【经验】Silicon Labs8位MCU EFM8LB比较器输出异常的分析
SILICON LABS 8位MCU EFM8LB芯片工作主频可以达到72MHz，在3*3mm的极小封装内集成有14位ADC、12位DAC、±3℃温度传感器、模拟比较器及高速通信外设等功能，芯片集成度高，运算速度快，在信号处理等领域有广泛的应用。
芯片内部集成了两个带内置 6 位 DAC 的低电流模拟比较器，比较器的结构图如下：
在实际的应用中可以对外部的信号进行检测并输出方波信号，笔者最近接触的一个应用就是对外部的正弦波检测并输出方波，但在实际的测试过程中发现输出的并不是方波而是类似于三角波的波形，如下图，
这是什么原因引起的呢，首先，我们要检查程序中对比较输入的设置是否正确，EFM8LB芯片的比较器的输入，比较器的模式控制寄存器CMP0MD的0、1两位是设置比较器的响应时间的，设置为00时响应时间是最快的，只有100ns。
另外就是模拟比较器的控制寄存器CMP0CN0的位3~0设置比较器同相输入端及反相输入端的回差电压，
但从输出的波形上看，输出波形上升沿的起点与下降沿的起点都没有过大的延迟，所以判断波形的变化不是由这两个设置引起的。
最后再检查比较器的输出是通过交叉开关分配到I/O口的，所以I/O的输出设置也会影响到信号的输出，在EFM8LB的端口输出设置中可以将端口设置为OPEN-DRAIN(开漏)也可以设置为PUSH-PULL（推挽），芯片初始化后默认的是OPEN-DRAIN模式，在这种模式时芯片内部有一个100K左右的弱上拉，在输出高电平时是由弱上拉将引脚的输出电压升至VDD，输出波形会有一个爬升的过程，尤其是在输入信号频率较高时波形的变化更明显，要提高驱动强度，需要将GPIO配置为推挽模式，将程序中的设置改为推挽方式输出，这时比较器的输出就正常了。
问题解决了，我们也注意到比较的响应时间的设置及回差电压的设置，这两个设置对比较器的性能也有很大的影响，响应时间影响的是比较器模块的功耗，在设置为快速响应时，响应速度的提高也同时提高了模块的功耗。回差电压的设置虽然使输出相位有滞后，但可以有效的防止比较器信号在上升或下降的过程中的误动作，这些在优化产品的性能时都要仔细考虑。
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产品型号
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品类
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系列
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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PCA Channels
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DAC
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Comparators
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UART
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SPI
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I2C
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HS I2C Slave
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EMIF
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CAN
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LIN
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VREF
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Debug Interface
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C8051F392-A-GM
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8位MCU
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C8051F39x Small Form Factor
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50
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16
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1
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1.8
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3.6
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QFN20
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4x4
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±2
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17
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10-bit, 16-ch., 500 ksps
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Temp Sensor
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6
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3
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10-bit, 2-ch.
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1
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1
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1
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2
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0
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0
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0
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VREF
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C2
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电子商城
现货市场
品牌：SILICON LABS
品类：Switch Hall Effect Magnetic Position Sensor
价格：￥2.2924
现货：126,000
服务
拥有IC烧录机20余款，100余台设备，可以烧录各种封装的IC；可烧录MCU、FLASH、EMMC、NAND FLASH、EPROM等各类型芯片，支持WIFI/BT模组PCBA烧录、测试。
最小起订量： 1 提交需求>
可烧录MCU/MPU，EPROM,EEPROM,FLASH,Nand Flash, PLD/CPLD,SD Card,TF Card, CF Card,eMMC Card,eMMC,MoviNand, OneNand等各类型IC,IC封装：DIP/SDIP/SOP/MSOP/QSOP/SSOP/TSOP/TSSOP/PLCC/QFP/QFN/MLP/MLF/BGA/CSP/SOT/DFN.
最小起订量： 1 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
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