一个STM8S ADC脚与其它功能复用时的话题

一年多前写过一篇《STM8S芯片GPIO脚复用AD功能后无法回到GPIO状态问题》的小文，介绍STM8S芯片的ADC应用时相关施密特触发器未适时开关而导致的问题。

7 Y: y2 v" J7 e7 n: o

大致内容就是某一GPIO口被复用为AD输入脚做相关AD检测。之后，把该脚AD功能禁用掉，再配置切换为带下降沿触发的外部中断触发脚，让其作为芯片休眠唤醒脚。

3 `) d, s  z- w, ~) p. m3 A) o

奇怪的是，那样设置后根本没法唤醒。即使不做休眠，做好切换配置后，直接查看该脚的IDR位的电平，不管外部输入如何，发现对应IDR位始终提示为0.

后来找到原因是跟那个施密特触发器的配置有关。可能有人觉得该问题是钻牛角尖，其实，也不尽然。毕竟应用需求是五花八门的，遇到的问题往往也是五彩缤纷，问题不论大小折磨起人来也是不分男女老少的。

这里再次分享个类似话题 ，希望能让见到本文的人有所启示。工程师反馈基本情况如下：

4 w+ m* }. K0 b; A; ^

使用STM8S芯片开发。因为TIM1/2都用做PWM了，所以用TIM4来做基本定时。

TIM4正常中断，UART1串口发送正常，就是串口接收中断进不去。

但只要把  TIM4_initialzation();屏蔽掉，串口马上正常中断接收，一旦打开TIM4，串口就接收不了，其它功能都正常。

上面是该工程师对症状的基本描述和初步判断。【当然，调试遇到麻烦时候的判断难免有偏差，偏差大小因人因景不同，有时甚至完全误判。】

下面是他的主循环代码【为了排版和阅读，做了些删减】

# q! a: \$ z" ]; L

1. int main( void )
   
2. {
   1 f3 W7 [% q1 |: T4 c5 @
3.   CLK_DeInit(); //寄存器复位
   # [/ q6 N' Z1 X/ x5 i8 B* Q
4.   CLK_HSICmd(ENABLE); //内部高速时钟使能
   8 R5 _1 ?# r/ d
5.   CLK_HSIPrescalerConfig( ); //分频
   5 I1 R8 ]4 G* _1 y
6.   GPIO_initialzation();
   6 p- l% i* N$ n+ G3 s5 g
7.   uart_initialzation();
   
8.   PWM1_initialzation();
   
9.   PWM2_initialzation();
   / W9 m+ M# w1 k7 K) N
10.   TIM4_initialzation();  //TIM4初始化
    
11.   enableInterrupts();//* 开启总中断 */
    
12. 
      B: G: v# u) ^: R" h
13.   Ts_cnt = 1000;
    / l2 S- C. ~3 E' O$ i
14.   Ls_cnt = 500;
    
15. 
    : m4 v' e, e- r+ m1 v
16.   while(1)
    
17.   {
    
18.       PLED_flash(499); //LED 闪烁
    
19.       relay_control(); //继电器控制
    
20.       CCT_calculate();//获取相关AD值
    0 i8 [/ k2 T) P! w
21.       send_information();//输出提示信息
    
22.       if(Flag_rec)
    
23.       {
    , n6 J+ _* t" e. v* a, b
24.       。。。。。。【略】
    " ^: I( P5 H- b: P" b$ o( f% e
25.       }   
    
26.   }
    ' p/ [% z7 Q4 f7 A
27. }

复制代码

现在的情况是当注释掉上面的 TIM4_initialzation();语句后，UART-RX接收中断就正常。

. H8 d3 \" r- @

TIM4只是做基本时钟，不涉及外面其它硬件，最大可能是二者中断优先级有冲突导致UART-RX的正常接收。但当把UART-RX中断优先级调高于TIM4的更新中断时问题并无好转。

0 Q: P$ G* q% I. o% k5 D4 I

但事实又的确显示出TIM4的中断跟UART-RX接收有关系。

6 ^( ^  @$ r3 H

TIM4、UART1初始化代码只是些各种相关基本配置，不跟别的外设有关联。不妨看看TIM4、UART1中断服务程序里能否找到些蛛丝马迹。

% G8 p7 L2 p! m1 U5 D) z6 ]$ u, }

1. INTERRUPT_HANDLER(TIM4_UPD_OVF_IRQHandler,23)
   
2. {
   & c9 O# @& M2 b( X1 K- G/ b$ _
3.   TIM4_ClearITPendingBit(TIM4_IT_UPDATE);
   
4. 
   
5.   ms_cnt++;//LED FLASH
   ( p+ i3 J9 F+ p  ^6 ~* l6 Q2 F" i
6.   Ts_cnt++; //AD sample
   
7.   Ls_cnt++; //relay control
   7 U' O. E" h* P0 y+ t8 [( t
8.   uart_cnt++;//send information
   
9. 
   
10.   PWM2_duty_setting(Ts_cnt);
    . v1 D9 U! I* C; C
11.   pwm1_correct_cnt++;
    
12.   if(pwm1_correct_cnt > 100)
    / {; d% I: N$ v" g4 c3 G
13.   {
    
14.     pwm1_correct_cnt = 0;
    " [) _& i& o# Z; F
15.     if(pwm1_cnt > CCT_target)
    
16.       pwm1_cnt--;
    
17.     else
    $ ]* w, ]1 S; e( \' j
18.       pwm1_cnt++;
    + i' h8 M; a, T" V9 {
19.     PWM1_duty_setting(pwm1_cnt);
    
20.   }
    7 J" W: X6 H8 Y% X
21. }
    
22. 
    
23. INTERRUPT_HANDLER(UART1_RX_IRQHandler,18)
    6 v3 f; R3 L- h8 I( C2 U0 y
24. {
    
25.   static uint8_t index = 0;
    . q, ^0 S6 s) W3 q
26.   UART1_ClearITPendingBit(UART1_IT_RXNE);
    4 v, Z. k% S3 n/ ]1 ]& \/ j5 j
27.   recived_data[index] = UART1_ReceiveData8(); //读数据
    
28.   if(recived_data[0] == 0x41)
    
29.   {
    * \% c6 f( h5 u) I# M1 J0 j6 u
30.     index++;
    
31.     if((index > 7)&&(recived_data[7] == 0x0d))
    ) G7 ]3 t: M% ]# U1 r* O
32.     {
    
33.       index = 0;
    
34.       Flag_rec = 1;
    
35.     }
    1 b, l# ~0 w& m0 Z  F) O
36.   }
    
37.   else
    7 g. v$ X- [) n
38.   {
    
39.     index = 0;
    9 Q, K4 B' I# e6 x
40.     recived_data[0] = 0;
    
41.   }
    
42. }

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2 f/ G5 L4 }2 G: y

从TIM4的中断服务程序里出现了好几个全局变量，看看这些全局变量哪些函数会用到。因为TIM4的主要功能就是计数定时，下面几个计时变量肯定是给别人用的。

1. ms_cnt++;//LED FLASH
   
2.   Ts_cnt++; //AD sample
   . b; X, H- d& y' N
3.   Ls_cnt++; //relay control
   
4.   uart_cnt++;//send information
   

复制代码

: ]% j8 i& j/ n+ M  u* p

问题到这里，继续往下查就需要耐心了。客户代码不复杂，用到的外设模块也不多，主循环里也就下面几个函数，一个个函数模块进行排查。

1. PLED_flash(499); //LED闪烁
   
2. relay_control(); //继电器控制
   
3. CCT_calculate();//做AD转换
   
4. send_information();//输出提示信息

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1 R0 \5 U9 Q: u. m( M& ~

后来发现TIM4保持工作的同时屏蔽CCT_calculate();，UART-RX能正常接收。看来TIM4并非是影响UART接收的元凶。不过CCT_calculate()的运行还是跟TIM4中断有关，有个变量TS_CNT是在TIM4中断里进行累加的。

看看下面CCT_calculate()的代码，里面有个条件判断，即if(Ts_cnt > 1000)的判断。

1. voidCCT_calculate(void)
   5 e# O7 T/ p! ]2 }8 i% p
2. {
   ( }: R+ Q- @# h* t6 H
3.    if(Ts_cnt> 1000)
   
4.    {
   
5.      Ts_cnt = 0;
   
6.      T_ad = Get_ADCCH_Value(Ts_channel);
   , R- a& w$ H1 f; \& s7 n, w$ r
7.      T_degree = cal_temp(T_ad)-11;
   " ^7 ?( b/ h' B, ]% w1 ^) [
8.    
   
9.      。。。。。。【略】
   
10.      }
    + [" k- e& G9 r1 ^+ G8 ]0 |
11. }

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如果TIM4被屏蔽不工作，TS_CNT就不会得到累加而大于1000然后往下执行Get_ADCCH_Value();函数。该Get_ADCCH_Value();函数对ADC做初始化之后执行AD转换并获取相关AD值。

4 @+ |/ d9 K! m$ j" D

正是在ADC初始化代码里有对相关ADC通道对应脚的施密特触发器做了禁用配置。而且该ADC通道脚跟UART-RX脚又是复用的，麻烦就此产生了。

在STM8MCU的GPIO 的各IO模块里有个施密特触发器，通过寄存器ADC_TDR控制其开和关。默认情况下是打开的，IO脚的信号可以自由通过它进到输入寄存器或其它外设模块。

( s2 }- W. f. V  W0 I0 P# A  w+ W8 a

如果某管脚做AD模拟输入时，建议通过ADC_TDR将相应的施密特触发器关闭，目的是为了降低GPIO的功耗。如下图所示，当施密特触发器被关闭后，不管外部引脚电平如何变化，它的输出恒定为0。

% K$ d8 d# E6 X' D

" }/ c* X1 l( w$ x

结合到本案例中的问题，因为他在AD转换函数中初始化AD时关闭了该施密特触发器，该脚又复用为UART-RX，此时RX信号根本进不到UART接收模块中，不能产生UART接收中断也就自然而然了。

- w/ S  f4 v% l6 f2 o

后来当它打开施密特触发器后，URAT-RX接收也就正常了。

显然，客户最先认为的TIM4影响UART-RX是个错觉。因为它是每隔一定时间才去做AD转换，同时做些AD初始化配置。如果TIM4关闭了，相应的时间条件不成立也就不去做AD转换，也就不会禁用施密特触发器，进而就不会发生UART-RX失败的情况。

谈到这里，就此打住，目的想让大家通过类似案例分享而有所收获。

文章出处： 茶话MCU

0 _4 z1 J+ T5 @! V- g% Y