定数量后，会触发该中断。这个数量由SSP_CR1中的RXIFLSEL位设置。 当接收FIFO满后还收到了数据帧，会触发该中断。这个中断发生说明FIFO溢出了，此时新接收到的数据会 覆盖接收移位寄存器，而不会写入FIFO中。 SSPRTINTR − 当接收FIFO中有数据未被读取，并且SSP在32个位周期时长内一直处于空闲状态，会触发该中断。这个机 制可以让用户知道接收FIFO中有数据需要处理。在接收FIFO被读取变空后，或者在SSPRXD上接收到新数 据后，该中断会被清除。SSPICR寄存器中的RTIC位也可以清除该中断。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-20 APT32F172 SPI 21.3 寄存器描述 21.3.1 寄存器表 (Base Address: 0x4009_0000) Register Offset Description Reset Value SSP_CR0 0x0000 SSP控制寄存器0 0x0000_0000 SSP_CR1 0x0004 SSP控制寄存器1 0x0000_0010 SSP_DR 0x0008 SSP接收FIFO数据寄存器 (读该寄存器时) SSP发送FIFO数据寄存器 (写该寄存器时) 0x0000_0000 SSP_SR 0x000C SSP状态寄存器 0x0000_0003 SSP_CPSR 0x0010 SSP时钟分频寄存器 0x0000_0000 SSP_IMSCR 0x0014 SSP中断使能/禁止寄存器 0x0000_0000 SSP_RISR 0x0018 SSP中断原始状态寄存器 0x0000_0008 SSP_MISR 0x001C SSP中断状态寄存器 0x0000_0000 SSP_ICR 0x0020 SSP中断清除寄存器 0x0000_0000 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-21 APT32F172 SPI 21.3.1.1 SSP_CR0 (SSP控制寄存器0) 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R Name Bit 10 9 8 0 0 0 SCR 11 0 7 6 0 0 5 4 3 2 0 0 0 0 1 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 数据大小选择位 [3:0] RW FRF [5:4] RW SPO [6] RW 0000–0010 = 保留 0011 = 4位数据 0100 = 5位数据 0101 = 6位数据 0110 = 7位数据 0111 = 8位数据 1000 = 9位数据 1001 = 10位数据 1010 = 11位数据 1011 = 12位数据 1100 = 13位数据 1101 = 14位数据 1110 = 15位数据 1111 = 16位数据 帧格式选择位 Motorola SPI格式必须设置为00 0000'b 00'b SSPCLK极性选择 0 = 没有数据传送时，SSPCLK管脚的稳定状态为低电平 1 = 没有数据传送时，SSPCLK管脚的稳定状态为高电平 0 SSPCLKOUT相位 SPH [7] RW 0 = 数据在第一个时钟沿捕捉 1 = 数据在第二个时钟沿捕捉 0 串行时钟分频位 SCR用来产生发送和接收的比特率 SCR [15:8] RW 比特率 = FPCLK/ (CPSDVR × (1 + SCR)) CPSDVSR为2到254之间的偶数，在SSPCPSR寄存器设 置，SCR为0到255之间任意值。 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 W Type DSS 0 DSS 28 FRF 29 SPO 30 RSVD 31 SPH Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0x0000_0000 • 21-22 0x00 APT32F172 SPI 21.3.1.2 SSP_CR1 (SSP控制寄存器1) 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R 5 Name Bit 4 Type 0 1 3 2 1 0 LBM 27 SSE 28 MS 29 RXIFLSEL 30 RSVD 31 SOD Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0000_0010 • 0 0 0 0 R R R R R R R W W W W W W W Description Reset Value 回送模式位 LBM [0] RW SSE [1] RW 0 = 正常串行输出操作 1 = 发送移位寄存器的输出内部短接到接收串行移位寄存 器 0 SSP使能位 0 0 = SSP禁止 1 = SSP使能 主机或者从机模式 MS [2] RW 0 0 = 配置为主机 1 = 配置为从机 从机模式输出禁止位 SOD [3] RW 该位只有在从机模式(MS=1)下有效。在多从机系统里， SSP主机可以向系统里的所有从机广播，但是必须保证只 有一个从机能够输出数据。在这样的系统里，多从机的 RXD必须短接在一起，所以当SSP从机不应该输出数据驱 动SSPTXD的时候，SOD位必须置1。 0 0 = SSP在从机模式可以驱动SSPTXD输出 1 = SSP在从机模式不驱动SSPTXD输出 接收FIFO中断触发点选择位 RXIFLSEL [6:4] RW 001 接收FIFO占用 > = 1/8 010 接收FIFO占用 > = 1/4 100 接收FIFO占用 > = 1/2 Others = 保留 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-23 0001'b APT32F172 SPI 21.3.1.3 SSP_DR (SSP数据寄存器) Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R Name Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 DATA RSVD 31 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Type Description Reset Value 发送/接收FIFO DATA [15:0] RW 读：接收FIFO 写：发送FIFO 0x0000 当数据位小于16的时候，必须右对齐，不用的高位无效。 接收逻辑为自动右对齐。 读SSPDR时，接收FIFO的数据(当前FIFO读指针所指的值)被读取。当SSP接收逻辑把接收到的数据移除时，该数 据会被存到接收FIFO中当前读指针所指的空间。 写SSPDR时，数据被写入发送FIFO中当前指针所指的空间。发送逻辑每发送一次就将发送FIFO中的数据移除一 个，移除的数据载入到发送串行移位寄存器，以配置好的比特率串行发送到SSPTXD管脚。 当数据位小于16时，用户在写入发送FIFO的时候必须右对齐，发送逻辑会忽略没用到的高位。 接收到的数据如果 小于16位，在接收缓冲区内也是右对齐的。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-24 APT32F172 SPI 21.3.1.4 SSP_SR (SSP状态寄存器) 26 25 24 23 22 21 20 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R 18 Name Bit 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Type Description 4 3 2 1 0 TFE 27 TNF 28 RNE 29 RFF 30 RSVD 31 BSY Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0x0000_0003 • 0 0 0 1 1 Reset Value 发送FIFO是否为空状态位 TFE [0] R TNF [1] R 0 = 发送FIFO非空 1 = 发送FIFO空 1 发送FIFO是否已满状态位 0 = 发送FIFO已满 1 = 发送FIFO未满 1 接收FIFO是否为空状态位 RNE [2] R 0 = 接收FIFO为空 1 = 接收FIFO非空 0 接收FIFO是否已满状态位 RFF [3] R BSY [4] R 0 = 接收FIFO未满 1 = 接收FIFO已满 0 SSP工作状态标志位 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 = SSP空闲 1 = SSP正在发送并且/或者正在接收，或者发送FIFO非空 21-25 0 APT32F172 SPI 21.3.1.5 SSP_CPSR (SSP时钟分频寄存器) Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R RSVD 31 Name Bit 3 2 1 0 0 0 0 CPSDVSR • Type 0 R R R R R R R R W W W W W W W W Description Reset Value 时钟分频位 CPSDVSR [7:0] RW 必须是2到254之间的偶数，根据PCLK的频率来决定。在 读取的时候最低位总是返回0。 0x00 SSPCPSR位时钟预分频寄存器，用来设置FPCLK 的分频系数，供下一分频器使用。寄存器的值必须是2到254之间 的偶数。寄存器的最低位被硬件强制为0，即使将一个奇数写入该寄存器，读出来值的最低位也为0。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-26 APT32F172 SPI 21.3.1.6 SSP_IMSCR (SSP中断使能/禁止寄存器) 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R Name Bit Type Description 3 2 1 0 RORIM 28 RTIM 29 RTIM 30 RSVD 31 TXIM Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 R R R R W W W W Reset Value 接收溢出中断 RORIM [0] RW 0 = 禁止RxFIFO溢出中断 1 = 使能RxFIFO溢出中断 RTIM [1] RW 0 = 禁止RxFIFO超时中断 1 = 使能RxFIFO超时中断 0 接收超时中断 0 接收FIFO中断 RXIM [2] RW 0 = 禁止接收FIFO中断 (1/2, 1/4, or 1/8可选) 1 = 使能接收FIFO中断 (1/2, 1/4, or 1/8可选) 0 发送FIFO中断 TXIM [3] RW 0 = 禁止发送FIFO中断 1 = 使能发送FIFO中断 读此寄存器返回相关中断的使能状态。写1使能相应中断，写0则禁止相应中断。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-27 0 APT32F172 SPI 21.3.1.7 SSP_RISR (SSP中断原始状态寄存器) 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R 17 Name Bit Type 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R RORRIS [0] R RTRIS [1] R RXRIS [2] R TXRIS [3] R Description 接收中断原始状态 SSPRORINTR中断的原始状态，不管该中断使能与否 接收超时中断原始状态 SSPRTINTR中断的原始状态，不管该中断使能与否 接收FIFO中断原始状态 SSPRXINTR中断的原始状态，不管该中断使能与否 发送FIFO中断原始状态 SSPTXINTR中断的原始状态，不管该中断使能与否 读该寄存器返回相应中断的原始状态，不管该中断是否被使能。写寄存器无效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-28 3 2 1 0 RORRIS 28 RTRIS 29 RXRIS 30 RSVD 31 TXRIS Address = Base Address + 0x0018, Reset Value = 0x0000_0008 • 1 0 0 0 Reset Value 0 0 0 1 APT32F172 SPI 21.3.1.8 SSP_MISR (SSP中断状态寄存器) 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R 17 Name Bit 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R Type 3 2 1 0 RORMIS 28 RTMIS 29 RXMIS 30 RSVD 31 TXMIS Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 Description Reset Value SSPRORINTR中断的原始状态，该中断使能后才能读到， 否则一直为0 0 接收中断原始状态 ROMIS [0] R RTMIS [1] R 接收超时中断原始状态 SSPRTINTR中断的原始状态，该中断使能后才能读到，否 则一直为0 0 接收FIFO中断原始状态 RXMIS [2] R SSPRXINTR中断的原始状态，该中断使能后才能读到， 否则一直为0 0 发送FIFO中断原始状态 TXMIS [3] R SSPTXINTR中断的原始状态，该中断使能后才能读到，否 则一直为0 读该寄存器返回相应中断的状态，该中断使能后才能读到，否则一直为0。写寄存器无效。 APTCHIP MICROELECTRONICS 21-29 0 APT32F172 SPI 21.3.1.9 SSP_ICR (SSP中断清除寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 Name Bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R W W Type Description [0] W RTIC [1] W 0 = 无效 1 = 清除SSPRORINTR中断 0 接收超时中断清除 0 = 无效 1 = 清除SSPRTINTR中断 写1清除该中断，写0无效。 APT MICROELECTRONICS 21-30 0 0 0 Reset Value 接收溢出中断清除 RORIC 1 RORIC 30 RSVD 31 RTIC Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 APT32F172 触摸传感器 22 电容式触摸按键传感器 22.1 概述 此MCU内嵌了一个最大支持20个扫描通道的电容式触摸按键检测模块。该模块支持基于电荷转移的检测技术，以满 足不同应用条件下电容触摸检测。 22.1.1 特性 • 最大支持20通道按键检测 • 内嵌独立的硬件算法模块，支持硬件自动按键检测。 ­ 灵活的硬件算法配置模块 ­ 很强的抗干扰能力 • 自适应的扫描速度调节，优化功耗。 • 多种扫描触发模式。 ­ 软件触发 ­ 硬件自动间隔触发 ­ iWDT中断触发 ­ LED 扫描中断触发 • 多种按键中断模式和异常处理中断。 22.1.2 管脚描述 Table 22-1 Pin Name TOUCH KEY 管脚描述 Function I/O Type Active Level Comments TCHx 触摸检测通道 A - - ECP0 电荷转移模式下的外部电容接口 A - - APTCHIP MICROELECTRONICS 22-1 APT32F172 触摸传感器 22.2 功能描述 22.2.1 模块框图 CR0.PDIV ISOSC CEDR Ftck DIV Cx Cx Cx CHxVAL TKCNT 比较及 充放电 控制 数字滤波 GSRCNT CHGBIAS GSRREG Figure 22-1 中断 CHxBL Cx：寄生电容或者人体电容 Cs：外部电容 Cs Cx 硬件处理 Touch Sensor模块框图 22.2.2 工作原理 电容式按键传感器是一种基于自电容检测技术，在人体或带电物体靠近传感极点时，导致自电容的变化，根据 这种变化从而实现按键或者触摸滑条等应用的实现。 本芯片采用基于电荷转移的自电容检测。基于电荷转移的电容检测在抗干扰上有很强的优势，但是需要外接调 整电容，只支持单路分时扫描模式。 PAD Rk Rk Rk TCHx TCHx TCHx PA0.11/ECP0 Cs • • Rk is used for improving noise immunity under touch application. Suggested value of Rk is 1KΩ to 20KΩ. The bigger value of Rk is selected, the better immunity performance will be achieved, but the sensitivity will be poor as well. Cs is external cap which is used for charge reference, the value of Cs is suggested to be 0.01uF to 0.1uF. Figure 22-2 APTCHIP MICROELECTRONICS Touch Sensor应用连接图 22-2 APT32F172 触摸传感器 电容检测的所有通道都通过内部开关连接到一个比较器上。开始扫描时，内部充电电路对外部参考电容（Cs） 进行充电直到 Vth，然后被扫描通道的开关被打开，外部参考电容上的电荷将和扫描通道上的寄生电容(Cx)进行电 荷平衡，平衡后，扫描通道电容(Cx)上的电荷将被放电，然后再继续平衡，如此往复直到外部参考电容上的电荷被 放电到 Vtl。充放电的次数将被一个内部采样计数器记录（CHxCNT）。寄生电容变大时，CHxCNT 值会变小；寄 生电容变小时，CHxCNT 值会随之变大。 外部参考电容的充电支持两种模式，分别为直接充电和通过恒流源充电，可以根据不同的功耗需求和抗干扰需 求进行设置。 Select the scanning channel. Corresponding IO should be configured as TCH AF function, before enable scanning Config CHCFG Config CR0 SWRST = 1? Yes Wait until H/M clock is stable. After H/M clock is stable, SWRST will be cleared. No Config OSCR and other registers Config HWPCR0/CR1 if needed Select the channels of which baseline will be forced to be updated (1) Config BLFUCR Clear all RISR bits before enable interrupt for initialization Initialize Interrupt if needed START Scanning Check Baseline Updating Status BLUPDST in CR1 (2) (1) To initialize the channels for the 1st scanning. Baseline will be forced to be initialized as current sampled data at start. Baseline register also can be directly changed to an expected value when scanning is not enabled by writing to CHxBL register. (2) The baseline of specific channel will not be updated, if current channel is issuing a key detect event Figure 22-3 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-3 软件配置流程 APT32F172 触摸传感器 22.2.3 硬件数字处理引擎 处理器内嵌硬件数字处理引擎，可以通过硬件比较内部计数器（CHxCNT）和基准的差值来确认按键是否被按 下。当检测到按键时，可以通过配置寄存器产生相应CPU的中断。由于集成硬件数字处理，按键扫描可以自动完 成，不需要额外的CPU运算进行干预，即使在CPU停止工作时，按键也可以继续自动扫描。当检测到有按键时，可 以通过按键中断唤醒CPU。 硬件处理引擎可以对采集数据直接进行滤波和运算，自动控制基准值更新，并根据预设的OFFSET产生硬件中 断。每个通道都有一组独立的采样计数器（CHxCNT）和基准值寄存器（BLxVAL），当采样计数器和基准值寄存 器之间的差值大于阈值寄存器（TCH_OSCR）所设置的值时，外部按键中断将被触发。由于基准值的自动更新模式 存在，所以硬件处理引擎具有自校准能力，会自动随着环境变化，更新基准值以适应不同的应用。基准值的更新方 式和优化可以通过寄存器进行设置。硬件处理引擎的使能通过TCH_CR0的HWPROC控制位设置。当硬件处理引擎 被禁止时，采样仍旧可以进行，但是基准值处理和按键中断将无效。 Baseline根据HWPCR0设置，自动调整 Baseline OFFSET BLUPD_THR OSR C1 C2 C1 C2 C2 C1 C3 按键事件触发 C1：Baseline根据HWPCR0中的WCO0和DEB0策略进行自动更新 C2：Baseline根据HWPCR0中的WCO1和DEB1策略进行自动更新 C3：Baseline根据HWPCR1中策略进行自动更新 Figure 22-4 按键触发示意图 硬件处理引擎的配置通过TCH_CR1，TCH_BLFUCR，TCH_HWPCR0，TCH_HWPCR1，TCH_TSR， TCH_GSR，TCH_OSRx，TCH_TKCR 这几个寄存器来实现。 22.2.3.1 基准值（BASELINE）的初始化 每个通道的采样基准值（BASELINE）在上电复位后为零，需要通过设置寄存器进行初始化。在某些异常情 况，例如基准值在自动更新过程中被错误更新导致按键检测异常等情况下，也需要对基准值进行初始化。 基准值初始化由软件配置寄存器触发，支持两种方式：  直接初始化方式（direct access） APTCHIP MICROELECTRONICS 22-4 APT32F172  触摸传感器 在线初始化方式（on-the-fly）。 直接初始化：该方式可以直接将希望的基准值写入指定通道的BASELINE寄存器中。更新通过软件对 TCH_CHxBL寄存器进行直接写操作，来更新相应通道的BASELINE值。直接更新只有在按键扫描停止时才可以 进行，所以必须在按键扫描启动前进行，一旦按键扫描已经启动，必须先停止或者暂停按键的扫描（停止扫描 可以通过TCH_ START控制；暂停扫描可以通过TCH_CEDR来进行控制）再对TCH_CHxBL进行写操作，否则 写操作将被忽略。 在线初始化：该方式不受当前扫描状态的限制，可以在扫描已经开始后，在不暂停扫描操作的情况下进 行。若在启动扫描前，使能在线初始化控制，则在扫描初次启动时自动根据在线初始化的预设配置对按键 BASELINE进行更新。若扫描已经启动，则硬件会在下一轮扫描启动后自动执行基准值更新。在线初始化时， 可以将当前通道采样计数值作为最新的基准值直接更新到当前通道BASELINE寄存器中，或者将TCH_BLFUDR 寄存器中的指定值更新到BASELINE寄存器中。 在线初始化通过写TCH_BLFUCR寄存器来使能。当请求在线初始化时，如果当前扫描轮未结束，则该请求 会被挂起，在新一轮扫描开始后，自动执行更新请求，并在所有使能的通道扫描完成后结束。更新状态可以通 过读取TCH_CR1的BLUPDST位获得。 在线初始化请求执行时，如果有按键事件发生，检测到按键事件的通道的基准值将不会被更新。而直接初 始化方式，不受按键检测事件的影响，无论是否有按键事件发生，通道基准值都会被更新。 22.2.3.2 基准值（BASELINE）的自动更新 在硬件处理引擎使能时，每个通道的基准值可以通过当前采样值通过硬件自动计算，并在满足特定的更新条件 时，自动对基准值寄存器进行更新。基准值自动更新的机制，可以实现按键的自适应过程，减少软件处理的负荷， 特别是在 CPU 不工作时，由于硬件处理按键，所以可以通过按键中断唤醒 CPU。 基准值的自动更新在采样值满足如下条件时执行： - 采样值小于基准值，但是采样值和基准值之差未达到OFFSET设定值，且满足去抖检测条件时 - 采样值大于基准值，且满足去抖检测条件时 基准值的计算是通过把当前采样值送入一个IIR型多点平均硬件滤波器自动完成的。IIR滤波器的抽样点数可以设 置为2/4/8三种，抽样点越多，滤波结果越平滑，但对比于原始波形的失真度越大。在每一轮扫描结束后，硬件会自 动检查基准值的更新条件是否满足去抖次数，当满足时，自动将最新的计算结果更新到基准值中。基准值更新的策 略设置可以通过TCH_HWPCR0和TCH_HWPCR1来设置。当采样值小于基准值时，表示采样值处于正向区域内波 动，滤波器采用TCH_HWPCR0寄存器中的设置对采样值进行计算，并对BASELINE进行更新。当采样值大于基准 值时，表示采样值处于负向区域，滤波器采用TCH_HWPCR1寄存器中的设置对采样值进行计算，并对BASELINE 进行更新。 在正向或者负向基准值更新区间内，更新区间通过BLUPD_THR被设置为上下两个半区。当采样值落入上半区 时，基准值更新采用BLUPD_WCO0和BLUPD_DEB0的设置策略；当采样值落入下半区时，基准值更新采用 BLUPD_WCO1和BLUPD_DEB1的设置策略。 设置TCH_CR1的BLUPDIS位以后，基准值自动更新将被关闭。 22.2.3.3 灵敏度调节 当触摸通道的寄生电容很大，或者需要感应的人体电容很弱时，需要适当的提高通道的灵敏度，以保证采样值 在有手指触摸时，能够产生足够的偏差值。 通过设置TCH_TSR和TCH_GSR可以改变每个通道的灵敏度。TCH_TSR为全局灵敏度设置，一共支持4挡灵敏 度设置，每个通道可以选择这4挡灵敏度中的任意一个作为本通道的灵敏度设置。当灵敏度越高，对单一通道的循 环扫描次数就越多，最终的采样值是多次循环扫描结果的累加，所以采样值也会越大，而扫描的时间就越长。 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-5 APT32F172 触摸传感器 22.2.3.4 按键检测 每个通道的按键检测都基于采样值和基准值直接的偏差，当偏差大于设置的阈值时，按键事件将会被触发。 按键的比较阈值（OFFSET）通过TCH_OSRx设置。每个通道可以根据实际需要设置不同的比较阈值。当按键事件 被检测到时，不会立即触发中断。只有当按键去抖条件满足时，才会触发中断。按键的去抖条件可以通过 TCH_CR1寄存器中的KEYDETDEB位进行设置。 通过设置TCH_TKCRx选择，按键中断触发条件可以设置为按下，松开，或者按下和松开三种条件。当前所有 通道的按键状态，可以通过TCH_TKEYST寄存器查询。 按键模式分为单按键模式和多按键模式，当选择单按键模式时，当已有按键被按下时，其他按键将被忽略。模 式选择通过TCH_CR1中MKEYMOD位来设置。 为避免由于异常导致的按键长时间错误触发，硬件支持长时间按键锁死检测功能。当按键被检测到后，会自动 启动一个内部计时器，直到按键释放。当该计时器溢出时，硬件会自动产生复位信号，对触摸逻辑进行复位，并产 生中断报警。该功能可以通过TCH_CR1的KEYSTICKCHK位进行设置。 22.2.3.5 异常值滤波 处理引擎可以对输入的采样值进行范围限定，对于超出特定范围的按键值，处理引擎会自动忽略处理。每个通 道采样值异常的判定基于当前OFFSET的设置，当OFFSET设置越小，限定的异常取值也越小。异常值范围的设定 通过TCH_HWPCR中的ABNFLT位进行设置。 22.2.4 扫描启动和扫描触发方式设置 22.2.4.1 扫描工作时钟 整个通道扫描控制模块的基础工作时钟为ISOSC，ISOSC支持两种输出频率，可以根据功耗需求，通过USER OPTION设置ISCLK的频率。扫描工作时钟（Ftck）的频率可以通过TCH_CR0的PDIV来设置分频参数。 22.2.4.2 扫描启动 感应通道的扫描为顺序扫描。顺序扫描时，按照从低到高的通道号依次扫描。在扫描启动前，先应使能触控传 感器前端模块（TCH_CR0中的TKEYEN），通过查询TCH_CR0中的SWRST位可以确认是否已经准备就绪。只有 在扫描控制时钟就绪以后，才可以启动扫描。扫描通道的扫描时钟需要通过TCH_CEDR寄存器进行使能。 在前端模块和扫描时钟使能后，才可以启动按键扫描。扫描的启动通过设置TCH_START寄存器进行设置。在 使能TCH_START以后，通过查询TCH_START状态获知当前的扫描状态。所有硬件处理引擎的控制寄存器在扫描 进行时都不能进行改写操作，除了TCH_CR0的ICNT位，TCH_CR1的FORCE_BLUPD位，TCH_CR1的BLUPDIS 位和TCH_FUCR寄存器。 22.2.4.3 扫描通道配置 在扫描开始前，作为扫描通道的管脚必须配置为TCHx功能，外部Cs管脚必须配置为ECP0功能。需要扫描的通 道通过TCH_CHCFG寄存器设置。所有在TCH_CHCFG中使能的通道扫描完成后，该轮扫描结束。一轮扫描结束 后，可以再次设置TCH_START开始下一轮的扫描，或者通过硬件自动触发下一轮扫描。 22.2.4.4 扫描启动触发方式 除软件启动扫描方式，芯片还支持自动硬件触发扫描方式工作。自动扫描模式下，当START控制位使能以后， 硬件将会在上一轮扫描结束以后并满足触发条件时，自动启动下一轮扫描。扫描的触发条件可以通过TCH_CR0的 STARTCFG位设置。 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-6 APT32F172 触摸传感器 触发支持三种模式：自动间隔模式，iWDT触发，LED触发。 间隔触发模式：当设置为间隔触发模式时，一轮扫描结束后，系统将自动启动一个12位计数器，此计数器计数 频率为扫描工作频率Ftck的128分频。当计数器值等于TCH_CR0的ICNT时，下一轮扫描被触发。间隔扫描还支持自 动加速功能，在TCH_CR1的ICNTSWEN位使能后，一旦检测到按键（无论去抖是否满足），扫描间隔计数器比较 值将由ICNT自动切换到SICNT；在按键没有被检测到时，自动切换回ICNT。自动扫描模式启动以后，可以通过清 除START位来停止自动扫描。当START位被清除以后，内部扫描不会立即停止，而是要等到本轮扫描结束后才会 停止。可以通过查询START位状态来判断当前的扫描状态。 iWDT触发方式：在iWDT使能的前提下，发生iWDT中断时自动触发一轮扫描。 No Key Detected Key Detected ICNT SICNT No Key Detected ICNT Interval mode with ICNTSWEN START iWDT Trigger mode START LED Trigger mode iWDT INT iWDT INT LED Scan iWDT INT iWDT INT LED Scan LED Scan Done START LED Scan Done Figure 22-5 自动扫描模式 LED触发方式：该触发方式在LED和TOUCH复用时使用。当设置为LED触发模式时，一轮扫描结束后，系统将 等待LED扫描结束信号。LED扫描结束后，触控按键扫描将自动启动。此模式配合LED同时工作，需要将LED控制 寄存器中的SHARE模式使能。具体可参考LED章节。 当设置为LED触发模式时，TOUCH的扫描时间长度将会影响到LED的显示亮度。为避免LED闪烁，TOUCH的 扫描频率应尽可能设置高，推荐PDIV设置为不分频，并且ISOSC的频率设置为3MHz。 22.2.5 中断产生 22.2.5.1 各个通道扫描完成中断 每个通道都有独立的扫描完成中断。通过设置CHx_DONE 位，可以设置该通道扫描完成后触发相应的通道扫 描完成中断。 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-7 APT32F172 触摸传感器 22.2.5.2 按键中断 在硬件处理引擎被开启以后，一旦有按键检测到以后，该中断会被触发。触发的条件可以通过TCH_TKCR来设 置。同时需要考虑设置按键去抖（TCH_CR1的KEYDETDEB）增加抗干扰能力。 22.2.5.3 异常复位中断 在硬件处理引擎被开启以后，为防止某个按键由于错误的更新了基准值（一般为干扰引起），而导致的某个按 键长时间处于按下状态，可以通过硬件自动监测功能来复位处理引擎。该监测功能通过设置TCH_CR1中 TKEYSTICKCHK位来启动。该监测功能使能以后，一旦有按键按下，自动监测模块即开始计时，当计时超过 KEYSTICKDUR的设定值时，该按键仍旧没有释放，将会强制复位处理引擎，并触发异常复位中断。 该异常复位效果等同于软件复位中的硬件处理引擎复位，但是软件复位不会产生该异常中断。该异常中断将自 动清除所有的硬件算法控制电路的状态，包括采样值和基准值寄存器。但是配置寄存器的设置将会被保持，除了 CR1中的FORCE_BLUPD控制位和START寄存器（扫描需要重新通过软件启动）。 22.2.5.4 基准值更新中断 在有基准值被更新后，该中断立即被触发。程序可以通过查询TCH_BLUPINF寄存器获得被更新的通道号。 TCH_BLUPINF不会自动清除，在查询后，需要软件清除该寄存器。 22.2.5.5 全部通道扫描完成中断 所有扫描使能的通道在扫描处理完成后，触发该中断。该中断表示本轮扫描结束。 . APTCHIP MICROELECTRONICS 22-8 APT32F172 触摸传感器 22.3 寄存器说明 22.3.1 寄存器表 • Base Address: 0x4002_0000 Register Offset Description Reset Value TCH_CR0 0x000 Touch Sensor General Control Register0 0xFFF0_0000 TCH_CR1 0x004 Touch Sensor General Control Register1 0x0850_0100 TCH_HWPCR0 0x008 Hardware Processing Control Register0 0xFF10_7318 TCH_HWPCR1 0x00C Hardware Processing Control Register1 0xFF10_003C TCH_BLFUCR 0x010 Baseline Force Updating Control Register 0x0000_0000 TCH_BLFUDR 0x014 Baseline Force Updating Value Set Register 0x0000_0000 TCH_START 0x018 Touch Sensor Start Control Register 0x0000_0000 TCH_CEDR 0x01C Touch Scan Clock Enable/Disable Register 0x0000_0000 TCH_CHDSTL 0x020 Channel Disable Status Control Low Register 0x0000_0000 TCH_CHDSTH 0x024 Channel Disable Status Control High Register RSVD 0x028 Reserved 0x0000_0000 RSVD 0x02C Reserved 0x0000_0000 TCH_CHCFG 0x030 Touch Sensor Channel Configuration Register 0x0000_0000 TCH_TSRL 0x034 Touch Sensor Sensitivity Select Low Register 0x0000_0000 TCH_TSRH 0x038 Touch Sensor Sensitivity Select High Register TCH_GSR 0x03C Touch Sensor Global Sensitivity Register 0x0000_0000 TCH_OSR0 0x040 Offset Register for Channel 0 to 3 0x0000_0000 TCH_OSR1 0x044 Offset Register for Channel 4 to 7 0x0000_0000 TCH_OSR2 0x048 Offset Register for Channel 8 to 11 0x0000_0000 TCH_OSR3 0x04C Offset Register for Channel 12 to 15 0x0000_0000 TCH_OSR4 0x050 Offset Register for Channel 16 to 19 0x0000_0000 TCH_TKCRL 0x054 Touch Key Interrupt Trigger Condition Low Register 0x0000_0000 TCH_TKCRH 0x058 Touch Key Interrupt Trigger Condition High Register 0x0000_0000 TCH_RISR 0x05C Touch Senor Raw Interrupt Status Register 0x0000_0000 TCH_IMCR 0x060 Touch Senor Interrupt Masking Control Register 0x0000_0000 TCH_MISR 0x064 Touch Senor Masked Interrupt Status Register 0x0000_0000 TCH_ICR 0x068 Touch Senor Interrupt Clear Control Register 0x0000_0000 RSVD 0x06C Reserved TCH_CHxCNT[20] 0x070 – 0x0BC Touch Sensor Channel x Sampling Counter Value RSVD 0x0C0 – 0x0CC Reserved APTCHIP MICROELECTRONICS 22-9 0x0000_0000 APT32F172 触摸传感器 TCH_CHxBL[20] 0x0D0 – 0x11C Touch Sensor Channel x Baseline Value RSVD 0x120 – 0x12C Reserved TCH_TKEYST 0x130 Touch Key Status Register 0x0000_0000 TCH_BLUPINF 0x134 Baseline Updating Information Register 0x0000_0000 NOTE: APTCHIP MICROELECTRONICS 22-10 0x0000_0000 APT32F172 触摸传感器 22.3.2 TCH_CR0 (通用控制寄存器0) 1 1 1 1 1 1 19 18 17 0 0 16 0 0 15 14 0 13 12 11 0 0 0 0 10 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W TKEYEN [0] 7 0 R Bit 8 0 W Name 9 6 5 0 0 4 3 0 0 [2] R R R R R W W W W RW Description Reset Value RW 触摸按键Hard-macro使能 0： 关闭触控Hard-macro 模块 0x0 RW 0x0 0： 恒流驱动 RW 参考电容充电参考点选择： 0： 低功耗模式 0x0 0001b： 硬件处理引擎复位 RW 0101b： 全模块复位（所有寄存器恢复初始值） 0x0 Bit3 可以读取到当前复位状态，当读取到‘1’时，表示当 前复位没有释放，或者Hard-macro没有使能。 快速间隔扫描计数器 SICNT [11:10] RW 0x0 Ftck工作时钟分频控制： PDIV FREQ None-div 0/其他 PDIV [14:12] APTCHIP MICROELECTRONICS 0 W 触控模块软件复位： [6:3] 0 R 1： 高功耗模式 SWRST 0 W 1： MOS管直接驱动 REFMOD 0 R 参考电容充电模式选择： [1] 1 W 1： 开启触控Hard-macro 模块 MODE 2 TKEYEN 1 20 MODE 1 21 REFMOD 1 22 SWRST 1 23 RSVD 1 24 BIASADJ 1 25 SICNT 26 PDIV 27 HYST 28 STARTCFG 29 HWPROC 30 ICNT 31 STPENA Address = Base Address + 0x0000, Reset Value = 0xFFF0_0000 • RW 1 2 3 4 5 2 div 4 div 8 div 16 div 32 div 22-11 0x0 APT32F172 触摸传感器 按键检测迟滞设置： HYST [15] RW 0： 3/4 OFFSET 作为按键释放检测点 1： 1/2 OFFSET 作为按键释放检测点 0x0 扫描触发设置： 00b： 软件启动扫描 STARTCFG [17:16] RW 01b： 间隔扫描触发 10b： 硬件触发（iWDT中断） 0x0 11b： 硬件触发（LED） HWPROC [18] RW 硬件处理引擎使能控制： 0： 禁止硬件处理 0x0 1： 启动硬件处理 在CPU停止时，扫描模块工作方式： STPENA [19] RW 0： 禁止扫描模块工作 1： 保持扫描模块工作 0x0 间隔扫描时间控制计数器 ICNT [31:20] RW 该计数器以工作时钟ISCLK的128分频工作。 当设置为’0’时，间隔时间为两个周期。 NOTE: 如果需要在程序中多次修改扫描工作模式，请务必在修改模式前执行一次硬件处理引擎复位。 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-12 0xFFF APT32F172 触摸传感器 22.3.3 TCH_CR1 (通用控制寄存器1) 1 1 19 0 1 18 17 0 0 16 15 0 14 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W 13 12 11 10 0 0 0 0 9 8 7 6 5 4 0 1 0 0 0 0 R R R R R R R R R R W W W W W W 3 2 0 1 0 0 BLUPDST 0 20 OFFSET_MUL 0 21 MKEYMODE 0 22 RSVD 0 23 BLUPDINCT 0 24 SAMPLE_FLT 0 25 RSVD 0 26 KEYSTICKCHK 0 27 KEYSTICKDUR 28 KEYDETDEB 29 BLUPDIS 30 BLUPDIS_CYCLE 31 ICNTSWEN Address = Base Address + 0x0004, Reset Value = 0x0850_0100 • 0 0 R R R R W W W Name Bit RW Description Reset Value BLUPDST [0] R 查询当前更新基准值操作状态： 0： 基准值更新已结束 0x0 1： 基准值更新正在进行 OFFSET_MUL [2:1] RW OFFSET值自动放大处理。在某些应用上，由于干扰或 系统稳定度比较低，造成采样值不稳定。这时需要比较 大的OFFSET设置值。OFFSET寄存器最大设置为 0xFF，当需要设置更大的OFFSET，可以通过此寄存器 对OFFSET设置进行乘积放大。 0x0 0： 不进行放大 1： 放大到2倍 2： 放大到4倍 3： 放大到8倍 按键自动检测模式设置 MKEYMODE [3] RW 0： 单按键模式，最多只有一个按键可以被激活 0x0 1： 多按键模式，支持多个按键同时激活 自动基准值更新检测周期设置 BLUPDICNT [11:8] RW 0： 1轮扫描为一次检测周期 1： 2轮扫描为一次检测周期 2： 3轮扫描为一次检测周期 0x1 3： 4轮扫描为一次检测周期 原始采样值滤波设置 SAMPLE_FLT [13:12] RW 0： 禁止滤波 1： 开启1/2权重滤波 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-13 0x0 APT32F172 触摸传感器 2： 开启1/4权重滤波 3： 开启1/8权重滤波 按键自动检测时，按键状态锁死监测设置 KEYSTICKCHK [16] RW 0： 禁止按键锁死监测 0x0 1： 开启按键锁死监测 KEYSTICKDUR [19:17] RW 按键锁死监测开启后，异常判读阈值设置。在按键锁死 时间超过该阈值时，将自动触发数字处理引擎的复位。 0x0 时间阈值 = (KEYSTICKDUR+1) x 16秒 按键自动检测时，去抖设置 KEYDETDEB [21:20] RW 0： 无去抖 1： 1次去抖 0x1 2： 2次去抖 3： 3次去抖 ICNTSWEN [22] RW 自动间隔扫描时，扫描间隔周期自动切换设置。当该位 被设置以后，在有按键时，自动间隔扫描时间由SICNT 决定。在没有检测到按键时，自动间隔扫描时间由ICNT 决定。 0x1 0： 禁止切换扫描间隔，扫描间隔由ICNT决定 1： 自动切换扫描间隔 基准值自动更新停止寄存器 BLUPDIS [23] RW 0： 总是启动基准值自动更新 0x0 1： 总是禁止基准值自动更新 BLUPDIS_CYCLE [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS RW 按键释放后，基准值自动更新禁止周期设置。当有按键 被检测到时，可以设置接下来的几轮扫描为禁止基准值 更新周期，以保证基准值的稳定。 22-14 0x8 APT32F172 触摸传感器 22.3.4 TCH_HWPCR0 (硬件处理控制寄存器0) Address = Base Address + 0x0008, Reset Value = 0xFF10_7318 1 1 25 24 23 1 1 1 1 0 0 R R 21 RSVD R R R R R R R R W W W W W W W W Name 22 Bit 20 19 18 17 16 0 1 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 0 1 1 1 0 0 9 8 7 1 1 0 6 5 4 0 0 1 3 1 [1:0] R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W RW Description Reset Value RW 00b： 设置更新阈值为1/4 OFFSET 01b： 设置更新阈值为1/2 OFFSET 0x0 RW 0： 基准值不进行更新 1： 以1/8 权重进行更新 2： 以1/4 权重进行更新 0x2 3： 以1/2 权重进行更新 other： 用采样值直接进行更新 当采样值大于BLUPD_THR所设置的阈值时，基准值更 新的权重设置。 [7:5] RW 0： 基准值不进行更新 1： 以1/8 权重进行更新 0x7 2： 以1/4 权重进行更新 3： 以1/2 权重进行更新 other： 用采样值直接进行更新 BLUPD_DEB0 [11:8] RW 当采样值连续多次小于BLUPD_THR所设置的阈值时， 处理引擎将根据WCO0设置的条件对基准值进行自动更 新。通过该寄存器可以设置连续检测的次数。 0x3 BLUPD_DEB1 [19:12] RW 当采样值连续多次大于BLUPD_THR所设置的阈值时， 处理引擎将根据WCO1设置的条件对基准值进行自动更 新。通过该寄存器可以设置连续检测的次数。 0x7 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 R 当采样值小于BLUPD_THR所设置的阈值时，基准值更 新的权重设置。 BLUPD_WCO1 0 W 11b： 设置更新阈值为BLUPD_THVAL的值 [4:2] 0 0 R 10b： 设置更新阈值为3/4 OFFSET BLUPD_WCO0 1 W 基准值自动更新阈值设置。 BLUPD_THR 2 BLUP_THR 1 26 BLUPD_WCO0 1 27 BLUPD_WCO1 28 BLUPD_DEB0 29 BLUPD_DEB1 30 BLDUP_THVAL 31 ABNFLT • 22-15 APT32F172 触摸传感器 异常采样值滤波设置，当采样值大于设置阈值，将被处 理引擎忽略 ABNFLT [21:20] RW 0： 大于4倍OFFSET 1： 大于8倍OFFSET 0x1 2： 大于16倍OFFSET 3： 禁止滤波功能 BLUPD_THVAL [31:24] RW 自动更新阈值设定值 0xFF NOTE: 该寄存器在采样值不小于基准值时起作用。当采样值小于基准值时，处理引擎将使用 HWPCR1 中的设置对基准值进行 处理。 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-16 APT32F172 触摸传感器 22.3.5 TCH_HWPCR1 (硬件处理控制寄存器1) Address = Base Address + 0x000C, Reset Value = 0xFF10_003C 1 1 25 24 23 1 1 1 1 0 0 R R 21 RSVD R R R R R R R R W W W W W W W W Name 22 Bit 20 19 18 17 16 0 1 0 0 0 0 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 9 8 7 0 0 0 6 5 4 0 1 1 3 1 [1:0] R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W RW Description Reset Value RW 00b： 设置更新阈值为1/4 OFFSET 01b： 设置更新阈值为1/2 OFFSET 10b： 设置更新阈值为3/4 OFFSET 0x0 RW 0： 基准值不进行更新 1： 以1/8 权重进行更新 0x2 other： 用采样值直接进行更新 当采样值大于BLUPD_THR所设置的阈值时，基准值更 新的权重设置。 [7:5] RW 0： 基准值不进行更新 1： 以1/8 权重进行更新 0x7 2： 以1/4 权重进行更新 3： 以1/2 权重进行更新 other： 用采样值直接进行更新 BLUPD_DEB0 [11:8] RW 当采样值连续多次小于BLUPD_THR所设置的阈值时， 处理引擎将根据WCO0设置的条件对基准值进行自动更 新。通过该寄存器可以设置连续检测的次数。 0x0 BLUPD_DEB1 [19:12] RW 当采样值连续多次大于BLUPD_THR所设置的阈值时， 处理引擎将根据WCO1设置的条件对基准值进行自动更 新。通过该寄存器可以设置连续检测的次数。 0x0 APTCHIP MICROELECTRONICS 0 R 2： 以1/4 权重进行更新 3： 以1/2 权重进行更新 BLUPD_WCO1 0 W 当采样值小于BLUPD_THR所设置的阈值时，基准值更 新的权重设置。 [4:2] 1 0 R 11b： 设置更新阈值为BLUPD_THVAL的值 BLUPD_WCO0 1 W 基准值自动更新阈值设置。 BLUPD_THR 2 BLUP_THR 1 26 BLUPD_WCO0 1 27 BLUPD_WCO1 28 BLUPD_DEB0 29 BLUPD_DEB1 30 BLDUP_THVAL 31 ABNFLT • 22-17 APT32F172 触摸传感器 异常采样值滤波设置，当采样值大于设置阈值，将被处 理引擎忽略 ABNFLT [21:20] RW 0： 大于4倍OFFSET 1： 大于8倍OFFSET 0x1 2： 大于16倍OFFSET 3： 禁止滤波功能 BLUPD_THVAL [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS RW 自动更新阈值设定值 22-18 0xFF APT32F172 触摸传感器 22.3.6 TCH_BLFUCR (基准强制更新控制寄存器) Name CH5_BLUPD CH4_BLUPD CH3_BLUPD R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W RW 16 15 14 13 12 11 10 Description 9 8 7 6 5 4 3 [19:0] APTCHIP MICROELECTRONICS RW 2 0 R R R Reset Value 指定需要强制更新基准值的通道号 CHx_BLUPD 1 CH0 BLUPD CH6_BLUPD R Bit 17 CH1_BLUPD CH7_BLUPD R 18 CH2_BLUPD 19 CH8_BLUPD R 20 CH9_BLUPD R 21 CH10_BLUPD R 22 CH11_BLUPD R 23 CH12_BLUPD R 24 CH13_BLUPD R 25 CH14_BLUPD 26 CH15_BLUPD 27 CH16_BLUPD 28 CH17_BLUPD 29 CH18_BLUPD 30 RSVD 31 CH19_BLUPD Address = Base Address + 0x0010, Reset Value = 0x0000_0000 • 0： 不启动在线初始化 1： 启动在线初始化 22-19 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.7 TCH_BLFUDR (基准强制更新数据寄存器) Address = Base Address + 0x0014, Reset Value = 0x0000_0000 • 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 BLUPD_VAL 31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value BLUPD_VAL [15:0] RW 强制更新值设定，当BLUPD_VAL设置为全零时，当前 通道的采样值将会被强制更新到基准值寄存器中。 0x0 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-20 APT32F172 触摸传感器 22.3.8 TCH_START (扫描启动控制寄存器) Address = Base Address + 0x0018, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 0 START • 0 R W Name Bit RW Description Reset Value 扫描启动控制位 写操作时： 0： 停止扫描 START [0] RW 1： 启动扫描 读操作时： 0： 扫描没有开始 1： 扫描正在进行 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-21 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.9 TCH_CEDR (扫描时钟控制寄存器) 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 R R R R R R R R R R R R R R R 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 CLKEN 30 R R R R R R R R R R R R R R R R W W RSVD 31 DBGEN Address = Base Address + 0x001C, Reset Value = 0x0000_0000 • Name Bit RW R Description Reset Value 扫描时钟使能控制： 0： 扫描时钟停止 CLKEN [0] RW 1： 扫描时钟开启 0x0 在扫描过程中，停止时钟后，可以对锁定的控制寄存器 进行修改。 调试使能控制： DBGEN [1] RW 0： 程序调试状态中，程序挂起后，扫描继续 1： 程序调试状态中，程序挂起后，扫描暂停 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-22 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.10 TCH_CHDSTL (扫描禁止通道状态控制寄存器) Address = Base Address + 0x0020, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 DSR0 17 DSR1 18 DSR2 19 DSR3 20 DSR4 21 DSR5 22 DSR6 23 DSR7 24 DSR8 25 DSR9 26 DSR10 27 DSR11 28 DSR12 29 DSR13 30 DSR15 31 DSR14 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name DSRx Bit [1:0] [3:2] …… [31:30] RW Description Reset Value 设置在扫描过程中，没有被激活为当前扫描通道的通道 状态 RW 00b： 高阻状态 01b： 低电平输出 10b： 高电平输出 11b： 高阻状态 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-23 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.11 TCH_CHDSTH (扫描禁止通道状态控制寄存器) Address = Base Address + 0x0024, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 DSR16 17 DSR17 18 DSR18 19 DSR19 20 DSR20 21 DSR21 22 DSR22 23 DSR23 24 DSR24 25 DSR25 26 DSR26 27 DSR27 28 DSR28 29 DSR29 30 DSR31 31 DSR30 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name DSRx Bit [1:0] [3:2] …… [31:30] RW Description Reset Value 设置在扫描过程中，没有被激活为当前扫描通道的通道 状态 RW 00b： 高阻状态 01b： 低电平输出 10b： 高电平输出 11b： 高阻状态 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-24 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.12 TCH_CHCFG (扫描通道配置寄存器) Address = Base Address + 0x0030, Reset Value = 0x0000_0000 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 CH31EN CH30EN CH29EN CH28EN CH27EN CH26EN CH25EN CH24EN CH23EN CH22EN CH21EN CH20EN CH19EN CH18EN CH17EN CH16EN CH15EN CH14EN CH13EN CH12EN CH11EN CH10EN CH9EN CH8EN CH7EN CH6EN CH5EN CH4EN CH3EN CH2EN CH1EN CH0EN • R R R R R R R R R R R R Name Bit RW R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 扫描通道使能控制 CHxEN [19..0] RW 0： 禁止该通道扫描 0x0 1： 使能该通道扫描 NOTE: 即使在 TCH_CHCFG 中设置了通道使能，如果该通道所对应的 GPIO 功能没有被设置为 TKEY 功能，该通道扫描会被 禁止。 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-25 APT32F172 触摸传感器 22.3.13 TCH_TSRL (通道灵敏度选择寄存器) Address = Base Address + 0x0034, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 TSR0 17 TSR1 18 TSR2 19 TSR3 20 TSR4 21 TSR5 22 TSR6 23 TSR7 24 TSR8 25 TSR9 26 TSR10 27 TSR11 28 TSR12 29 TSR13 30 TSR15 31 TSR14 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 选择每个通道所对应的灵敏度设置 TSRx [1:0] [3:2] …… [31:30] RW 00b： 选择GSR中的GSR0为当前通道灵敏度值 01b： 选择GSR中的GSR1为当前通道灵敏度值 10b： 选择GSR中的GSR2为当前通道灵敏度值 11b： 选择GSR中的GSR3为当前通道灵敏度值 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-26 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.14 TCH_TSRH (通道灵敏度选择寄存器) Address = Base Address + 0x0038, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 TSR16 17 TSR17 18 TSR18 19 TSR19 20 TSR20 21 TSR21 22 TSR22 23 TSR23 24 TSR24 25 TSR25 26 TSR26 27 TSR27 28 TSR28 29 TSR29 30 TSR31 31 TSR30 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 选择每个通道所对应的灵敏度设置 TSRx [1:0] [3:2] …… [31:30] RW 00b： 选择GSR中的GSR0为当前通道灵敏度值 01b： 选择GSR中的GSR1为当前通道灵敏度值 10b： 选择GSR中的GSR2为当前通道灵敏度值 11b： 选择GSR中的GSR3为当前通道灵敏度值 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-27 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.15 TCH_GSR (全局灵敏度值寄存器) Address = Base Address + 0x003C, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 GSR0 29 GSR1 30 GSR3 31 GSR2 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name GSR0 GSR1 GSR2 GSR3 Bit [7:0] [15:8] [23:16] [31:24] RW RW RW RW RW Description 通道灵敏度值0 通道灵敏度值1 通道灵敏度值2 通道灵敏度值3 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 NOTE: GSR 的设置值表示对一个通道采样时，Cs 上充放电的循环次数。当设置值为 n 时，表示一次采样由 n+1 次 Cs 的充放 电组成。 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-28 APT32F172 触摸传感器 22.3.16 TCH_OSR0 (偏移量控制寄存器0) Address = Base Address + 0x0040, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 OS_CH0 29 OS_CH1 30 OS_CH3 31 OS_CH2 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name OS_CH0 OS_CH1 OS_CH2 OS_CH3 Bit [7:0] [15:8] [23:16] [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS RW RW RW RW RW Description 通道0的偏移（OFFSET）值 通道1的偏移（OFFSET）值 通道2的偏移（OFFSET）值 通道3的偏移（OFFSET）值 22-29 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.17 TCH_OSR1 (偏移量控制寄存器1) Address = Base Address + 0x0044, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 OS_CH4 29 OS_CH5 30 OS_CH7 31 OS_CH6 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name OS_CH4 OS_CH5 OS_CH6 OS_CH7 Bit [7:0] [15:8] [23:16] [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS RW RW RW RW RW Description 通道4的偏移（OFFSET）值 通道5的偏移（OFFSET）值 通道6的偏移（OFFSET）值 通道7的偏移（OFFSET）值 22-30 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.18 TCH_OSR2 (偏移量控制寄存器2) Address = Base Address + 0x0048, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 OS_CH8 29 OS_CH9 30 OS_CH11 31 OS_CH10 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name OS_CH8 OS_CH9 OS_CH10 OS_CH11 Bit [7:0] [15:8] [23:16] [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS RW RW RW RW RW Description 通道8的偏移（OFFSET）值 通道9的偏移（OFFSET）值 通道10的偏移（OFFSET）值 通道11的偏移（OFFSET）值 22-31 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.19 TCH_OSR3 (偏移量控制寄存器3) Address = Base Address + 0x004C, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 OS_CH12 29 OS_CH13 30 OS_CH15 31 OS_CH14 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name OS_CH12 OS_CH13 OS_CH14 OS_CH15 Bit [7:0] [15:8] [23:16] [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS RW RW RW RW RW Description 通道12的偏移（OFFSET）值 通道13的偏移（OFFSET）值 通道14的偏移（OFFSET）值 通道15的偏移（OFFSET）值 22-32 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.20 TCH_OSR4 (偏移量控制寄存器4) Address = Base Address + 0x0050, Reset Value = 0x0000_0000 28 0 0 0 0 27 26 25 24 23 22 21 20 0 0 0 0 0 0 0 0 19 18 17 16 15 14 13 12 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 9 8 7 6 5 4 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 1 0 0 0 0 OS_CH16 29 OS_CH17 30 OS_CH19 31 OS_CH18 • 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name OS_CH16 OS_CH17 OS_CH18 OS_CH19 Bit [7:0] [15:8] [23:16] [31:24] APTCHIP MICROELECTRONICS RW RW RW RW RW Description 通道16的偏移（OFFSET）值 通道17的偏移（OFFSET）值 通道18的偏移（OFFSET）值 通道19的偏移（OFFSET）值 22-33 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.21 TCH_TKCRL (按键中断触发条件控制寄存器) Address = Base Address + 0x0054, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 TKCR0 17 TKCR1 18 TKCR2 19 TKCR3 20 TKCR4 21 TKCR5 22 TKCR6 23 TKCR7 24 TKCR8 25 TKCR9 26 TKCR10 27 TKCR11 28 TKCR12 29 TKCR13 30 TKCR15 31 TKCR14 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 选择每个通道按键中断触发方式 TKCRx [1:0] [3:2] …… [31:30] RW 00b： 选择按键按下事件为中断触发方式 01b： 选择按键按下事件为中断触发方式 10b： 选择按键松开事件为中断触发方式值 11b： 选择按键按下/松开事件为中断触发方式 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-34 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.22 TCH_TKCRH (按键中断触发条件控制寄存器) Address = Base Address + 0x0058, Reset Value = 0x0000_0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 15 0 0 14 13 0 0 12 11 0 0 10 9 0 0 8 7 0 0 6 5 0 0 4 3 0 0 2 1 0 0 0 TKCR16 17 TKCR17 18 TKCR18 19 TKCR19 20 TKCR20 21 TKCR21 22 TKCR22 23 TKCR23 24 TKCR24 25 TKCR25 26 TKCR26 27 TKCR27 28 TKCR28 29 TKCR29 30 TKCR31 31 TKCR30 • 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Name Bit RW Description Reset Value 选择每个通道按键中断触发方式 TKCRx [1:0] [3:2] …… [31:30] RW 00b： 选择按键按下事件为中断触发方式 01b： 选择按键按下事件为中断触发方式 10b： 选择按键松开事件为中断触发方式值 11b： 选择按键按下/松开事件为中断触发方式 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-35 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.23 TCH_RISR (原始中断状态寄存器) Name CHx_DNE KEYINT HWRST BLUPD PRCDNE Bit [19..0] [27] [28] [30] [31] RW R R R R R 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 CH3_DNE CH2_DNE CH1_DNE CH0 DNE R 15 CH4_DNE R 16 CH5_DNE R 17 CH6_DNE R 18 CH7_DNE R 19 CH8_DNE R 20 CH9_DNE R 21 CH10_DNE KEYINT R 22 CH11_DNE HWRST R 23 CH12_DNE RSVD R 24 CH13_DNE BLUPD R 25 CH14_DNE PRCDNE R 26 CH15_DNE 27 CH16_DNE 28 CH17_DNE 29 CH18_DNE 30 RSVD 31 CH19_DNE Address = Base Address + 0x005C, Reset Value = 0x0000_0000 • R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Description 每个通道扫描完成中断 触摸按键中断 异常复位中断 基准值更新中断 全部通道扫描完成中断 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 该寄存器用于查询原始中断标志状态。一旦事件被触发，无论中断是否使能，该寄存器都会记录状态。 0： 原始中断未发生 1： 原始中断发生 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-36 APT32F172 触摸传感器 22.3.24 TCH_IMCR (中断使能控制寄存器) R R W W Name CHx_DNE KEYINT HWRST BLUPD PRCDNE Bit [19..0] [27] [28] [30] [31] RW RW RW RW RW RW 7 6 5 4 3 2 1 0 CH0 DNE R 8 CH1_DNE R 9 CH2_DNE R 10 CH3_DNE R 11 CH4_DNE 0 12 CH5_DNE R R W 0 13 CH6_DNE R R W 0 14 CH7_DNE R R W 0 15 CH8_DNE 0 16 CH9_DNE 0 17 CH10_DNE 0 18 CH11_DNE 0 19 CH12_DNE 0 20 CH13_DNE 0 21 CH14_DNE 0 22 CH15_DNE 0 23 CH16_DNE RSVD 24 CH17_DNE 27 CH18_DNE 28 CH19_DNE 29 RSVD 30 BLUPD 25 KEYINT 31 PRCDNE 26 HWRST Address = Base Address + 0x0060, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Description 每个通道扫描完成中断 触摸按键中断 异常复位中断 基准值更新中断 全部通道扫描完成中断 该寄存器用于使能中断。 0： 关闭中断 1： 打开中断 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-37 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.25 TCH_MISR (中断状态控制寄存器) Address = Base Address + 0x0064, Reset Value = 0x0000_0000 • 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Name CHx_DNE KEYINT HWRST BLUPD PRCDNE RSVD CH0 DNE 7 CH1_DNE 8 CH2_DNE 9 CH3_DNE 10 CH4_DNE 11 CH5_DNE 12 CH6_DNE 13 CH7_DNE 14 CH8_DNE 15 CH9_DNE 16 CH10_DNE 17 CH11_DNE 18 CH12_DNE 19 CH13_DNE 20 CH14_DNE 21 CH15_DNE 22 CH16_DNE 23 CH17_DNE 24 CH18_DNE 25 CH19_DNE 26 KEYINT 27 HWRST 28 RSVD 29 BLUPD 30 PRCDNE 31 Bit [19..0] [27] [28] [30] [31] RW R R R R R Description 每个通道扫描完成中断 触摸按键中断 异常复位中断 基准值更新中断 全部通道扫描完成中断 该寄存器用于查询触发中断的中断源。 0： 中断未触发 1： 中断触发 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-38 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.26 TCH_ICR (中断清除控制寄存器) Address = Base Address + 0x0068, Reset Value = 0x0000_0000 • 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W W W W W R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W RSVD CH0 DNE 7 CH1_DNE 8 CH2_DNE 9 CH3_DNE 10 CH4_DNE 11 CH5_DNE 12 CH6_DNE 13 CH7_DNE 14 CH8_DNE 15 CH9_DNE 16 CH10_DNE 17 CH11_DNE 18 CH12_DNE 19 CH13_DNE 20 CH14_DNE 21 CH15_DNE 22 CH16_DNE 23 CH17_DNE 24 CH18_DNE 25 CH19_DNE 26 KEYINT 27 HWRST 28 RSVD 29 BLUPD 30 PRCDNE 31 Name CHx_DNE KEYINT HWRST BLUPD PRCDNE Bit [19..0] [27] [28] [30] [31] RW W W W W W Description 每个通道扫描完成中断 触摸按键中断 异常复位中断 基准值更新中断 全部通道扫描完成中断 该寄存器用于清除原始中断源标志位，该寄存器为只写寄存器 0： 无效果 1： 清除中断标志 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-39 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.27 TCH_CHxCNT (采样计数器值寄存器) Address = Base Address + 0x006C ~ Base Address + 0x00B8, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R RSVD 31 Name TCH_CHxCNT[0] TCH_CHxCNT[1] TCH_CHxCNT[2] TCH_CHxCNT[3] TCH_CHxCNT[4] TCH_CHxCNT[5] TCH_CHxCNT[6] TCH_CHxCNT[7] TCH_CHxCNT[8] TCH_CHxCNT[9] TCH_CHxCNT[10] TCH_CHxCNT[11] TCH_CHxCNT[12] TCH_CHxCNT[13] TCH_CHxCNT[14] TCH_CHxCNT[15] TCH_CHxCNT[16] TCH_CHxCNT[17] TCH_CHxCNT[18] TCH_CHxCNT[19] Bit [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] APTCHIP MICROELECTRONICS 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R TCH_CHxCNT • RW R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R Description 通道0原值采样值寄存器 通道1原值采样值寄存器 通道2原值采样值寄存器 通道3原值采样值寄存器 通道4原值采样值寄存器 通道5原值采样值寄存器 通道6原值采样值寄存器 通道7原值采样值寄存器 通道8原值采样值寄存器 通道9原值采样值寄存器 通道10原值采样值寄存器 通道11原值采样值寄存器 通道12原值采样值寄存器 通道13原值采样值寄存器 通道14原值采样值寄存器 通道15原值采样值寄存器 通道16原值采样值寄存器 通道17原值采样值寄存器 通道18原值采样值寄存器 通道19原值采样值寄存器 22-40 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.28 TCH_CHxBL (基准值寄存器) Address = Base Address + 0x00D0 ~ Base Address + 0x011C, Reset Value = 0x0000_0000 30 29 28 27 26 25 24 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R RSVD 31 Name TCH_CHxBL[0] TCH_CHxBL[1] TCH_CHxBL[2] TCH_CHxBL[3] TCH_CHxBL[4] TCH_CHxBL[5] TCH_CHxBL[6] TCH_CHxBL[7] TCH_CHxBL[8] TCH_CHxBL[9] TCH_CHxBL[10] TCH_CHxBL[11] TCH_CHxBL[12] TCH_CHxBL[13] TCH_CHxBL[14] TCH_CHxBL[15] TCH_CHxBL[16] TCH_CHxBL[17] TCH_CHxBL[18] TCH_CHxBL[19] Bit [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] [15..0] APTCHIP MICROELECTRONICS 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 TCH_CHxBL • RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW RW 0 R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W Description 通道0基准值寄存器 通道1基准值寄存器 通道2基准值寄存器 通道3基准值寄存器 通道4基准值寄存器 通道5基准值寄存器 通道6基准值寄存器 通道7基准值寄存器 通道8基准值寄存器 通道9基准值寄存器 通道10基准值寄存器 通道11基准值寄存器 通道12基准值寄存器 通道13基准值寄存器 通道14基准值寄存器 通道15基准值寄存器 通道16基准值寄存器 通道17基准值寄存器 通道18基准值寄存器 通道19基准值寄存器 22-41 Reset Value 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.29 TCH_TKEYST (触控按键状态寄存器) Name TKEYSTx 22 21 20 0 0 0 0 0 0 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R APTCHIP MICROELECTRONICS 6 5 4 3 2 1 0 TKEYST0 23 RW R 7 TKEYST1 24 Bit [19..0] 8 TKEYST2 R 9 TKEYST3 R 10 TKEYST4 R 11 TKEYST5 R 12 TKEYST6 R 13 TKEYST7 R 14 TKEYST8 0 15 TKEYST9 0 16 TKEYST10 0 17 TKEYST11 0 18 TKEYST12 0 19 TKEYST13 0 25 TKEYST14 26 TKEYST15 27 TKEYST16 28 TKEYST17 29 TKEYST18 30 RSVD 31 TKEYST19 Address = Base Address + 0x0130, Reset Value = 0x0000_0000 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Description 当前通道按键状态查询值 22-42 Reset Value 0x0 APT32F172 触摸传感器 22.3.30 TCH_BLUPINF (基准值更新状态寄存器) Name R Bit RW 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 BLUPD_CH3 BLUPD_CH2 BLUPD_CH1 BLUPD CH0 R 15 BLUPD_CH4 R 16 BLUPD_CH5 R 17 BLUPD_CH6 R 18 BLUPD_CH7 R 19 BLUPD_CH8 R 20 BLUPD_CH9 R 21 BLUPD_CH10 R 22 BLUPD_CH11 R 23 BLUPD_CH12 R 24 BLUPD_CH13 R 25 BLUPD_CH14 26 BLUPD_CH15 27 BLUPD_CH16 28 BLUPD_CH17 29 BLUPD_CH18 30 RSVD 31 BLUPD_CH19 Address = Base Address + 0x013C, Reset Value = 0x0000_0000 • R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R W W W W W W W W W W W W W W W W W W W W Description Reset Value 基准值自动更新通道信息查询 BLUPD_CHx [19..0] RW 被自动更新过的通道对应位将被置位成’1’。该寄存器不 会自动清除，只有通过软件清除。 0x0 NOTE: 在每次需要获取基准值更新信息前，必须通过软件对该寄存器进行清零处理，从而获得从清零时间点开始后的更新记 录。 APTCHIP MICROELECTRONICS 22-43 APT32F172 电气特性 23 电气特性 23.1 极限参数 器件在超过下述 “极限参数” 条件下工作可能会造成永久损坏。 器件只有在说明书所规定的条件范围内才能确保正 常工作，在“极限参数” 条件下工作会影响器件的可靠性。 Table 23-1 参数 极限参数 符号 条件 数值 单位 工作电压 VDD – –0.1 to 6.5 V 输入电压 VIN – –0.1 to VDD + 0.3 V 输出电压 VO 所有端口 –0.1 to VDD + 0.3 V 普通端口 15 mA 强下拉驱动端口 120 mA 上拉电流 IOH 所有端口 15 mA 工作环境温度 TA – –40 to 85 °C TSTG – –65 to 150 °C 储存温度 APTCHIP MICROELECTRONICS 23-1 APT32F172 电气特性 23.2 推荐工作条件 器件需要在推荐的工作条件下才能正常工作。 本章所列电气特性参数需要在推荐条件下才能得到确保。器件在超出 推荐条件以外的工作条件下工作可能会降低其可靠性，甚至造成器件损坏。 Table 23-2 参数 推荐工作条件 符号 条件 数值 单位 工作电压 VDD – 2.4 to 5.5 V 工作环境温度 TA – –40 to 85 °C APTCHIP MICROELECTRONICS 23-2 APT32F172 电气特性 23.3 I/O 端口特性 Table 23-3 I/O 端口特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 输入高电压 VIH 所有端口 0.7 VDD – VDD V 输入低电压 VIL 所有端口 – – 0.3 VDD V 输出高电压 VOH IOH = -15mA, VDD = 5V VDD – 1.0 – – V VOL1 IOL1 = 15mA , VDD = 5V （所有端口） – – 1 V VOL2 IOL2 = 120mA , VDD = 5V (PA0.0, PB0.0, PB0.1, PC0.0, PC0.1, PA1.3 ~ PA1.5强下拉驱动模 式) – – 1 V 输出低电压 高输入漏电流 ILIH 所有端口, VIN = VDD – – 1 uA 低输入漏电流 ILIL 所有端口, VIN = 0 – – –1 uA 上拉电阻 RPU VDD = 5V, VIN = 0V 25 50 75 kΩ 下拉电阻 RPD VDD = 5V, VIN = 5V 25 50 75 kΩ APTCHIP MICROELECTRONICS 23-3 APT32F172 电气特性 23.4 I/O 端口交流特性 Table 23-4 I/O 端口交流特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 符号 条件 输入最大频率 IOFIN 所有端口 10 MHz 输出最大频率 IOFOUT 所有端口 10 MHZ APTCHIP MICROELECTRONICS 23-4 最小值 典型值 最大值 单位 APT32F172 电气特性 23.5 输入复位特性 Table 23-5 输入复位特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 最小低压脉宽 TNRST - 100 300 500 nS nRESET 迟滞电压 Vhyst 上升/下降 1 NOTE: 输入复位信号的滤波器宽度为 100ns 至 500 ns。 如果输入复位信号宽度低于 100ns 将被认为无效信号（不复位）。 如果输入复位信号宽度高于 500ns 将被认为有效信号（复位）。 TNRST nRESET 0.3 VDD Figure 23-1 APTCHIP MICROELECTRONICS nRESET 输入时序 23-5 V APT32F172 电气特性 23.6 上电和掉电复位特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 SRVDD - 0.1 - - V/mS 掉电 (Brown-out) 复位电压 VBO - - 0.3 - V 掉电保持时间 TBO - 10 - - mS 上电电源变化速率 V Status POR Reset System Initialization BOR Reset Working POR Reset System Initialization Working VDD Min VDD VBO SRVDD SRVDD TBO Figure 23-2 上电和掉电示意图 APTCHIP MICROELECTRONICS 23-6 t APT32F172 电气特性 23.7 外部中断输入特性 Table 23-6 外部中断输入特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 中断输入高脉宽 tINTH VDD = 5.0V 15 30 45 nS 中断输入低脉宽 tINTL VDD = 5.0V 15 30 45 nS NOTE: 输入复位信号的滤波器宽度为 15ns 至 45 ns。 如果输入复位信号宽度低于 15ns 将被认为无效信号。 如果输入复位信号宽度高于 45ns 将被认为有效信号。 tINTL tINTH 0.8 VDD External Interrupt 0.2 VDD Figure 23-3 APTCHIP MICROELECTRONICS 外部中断输入时序 23-7 APT32F172 电气特性 23.8 振荡器特性 系统中包括三种振荡器：  外部主振荡器  内部主振荡器  内部副振荡器 23.8.1 外部主振荡器 Table 23-7 外部主振荡器特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 符号 条件 最小 值 典型 值 最大 值 单位 FEMOSC - 0.4 - 24 Mhz 内部反馈电阻 RFD XIN 端口 2 4 10 MΩ 稳定时间 TSTA – – 20 - ms 0.4 – 24 MHz 参数 振荡器频率 C1 外接晶振 XIN – XOUT C2 C1 外接晶振(仅VDD = 5V) – XIN 40 C2 C3 XOUT L1 XIN 外部时钟 外部时钟 – 0.4 XOUT APTCHIP MICROELECTRONICS MHz 23-8 – 24 MHz APT32F172 电气特性 23.8.2 内部主振荡器特性 Table 23-8 内部主振荡器特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 振荡器频率 符号 FIMOSC 占空比 TOD 校准后精度 TACC 稳定时间 TSTA APTCHIP MICROELECTRONICS 条件 最小值 典型值 最大值 单位 模式1 - 20 - Mhz 40 模式2 Mhz - 40 - 60 % TA = 27°C - ±1 - % TA = –40 to 85°C - ±2 - % – – 10 Clk 电源电压达到最低工作值后 23-9 APT32F172 电气特性 23.8.3 内部副振荡器特性 Table 23-9 内部副振荡器特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 振荡器频率 符号 FIMOSC 占空比 TOD 精度 TACC 稳定时间 TSTA APTCHIP MICROELECTRONICS 条件 最小值 典型值 最大值 模式1 - 0.5 - 模式2 - 3.0 - - 40 - 60 % -50 - +50 % – – 10 Clk 电源电压达到最低工作值后 23-10 单位 Mhz APT32F172 电气特性 23.9 工作电流 Table 23-10 工作电流 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 符号 说明 条件 状态名称 最小 值 典型 值 最大 值 单 位 IDD1 正常工作 - RUN – 10 – mA IDD2 CPU 时钟关闭 - SLEEP – 1 – mA – 0.7 5 – 0.7 10 VDD = 5.0V , TA = 25°C 工作电流 IDD3 所有时钟及模拟模块关闭 VDD = 2.4V to 5.5V , TA = –40 to 85°C NOTE: 工作电流不包括 I/O 端口的上拉、下拉电流. APTCHIP MICROELECTRONICS 23-11 DEEP SLEEP uA APT32F172 电气特性 23.10 低压复位监测特性 Table 23-11 低压复位检测特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 低压复位电压 (VDD 下降沿) 低压监测电压 (VDD 下降沿) 符号 Vthrf Vthdf 条件 最小值 典型值 最大值 – 2.05 2.15 2.25 – 2.65 2.75 2.85 – 3.25 3.35 3.45 – 3.55 3.65 3.75 – 2.45 2.55 2.65 – 2.90 3.00 3.10 – 3.80 3.90 4.00 – 4.00 4.10 4.20 单位 V 迟滞电压 ∆VLVD – – 200 – mV 工作电流 ICC – – 9 – uA 关断电流 IPD – – 0.1 – uA APTCHIP MICROELECTRONICS 23-12 APT32F172 电气特性 23.11 12位模/数转换器特性（ADC 12位模式） Table 23-12 12位模/数转换器特性 (TA = –40 to 85°C, VDD = 2.4V to 5.5V) 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 – – – 12 – Bit 工作电压 VADC – 3.0 5 5.5 V 基准参考电压 VREF VREF