應(yīng)用于STM32ARM芯片中，作用是監(jiān)視供電電壓，在供電電壓下降到給定的閥值以下時，產(chǎn)生一個中斷，通知軟件做緊急處理。當(dāng)供電電壓又恢復(fù)到給定的閥值以上時，也會產(chǎn)生一個中斷，通知軟件供電恢復(fù)。電源監(jiān)控在STM32芯片中起著關(guān)鍵作用，確保系統(tǒng)在電源電壓異?；虿环€(wěn)定時能夠進行適當(dāng)?shù)奶幚?，以防止?shù)據(jù)損壞或系統(tǒng)崩潰。以下是幾種常見的電源監(jiān)控功能：

POR/PDR監(jiān)控器(上電/掉電復(fù)位)：用于檢測芯片的上電和掉電情況，并在檢測到這些事件時執(zhí)行相應(yīng)的復(fù)位操作，以確保芯片處于可靠的初始狀態(tài)。

PVD監(jiān)控器(可編程電壓檢測器)：監(jiān)控芯片的供電電壓(通常為VDD)，并在電壓低于或高于特定閾值時觸發(fā)相應(yīng)的中斷或復(fù)位。這有助于防止芯片在電壓異常情況下工作，從而保護系統(tǒng)免受損壞。

BOR監(jiān)控器(欠壓復(fù)位)：在供電電壓低于特定閾值時觸發(fā)復(fù)位操作，以確保系統(tǒng)在電源電壓不足時不會工作，從而避免不可預(yù)測的行為或數(shù)據(jù)損壞。

AVD監(jiān)控器(模擬電壓檢測器)：監(jiān)控芯片的模擬供電電壓(通常為VDDA)，以確保模擬電路的穩(wěn)定性和正確性。

VBAT閾值(電池電壓閾值)：用于監(jiān)控備用電池(VBAT)的電壓，并在電壓低于或高于特定閾值時觸發(fā)相應(yīng)的中斷或處理操作。這對于依賴備用電池的應(yīng)用非常重要，例如實時時鐘(RTC)功能。

溫度閾值(溫度檢測器)：監(jiān)控芯片的結(jié)溫，并在溫度超過或低于特定閾值時觸發(fā)相應(yīng)的中斷或處理操作。這有助于防止芯片在極端溫度條件下工作，從而保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

這些電源監(jiān)控功能可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進行配置和使用，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。PWR簡介

PWR(Power Control) 電源控制

PWR負(fù)責(zé)管理STM32內(nèi)部的電源供電部分，可以實現(xiàn)可編程電壓檢測器和低功耗模式的功能

可編程電壓檢測器(PVD) 可以監(jiān)控VDD電源電壓，當(dāng)VDD下降到PVD閾值以下或上升到PVD閾值之上時，PVD會觸發(fā)中斷，用于執(zhí)行緊急關(guān)閉任務(wù)

低功耗模式包括睡眠模式(Sleep)、停機模式(Stop)和待機模式(Standby)，可在系統(tǒng)空閑時，降低STM32的功耗，延長設(shè)備使用時間

在本系列的第一部分中，我定義了電壓檢測器和監(jiān)控器/復(fù)位IC，并解釋了不同的輸出類型及一些基本設(shè)備。由于設(shè)計變得更加復(fù)雜，可能需要更高級的設(shè)備來成功監(jiān)視電壓。在本期中，我將重點介紹電壓檢測器和監(jiān)控器/復(fù)位IC中的各種功能，以幫助設(shè)計人員選擇正確的電路。

可編程輸出延遲

電壓監(jiān)控器與電壓檢測器不同，其通常使用外部電容器具有可編程輸出延遲，使其變得極其靈活。它們可用于正確排序現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)應(yīng)用中多個電源，或防止系統(tǒng)故障。當(dāng)電源電壓上升到電壓閾值(加上滯后，若適用)，這通常會觸發(fā)設(shè)備“取消標(biāo)記”復(fù)位信號并使系統(tǒng)從復(fù)位狀態(tài)返回。然而，由于存在由延遲電容器(CD)產(chǎn)生的延遲，因此在復(fù)位信號取消標(biāo)志之前，電壓必須保持高于電壓閾值及指定時間延遲的滯后。這可防止系統(tǒng)過早地從復(fù)位狀態(tài)返回。

可編程輸出延遲有時稱為可編程復(fù)位超時周期。直接連接到延遲引腳(有時稱為CD或SRT)的陶瓷芯片電容器通常足以實現(xiàn)穩(wěn)定、良好定義的輸出延遲。如圖1所示，LM8365具有可編程輸出延遲。

圖1：具有可編程輸出延時的LM8365典型應(yīng)用電路

當(dāng)輸入電壓下降到復(fù)位閾值以下時，復(fù)位引腳降低。當(dāng)輸入電壓上升到閾值以上時，在復(fù)位引腳恢復(fù)之前存在延遲。通過增加電容器(CD)，延遲增加。

手動復(fù)位

在特定持續(xù)時間(通常為微秒量級)內(nèi)，當(dāng)手動復(fù)位(MR)引腳低于手動復(fù)位閾值(VMRT)時，手動復(fù)位輸入會時強制復(fù)位。只要MR引腳保持低電平，復(fù)位引腳將持續(xù)有效。MR高于VMRT后，該引腳在復(fù)位超時周期到期后釋放。當(dāng)用戶需要重置時，此功能對微處理器應(yīng)用程序非常有用。它還可用于需要在檢測到低于主電源電壓的低電壓時進行復(fù)位的應(yīng)用。手動復(fù)位可以完全控制復(fù)位，而非只觸發(fā)低電源電壓。

電源故障輸入

一些電壓檢測器和監(jiān)控器/復(fù)位IC會額外輸入電源故障警告，以監(jiān)控除主電源之外的電源。此附加輸入在希望在實際故障發(fā)生之前，檢測電源是否發(fā)生故障的系統(tǒng)中很有用。閾值可隨不同設(shè)備變化，但典型閾值為內(nèi)部基準(zhǔn)電壓1.225V。若電源故障輸入(PFI)引腳低于電源故障電壓閾值(VPFT)，則電源故障輸出(PFO)降低。

通常來講，受到連接到主電源的分壓器的驅(qū)動，電源失效比較器指示電源不斷下降。在主電源電壓下降到低于復(fù)位閾值之前，PFI的電壓低于VPFT幾毫秒，其會提前發(fā)出欠壓警報。 PFI引腳還可連接到MR引腳，以強制用于電壓檢測器的低輸出信號或用于監(jiān)控器/復(fù)位IC的復(fù)位。

看門狗定時器

帶有看門狗定時器的電壓檢測器和監(jiān)控器/復(fù)位IC等待看門狗輸入(WDI)引腳上的信號活動。若監(jiān)視器未在看門狗窗口內(nèi)檢測到信號，則復(fù)位觸發(fā)。您可使用外部電容器編程此窗口，使看門狗窗口變得更為靈活。

看門狗定時器通常用于安全關(guān)鍵應(yīng)用或處理器監(jiān)視。若微處理器在一定持續(xù)時間內(nèi)未激活，則需要復(fù)位。若微處理器不能正常工作，此功能可防止系統(tǒng)繼續(xù)運行。

低壓線路輸出

當(dāng)電源電壓下降到高于復(fù)位閾值的值時，此初期電源故障警告指示燈變?yōu)榈碗娖?。指示器觸發(fā)大約高于復(fù)位閾值2%，以指示低功率，而且不會導(dǎo)致復(fù)位。

圖3所示為LM3710的示例應(yīng)用電路;而圖4所示為一個示例時序圖，其中包含了我到目前為止所討論的功能示例。

圖3：LM3710應(yīng)用電路

除了標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位外，LM3710還具有手動復(fù)位、電源故障輸入、看門狗定時器和低電平輸出，使其成為一個極其靈活的設(shè)備用于眾多應(yīng)用。上圖3所示的應(yīng)用電路使用R1和R2作為連接到VIN2的分壓器，以設(shè)置電源故障復(fù)位閾值，從而監(jiān)視第二個電源。若第二個電源電壓低于電源故障復(fù)位閾值，PFI引腳將為低電平，因此PFO引腳也將下降為低電平。由于該引腳連接到MR引腳，復(fù)位將觸發(fā)。

若WDI引腳上的看門狗窗口內(nèi)未檢測到活動，也會發(fā)生復(fù)位。WDI引腳可以連接到微處理器，通過微處理器發(fā)送間歇脈沖來檢測它是否仍然正常工作。若VCC的電源電壓降至復(fù)位電壓閾值的約2%以內(nèi)，則低壓線路輸出(LLO)引腳則降為低電平。例如，LLO引腳可以連接到微處理器進行檢測。當(dāng)LLO引腳變?yōu)橛性磿r，發(fā)送到微處理器的信號可以引起一些其它動作，例如向另一個設(shè)備發(fā)送信號或LED閃爍或向用戶發(fā)出一些其他警報。

圖4：LM3710的電源故障和手動復(fù)位的時序圖示例

圖4中的時序圖所示為監(jiān)控第二電壓輸入(VIN2)的示例。當(dāng)連接到PFI引腳的VIN2變?yōu)榈碗娖綍r，PFO引腳下降為低電平，導(dǎo)致MR引腳下降到低電平，然后觸發(fā)復(fù)位。有多種方法可以使用電源故障和手動復(fù)位功能，因此可由您來決定您的應(yīng)用需求。

閱讀本博文系列的第1部分和第2部分后，您應(yīng)該會了解電壓檢測器和電壓監(jiān)控器/復(fù)位IC之間的細(xì)微差別及可用的各種功能。有無數(shù)的應(yīng)用需要檢測超過設(shè)定電壓閾值的電源電壓，并由設(shè)計人員決定接下來會發(fā)生什么。例如，當(dāng)電池電量低時，您是否希望系統(tǒng)閃燈或打開揚聲器或關(guān)閉電路中的其他設(shè)備?您希望用戶能夠按下按鈕來觸發(fā)相同的條件或其他條件嗎?您想要在不同的閾值監(jiān)測多個電壓嗎?當(dāng)選擇電壓檢測器或監(jiān)控器/復(fù)位IC時，首先確定您要做什么以及需要什么功能，然后可以按照特定規(guī)格，封裝，成本等確定所需設(shè)備。