CW32的LVD低电压检测器适用于监测VDDA电源电压或外部引脚输入电压，当被监测电压与LVD阈值的比较结果满足触发的条件时，LVD将会产生中断或者复位信号，通常用来处理一些紧急任务。LVD产生的中断或复位标志，只能通过软件程序清零，并且只有当中断或复位标志被清零后，在再次达到触发条件时，LVD才能再次产生中断或复位信号。在本文中以CW32L083系列为例，介绍LVD的基本功能和使用例程。

LVD的基本功能介绍：

1、4路监测电压源

VDDA电源电压，PA00引脚输入，PB00引脚输入，PB11引脚输入

2、16阶阈值电压，范围2.02V-3.76V

3、3种触发条件，可以组合使用

电平触发：电压低于阈值

下降沿触发：电压跌落到阈值以下的下降沿

上升沿触发：电压回升到阈值以上的上升沿

4、可触发产生中断或复位信号，二者不能同时产生

5、8阶滤波可配置

6、支持迟滞功能

7、支持低功耗模式下运行，中断唤醒MCU

通过LVD的控制寄存器LVD_CR0的SOURCE位域来选择LVD模块监控的电压（VDDA电源/ PA00引脚/PB00引脚/PB11引脚），在监测外部引脚电压时，需将对应的GPIO端口配置为模拟输入模式（GPIOx_ANALOG.PINy = 1）。

LVD的比较结果可以从PA01/PA08/PC12/PE02/PF02脚输出，在此之前，需将对应的GPIO口配置为数字输出模式，同时选择端口位LVDOUT复用功能。

LVD 内置的电压比较器具有迟滞功能，只有当被监测电压高于或低于阈值电压达到 20mV 时，比较器输出信号才会发生翻转，可避免当 LVD 的监测电压在阈值电压附近时，电压比较器的输出结果发生频繁翻转，增强系统抗干扰能力。具体波形如下图所示：

LVD的阈值电压根据LVD控制寄存器LVD_CR0的VTH位控制。

LVD支持数字滤波功能，可以增强系统的鲁棒性（系统在一定的参数抖动下，维持起某些性能的特性），可以将LVD电压比较的输出结果信号进行数字滤波，小于滤波宽度的信号被滤除，不会被触发中断或复位，如下图所示，图中两处噪音或其他信号就被滤除了。

通过设置控制寄存器LVD_CR1的FLTEN位域，可以使能数字滤波模块，当将该位设置为1的时候，会使能数字滤波模块。

通过设置控制寄存器 LVD_CR1 的 FLTCLK 位域可以选择数字滤波的时钟：

• FLTCLK 位为 1，选择 HSIOSC 作为滤波时钟 

• FLTCLK 位为 0，选择内置 RC 振荡器时钟作为滤波时钟，其频率约 150kHz

控制寄存器 LVD_CR1 的 FLTTIME 位域用于选择数字滤波的时钟个数，如下表所示：

从 LVD 状态寄存器 LVD_SR 的 FLTV 位域，可以读出经 LVD 数字滤波后的信号电平；当 GPIO 的功能复用为 LVD_OUT 时，数字滤波后的信号就可以从 GPIO 输出，以方便观察测量。

LVD 支持在低功耗模式下工作，中断输出可将芯片从低功耗模式下唤醒。当被监测电压与 LVD 阈值的比较结果满足触发条件时，可产生中断或复位信号。产生中断还是复位信号由控制寄存器 LVD_CR0 的 ACTION 位域控制：

 • ACTION 为 1，LVD 触发产生复位 #define LVD_Action_Reset  ((uint32_t)0x00000002)

 • ACTION 为 0，LVD 触发产生中断 #define LVD_Action_Irq   ((uint32_t)0x00000000)

LVD可以通过设置控制寄存器 LVD_CR0 的 IE 位域为 1，使能 LVD 中断，满足触发条件时将产生 LVD 中断，中断标志位 LVD_SR.INTF 会被硬件置 1，用户可以向 INTF 位写 0，清除中断标志。设置控制寄存器 LVD_CR1 的 LEVEL、FALL、RISE 位域，可选择不同的中断或复位触发方式，三者可组合使用：

• LEVEL 为 1，被监测电压低于阈值时触发中断或产生复位 

• FALL 为 1，被监测电压跌落到阈值以下的下降沿触发中断或产生复位 

• RISE 为 1，被监测电压回升到阈值以上的上升沿触发中断或产生复位

LVD使用例程介绍：

根据上述内容，可以配置一个关于CW32L083的电压监测例程，LVD的输入通道设置为PA00,输出端口为PA08,门限电压为2.02V，利用LVD的中断实现当LVD输入通道电压低于或者高于门限电压时刻（利用上升沿和下降沿）,PC03输出电平翻转一次。

void LVD_PortInit(void) 
{ 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0}; 
    
    //打开GPIOA时钟 
    __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); 
    
    //将PA08设置为LVD比较结果输出 
    GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_8; 
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; 
    GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure); 
    
    //将PA08复用为LVD比较结果输出     
    PA08_AFx_LVDOUT();
     //将PA00设置为LVD的输入口 
    PA00_ANALOG_ENABLE(); 
} 

int main(void) 
{ 
    LVD_InitTypeDef LVD_InitStruct = {0}; 
    
    //LED初始化 
    LED_Init(); 
    
    //配置测试IO口 
    LVD_PortInit(); 
    
    LVD_InitStruct.LVD_Action = LVD_Action_Irq;  //配置中断功能 
    LVD_InitStruct.LVD_Source = LVD_Source_PA00; //配置LVD输入口为PA00 
    LVD_InitStruct.LVD_Threshold = LVD_Threshold_2p02V; //配置LVD基准电压为2.02v 
    LVD_InitStruct.LVD_FilterEn = LVD_Filter_Enable;//LVD滤波模块开启 
    LVD_InitStruct.LVD_FilterClk = LVD_FilterClk_RC150K;//LVD滤波时钟为150KHz 
    LVD_InitStruct.LVD_FilterTime = LVD_FilterTime_4095Clk; 
    LVD_Init(&LVD_InitStruct);
    
    LVD_TrigConfig(LVD_TRIG_FALL | LVD_TRIG_RISE, ENABLE);//LVD中断为上升沿和下降沿触发 
    LVD_EnableIrq(LVD_INT_PRIORITY); 
    LVD_ClearIrq(); 
    FirmwareDelay(4800); 
    LVD_Enable(); //LVD使能 
    
    while (1) 
    { 
        if (gFlagIrq) 
        { 
            PC03_TOG(); 
            gFlagIrq = FALSE; 
        } 
    } 
} 

/** 
* @brief LED I/O初始化 
* 
*/ 
void LED_Init(void) 
{ 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    
    //打开GPIOC时钟 
    REGBITS_SET(CW_SYSCTRL->AHBEN, SYSCTRL_AHBEN_GPIOC_Msk); 
    
    /* Configure the GPIO_LED pin */ 
    GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3; 
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; 
    GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure); 
    
    //LEDs are off. 
    PC02_SETLOW(); 
    PC03_SETLOW(); 
} 

//LVD中断服务函数 
void LVD_IRQHandler(void) 
{ 
    LVD_ClearIrq();      //清除中断标志 
    gFlagIrq = TRUE;     //将gFlagIrq赋值为TURE 
}

根据上述例程可以得到在PA00的输入电压值低于2.02v或高于2.02v的瞬间时刻，LVD会产生中断，PC03的输出电平会产生翻转，可利用CW32L083的开发板和一根杜邦线，将PA00和DVCC连接，在连接上的时刻以及拔掉杜邦线的时刻，LED1的状态会发生翻转。

4月25-28日，2023年中国国际表计行业年度大会顺利举办。在这次展会中，武汉芯源半导体携CW32家族产品，为表计行业参观者展示了燃气表、水表、电表、可燃气体报警器等表计产品应用方案，以及料位开关、温控器、无刷电机等工业类应用方案，吸引了专业用户、外国友人、主办方媒体的驻足咨询了解。

同时，武汉芯源半导体还受邀出席了“2023年数智四表创新技术和产品开放日大会”，技术总监张总进行了主题为“造芯新势力-CW32系列MCU”的精彩分享，从智能表计市场对MCU的需求、CW32在智能表计市场的应用、CW32在智能表计市场的优势等方面进行了介绍。

技术总监张总表示，相比其他行业，表计行业需要MCU长时间持续稳定运行，通常要求十年以上。所以，智能表计市场对MCU的可靠性和稳定性有很高的要求，需要MCU具有高等级的ESD和EFT等可靠性指标，可以确保产品整个生命周期稳定工作。而CW32已公开HBM ESD 8KV等测试结果，全部ESD和Latch Up指标达到国际标准最高等级。

此外，智能表计市场对MCU有着极其苛刻的超低功耗要求，需要nA级超低待机功耗、uS级高速唤醒、uA/MHz级高能效比。CW32L031低功耗系列产品支持Sleep和DeepSleep两种低功耗工作模式，在最低功耗模式下工作电流仅为450nA，从DeepSleep模式下唤醒时间仅为4us，能够满足表计市场的需求。

最后，智能表计市场对MCU的生态环境和服务支持也是有要求的，需要完备的软硬件工具链以及技术支持。CW32提供完善的研发资料，配套工具，支持主流开发环境，配备专业技术交流论坛等，也可以很好的支持表计应用。

具体到表计市场的应用，技术总监张总介绍了CW32在智能水表、智能燃气表以及智能电表上的应用。

这也体现了低功耗CW32L系列已得到部分智能表计市场的认可。同时，武汉芯源半导体也将紧跟市场的需求，深入调研用户需求，将给客户提供更丰富的产品选择，欢迎更多行业伙伴前来洽谈合作。

一、概述

CW32L083 内部集成 2 个 I2C 控制器，能按照设定的传输速率（标准，快速，高速）将需要发送的数据按照 I2C 规范串行发送到 I2C 总线上，或从总线上接收数据，并对通信过程中的状态进行检测，另外还支持多主机通信中的总线冲突和仲裁处理。

二、主要功能

• 支持主机发送 / 接收，从机发送 / 接收四种工作模式 

• 支持时钟延展 ( 时钟同步 ) 和多主机通信冲突仲裁

• 支持标准 (100Kbps)/ 快速 (400Kbps)/ 高速 (1Mbps) 三种工作速率 

• 支持 7bit 寻址功能 

• 支持 3个从机地址 

• 支持广播地址 

• 支持输入信号噪声过滤功能 

• 支持中断状态查询功能

1.协议介绍

I2C 总线使用两根信号线（数据线 SDA 和时钟线 SCL）在设备间传输数据。SCL 为单向时钟线，固定由主机驱动。SDA 为双向数据线，在数据传输过程中由收发两端分时驱动。I2C 总线上可以连接多个设备，所有设备在没有进行数据传输时都处于空闲状态（未寻址从机接收模式），任一设备都可以作为主机发送 START 起始信号来开始数据传输，在 STOP 停止信号出现在总线上之前，总线一直处于 被占用状态。I2C 通信采用主从结构，并由主机发起和结束通信。主机通过发送 START 起始信号来发起通信，之后发送 SLA+W/R 共 8bit 数据（其中，SLA 为 7bit 从机地址，W/R 为读写位），并在第 9个SCL 时钟释放 SDA 总线， 对应的从机在第 9个SCL 时钟占用 SDA 总线并输出 ACK 应答信号，完成从机寻址。此后根据主机发送的第 1 字 节的 W/R 位来决定数据通信的发端和收端，发端每发送 1个字节数据，收端必须回应 1个ACK 应答信号。数据传输完成后，主机发送 STOP 信号结束本次通信。

2.功能框图

I2C 模块主要包括时钟发生器、输入滤波器、地址比较器、协议控制逻辑、仲裁和同步逻辑、以及相关寄存器等。

CW32L083 支持用户灵活选择 GPIO 作为 I2C 通信引脚，如下表所示：

3.I2C中断

I2C 控制寄存器 I2Cx_CR 的 SI 位域为中断标志位。当 I2C 状态寄存器 I2Cx_STAT 的 STAT 位域值发生改变（变成 0xF8 除外）时，I2Cx_CR.SI 标志位就会被置位，同时产生中断请求。在用户 I2C 中断服务程序中，应查询 I2C 状态寄存器 I2Cx_STAT 的 STAT 位域值获取 I2C 总线的状态，以确定中断产生原因。设置 I2Cx_CR.SI 为 0 清除该标志位。

4.工作模式

I2C 控制器支持 4 种工作模式：主机发送模式、主机接收模式、从机发送模式、从机接收模式。另外还支持广播 接收模式，其工作方式和从机接收模式类似。

三、EEPROM(CW24C02AD)

1.功能简介

CW24C02是一个2Kbit的串行EEPROM存储芯片，可存储256个字节数据。芯片内部分为32页，每页8字节。工作电压范围为1.7V到5.5V，I2C接口时钟频率为 1MHz (5V，3V)，400 KHz (1.7V)。器件地址为1010 A2 A1 A0，对于我们单板A2 A1 A0引脚全部接GND，故器件地址为1010000，即0x50。器件内部存储空间地址长度8 bit。

2.读写时序

字节写操作时序：起始信号+器件地址（7bit）+读写指示(1bit)+存储空间地址(8bit)+写入数据（8bit）+停止信号，即可完成指定字节写入操作。

页写操作时序：起始信号+器件地址（7bit）+读写指示(1bit)+存储空间地址(8bit)+写入数据（8bit*8）+停止信号，即可完成指定地址（必须是页起始地址）的页写入操作。

随机读操作时序：起始信号+器件地址（7bit）+读写指示(1bit)+存储空间地址(8bit)+重复起始信号+器件地址（7bit）+读写指示(1bit)，之后器件会返回1字节数据，主机收到后发送停止信号，即可完成指定字节读取操作。

顺序读操作时序：和随机读时序类似，只是在主机接收到1字节数据后，不发送停止信号，而是继续发送时钟进行下一个字节数据的接收，直到所有所需读取的数据全部读取，之后再发送停止信号。

四、硬件连接

如下图所示，MCU和EEPROM通过I2C总线互连。

五、实例演示：MCU采用页写和顺序读操作时序完成EERPOM的访问。

1.I2C读写EEPROM芯片中断函数(I2C分为I2C1和I2C2)

void I2c1EepromReadWriteInterruptFunction(void)
{
    u8State = I2C_GetState(CW_I2C1);// I2C：获取状态寄存器函数
    switch(u8State)
    {
        case 0x08:     //发送完START信号
        I2C_GenerateSTART(CW_I2C1, DISABLE);// 发送START信号
        I2C_Send7bitAddress(CW_I2C1, I2C_SLAVEADDRESS,0X00);// 做主时发送从机地址字节
        break;
        case 0x10:     //发送完重复起始信号
        I2C_GenerateSTART(CW_I2C1, DISABLE);
        if(0 == SendFlg)
        {
            I2C_Send7bitAddress(CW_I2C1, I2C_SLAVEADDRESS,0X00);    //写命令
        }
        else
        {
            I2C_Send7bitAddress(CW_I2C1, I2C_SLAVEADDRESS,0X01); //读命令,eeprom 随机读
        }
        break;
        case 0x18:    //发送完SLA+W/R字节
        I2C_GenerateSTART(CW_I2C1, DISABLE);
        I2C_SendData(CW_I2C1, u8Addr);   //发送访问EEPROM的目标地址字节
        break;
        case 0x20:    //发送完SLA+W后从机返回NACK
        case 0x38:    //主机在发送 SLA+W 阶段或者发送数据阶段丢失仲裁  或者  主机在发送 SLA+R 阶段或者回应 NACK 阶段丢失仲裁
        case 0x30:    //发送完一个数据字节后从机返回NACK
        case 0x48:    //发送完SLA+R后从机返回NACK
        I2C_GenerateSTOP(CW_I2C1, ENABLE);
        I2C_GenerateSTART(CW_I2C1, ENABLE);
        break;
        case 0x58:    //接收到一个数据字节，且NACK已回复
        u8Recdata[u8RecvLen++] = I2C_ReceiveData(CW_I2C1);//所有数据读取完成，NACK已发送
        receivedflag =1;
        I2C_GenerateSTOP(CW_I2C1, ENABLE);//发送停止条件
        break;
        case 0x28:     //发送完1字节数据：发送EEPROM中memory地址也会产生，发送后面的数据也会产生
        if(0 == SendFlg)
        {
            if(u8SendLen <WRITELEN)
            {
                 I2C_SendData(CW_I2C1,u8Senddata[u8SendLen++]);
            }
            else
            {
                u8SendLen = 0;
                Comm_flg = 1;
                SendFlg = 1;
                I2C_GenerateSTOP(CW_I2C1, ENABLE);//发送完数据，发送停止信号
            }
        }
        else//SendFlg=1为读，SendFlg=0为写。读数据发送完地址字节后，重复起始条件
        {
            CW_I2C1->CR_f.STA = 1;  //set start       //发送重复START信号,START生成函数改写后，会导致0X10状态被略过，故此处不调用函数
            I2C_GenerateSTOP(CW_I2C1, DISABLE);
        }
        break; 
        case 0x40:     //发送完SLA+R信号，开始接收数据
        u8RecvLen = 0;
        if(READLEN>1)
        {
            I2C_AcknowledgeConfig(CW_I2C1,ENABLE);//读取数据超过1个字节才发送ACK
        }
        break;
        case 0x50:     //接收完一字节数据，在接收最后1字节数据之前设置AA=0;
        u8Recdata[u8RecvLen++] = I2C_ReceiveData(CW_I2C1);
        if(u8RecvLen==READLEN-1)
        {
            I2C_AcknowledgeConfig(CW_I2C1,DISABLE);;
        }
        break;
    }
    I2C_ClearIrq(CW_I2C1);
}

2.设置系统时钟

void RCC_Configuration(void)
{
    CW_SYSCTRL->APBEN1_f.I2C1 = 1U;   
}

3.设置GPIO口

void GPIO_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    CW_SYSCTRL->AHBEN_f.GPIOA  = 1;
    CW_SYSCTRL->AHBEN_f.GPIOB  = 1;
    CW_SYSCTRL->AHBEN_f.GPIOC  = 1;
    CW_SYSCTRL->AHBEN_f.GPIOD  = 1;
    CW_SYSCTRL->AHBEN_f.GPIOE  = 1;
    CW_SYSCTRL->AHBEN_f.GPIOF  = 1;
    
    PB10_AFx_I2C1SCL();
    PB11_AFx_I2C1SDA();
    GPIO_InitStructure.Pins = I2C1_SCL_GPIO_PIN | I2C1_SDA_GPIO_PIN;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    GPIO_Init(I2C1_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

4.配置嵌套矢量中断控制器

void NVIC_Configuration(void)
{
     __disable_irq();
    NVIC_EnableIRQ(I2C1_IRQn);
    __enable_irq();
}
void I2C1_IRQHandler(void)
{
    I2c1EepromReadWriteInterruptFunction();
}

5.定义常量

#define  I2C1_SCL_GPIO_PORT       CW_GPIOB
#define  I2C1_SCL_GPIO_PIN        GPIO_PIN_10   
#define  I2C1_SDA_GPIO_PORT       CW_GPIOB
#define  I2C1_SDA_GPIO_PIN        GPIO_PIN_11    
//EEPROM内部地址
uint8_t u8Addr = 0x00;        //地址字节
#define WRITELEN   8          //写数据长度
#define READLEN   8           //读数据长度
#define WriteReadCycle  35    //写读次数,每次写入数据为n+i(n为次数，i=0~7)
uint8_t u8Senddata[8] = {0x66,0x02,0x03,0x04,0x05,0x60,0x70,0x20};
uint8_t u8Senddata2[8] = {0x55,0xAA,0xAA,0x55,0x55,0xAA,0x55,0xAA};
uint8_t u8Recdata[16]= {0x00};
uint8_t u8SendLen=0;
uint8_t u8RecvLen=0;
uint8_t SendFlg = 0,Comm_flg = 0;
uint8_t u8recvflg=0;
uint8_t u8State = 0;
uint8_t receivedflag = 0;    //读取完成标志

6.主程序：利用I2C接口，采用中断方式读写EEPROM芯片（CW24C02）。

int32_t main(void)
{
    I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct = {0};
    uint16_t tempcnt = 0 ;
    RCC_Configuration();//时钟初始化
    GPIO_Configuration();//IO口初始化
    //I2C初始化
    I2C_InitStruct.I2C_Baud = 0x01;//500K=(8000000/(8*(1+1)) ，波特率计数器配置
    I2C_InitStruct.I2C_BaudEn = ENABLE;// 波特率计数器使能
    I2C_InitStruct.I2C_FLT = DISABLE; //<FLT配置
    I2C_InitStruct.I2C_AA =  DISABLE; //<ACK配置
    I2C1_DeInit();
    I2C_Master_Init(CW_I2C1,&I2C_InitStruct);//初始化模块
    NVIC_Configuration();//中断设置
    //I2C模块开始工作
    I2C_Cmd(CW_I2C1,ENABLE);  //模块使能
    tempcnt =0;
    for(uint8_t i=0; i<8; i++)
    {
        u8Senddata[i] = i;
    }
    while(1)
    {
        I2C_GenerateSTART(CW_I2C1, ENABLE); //开始信号
        while(1)
        {
            while(!Comm_flg) ; //等待数据发送完成
            FirmwareDelay(3000);
            
            Comm_flg = 0; //启动读数据过程
            receivedflag=0;
            I2C_GenerateSTART(CW_I2C1, ENABLE); //开始信号
            while(!receivedflag) ; //等待数据读取完成
            receivedflag = 0; //初始化下一次写数据
            SendFlg = 0;
            u8RecvLen = 0;
            tempcnt++;
            for(uint8_t i=0; i<8; i++)
            {
                u8Senddata[i] =tempcnt+i;
            }
            break;
        }

        if(tempcnt >=WriteReadCycle) //测试次数完成，退出
        {
            break;
        }
    }
    while(1);
}

7.程序流程

程序完成I2C主设备配置后，先将u8Senddata数组中的内容写入到EEPROM的第1页（CW24C02每页8字节）：发送START信号后，I2C模块会产生状态改变中断，在中断服务程序中根据不同状态值进行不同处理，直到完成CW24C02的页写模式所有数据字节以及STOP信号发送，发送完成后置写操作流程完成标志。主循环中判断到写操作流程完成后，启动从EERROM的第1页数据读取流程：发送启动信号后，I2C模块会产生状态改变中断，在中断服务程序中根据不同状态值进行不同处理，直到完成CW24C02的顺序读模式所有数据字节发送及读取，在发送完STOP信号后置读操作流程完成标志。主循环中判断读操作流程完成后，初始化u8Senddata数组内容，重复下一次测试过程。完成WriteReadCycle变量设置的测试次数后退出。

串行外设接口（SPI）是一种同步串行数据通信接口，常用于 MCU 与外部设备之间进行同步串行通信。SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间。CW32L083 内部集成 2 个串行外设 SPI 接口，支持双向全双工、单线半双工和单工通信模式，可配置 MCU 作为 主机或从机，支持多主机通信模式，支持直接内存访问（DMA）。

单工通信模式

SPI 支持单工通信模式，主机和从机通过一根单向数据线进行单发或单收通信。主机使用 MOSI 信号线进行单发通信，使用 MISO 信号线进行单收通信；从机使用 MOSI 信号线进行单收通信， 使用 MISO 信号线进行单发通信，未使用的信号线可供其它功能使用。 

主机单发，从机单收应用场景下，连接框图如下：

主机单发配置： 

设置 SPIx_CR1.MODE 为 0x1，SPI 工作于单工单发通信模式；

设置 SPIx_CR1.MSTR 为 1，SPI 工作于主机模式。 

设置 SPIx_SSI.SSI 为 0，在从机选择 CS 引脚输出低电平，作为通信起始信号。 

当发送缓冲器为空时，即 SPIx_ISR.TXE 标志位为 1，将待发送的一帧数据写入 SPIx_DR 寄存器，数据在同步移位时钟信号的控制下从 MOSI 引脚输出。 

当写入最后一帧数据后，必须等待发送缓冲空标志位 SPIx_ISR.TXE 变为 1，同时 SPI 总线忙标志位 SPIx_ISR. BUSY 变为 0，以确保数据发送完毕。然后设置 SPIx_SSI.SSI 为 1，使从机选择 CS 引脚输出高电平，结束本次通信。 

从机单收配置： 

设置 SPIx_CR1.MODE 为 0x2，SPI 工作于单工单收通信模式；

设置 SPIx_CR1.MSTR 为 0，SPI 工作于从机模式。 

当检测到 CS 引脚变为低电平时，从机开始与主机通信。当接收缓冲器非空时，即 SPIx_ISR.RXNE 标志位为 1，表示已经接收完成一帧数据，此时可以读取 SPIx_DR 寄存器。当检测到 CS 引脚变为高电平时，本次通信结束。

主机单收，从机单发应用场景下，连接框图如下：

具体设置与主机单发和从机单收类似，详情可查看用户手册。

SPI中断

SPI 控制器支持 8 个中断源，当 SPI 中断触发事件发生时，中断标志位会被硬件置位，如果设置了对应的中断使能控制位，将产生中断请求。 

在用户 SPI 中断服务程序中，应查询相关 SPI 中断标志位，以进行相应的处理，在退出中断服务程序之前，要清除该中断标志位，避免重复进入中断程序。

实例演示: SPI单工模式进行主从机通信，主机单发，从机单收。

SPIy（主机）采用中断方式发送TxBuffer缓冲区中的数据，SPIz（从机）采用中断方式接收数据并存储到RxBuffer缓冲区，比较TxBuffer和RxBuffer，如果数据一致LED1亮，否则LED2亮。

1. 配置RCC

void RCC_Configuration(void)
{
    RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV2);  //SYSCLK = HSI = 24MHz = HCLK = PCLK
    RCC_AHBPeriphClk_Enable(SPIy_GPIO_CLK | SPIz_GPIO_CLK | RCC_AHB_PERIPH_GPIOC, ENABLE); //外设时钟使能
    SPIy_APBClkENx(SPIy_CLK, ENABLE);
    SPIz_APBClkENx(SPIz_CLK, ENABLE);
}‍

2. 配置GPIO

void GPIO_Configuration(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    SPIy_AF_SCK; //SPI SCK MOSI 复用
    SPIy_AF_MOSI;
    SPIz_AF_SCK;
    SPIz_AF_MOSI;
    GPIO_InitStructure.Pins = SPIy_SCK_PIN; //推挽输出
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_Init(SPIy_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.Pins = SPIy_MOSI_PIN;
    GPIO_Init(SPIy_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.Pins = SPIz_SCK_PIN; //浮空输入
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_Init(SPIz_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.Pins = SPIz_MOSI_PIN;
    GPIO_Init(SPIz_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2; //PC3 LED1 / PC2 LED2
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    PC03_SETLOW();//LED灭
    PC02_SETLOW();
}‍

3. 配置SPI

void SPI_Configuration()
{
    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure = {0};
    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_TxOnly; // 单工单发
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; // 主机模式
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // 帧数据长度为8bit
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; // 时钟空闲电平为低
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; // 第一个边沿采样
    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; // 片选信号由SSI寄存器控制
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8; // 波特率为PCLK的8分频
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; // 最高有效位 MSB 收发在前
    SPI_InitStructure.SPI_Speed = SPI_Speed_Low; // 低速SPI
    SPI_Init(SPIy, &SPI_InitStructure);
    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_RxOnly; // 单工单收
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Slave; // 从机模式
    SPI_Init(SPIz, &SPI_InitStructure);
    SPI_Cmd(SPIy, ENABLE);
    SPI_Cmd(SPIz, ENABLE);
}‍

4. 配置NVIC中断函数

void NVIC_Configuration(void)
{
    NVIC_SetPriority(SPIy_IRQ, 1); //优先级，无优先级分组
    NVIC_SetPriority(SPIz_IRQ, 0);
    NVIC_EnableIRQ(SPIy_IRQ); //SPI中断使能
    NVIC_EnableIRQ(SPIz_IRQ);
}
void SPI1_IRQHandler(void)//SPI1中断函数
{
    if(SPI_GetITStatus(CW_SPI1, SPI_IT_TXE) != RESET)
    {
        if(TxCounter == BufferSize - 1)
        {
            SPI_ITConfig(CW_SPI1, SPI_IT_TXE, DISABLE);
        }
        SPI_SendData(CW_SPI1, TxBuffer[TxCounter++]);
    }
}
void SPI2_IRQHandler(void) //SPI2中断函数
{
    if(SPI_GetITStatus(CW_SPI2, SPI_IT_RXNE) != RESET)
    {
        RxBuffer[RxCounter++] = SPI_ReceiveData(CW_SPI2);
    }
}‍

5. 比较两个buffers区

TestStatus Buffercmp(uint8_t* pBuffer1, uint8_t* pBuffer2, uint16_t BufferLength)
{
    while(BufferLength--)
  {
    if(*pBuffer1 != *pBuffer2)
        {
            return FAILED;
        }
        pBuffer1++;
        pBuffer2++;
    }
    return PASSED;
}‍

6. 主程序

int32_t main(void)
{
    RCC_Configuration();//配置RCC
    GPIO_Configuration();//配置GPIO
    SPI_Configuration();//配置SPI
    NVIC_Configuration();//配置NVIC

    SPI_ITConfig(SPIz, SPI_IT_RXNE, ENABLE); //使能 SPIz RXNE 中断
    SPI_NSSInternalSoftwareConfig(SPIz, SPI_NSSInternalSoft_Reset); //软件NSS，选中SPIz
    SPI_ITConfig(SPIy, SPI_IT_TXE, ENABLE); //使能 SPIy TXE 中断
    while(RxCounter < BufferSize); //等待收发完成
    SPI_NSSInternalSoftwareConfig(SPIz, SPI_NSSInternalSoft_Set); //释放SPIz
    TransferStatus = Buffercmp(TxBuffer, RxBuffer, BufferSize); //检查收发数据一致性
    if(TransferStatus == PASSED) //PASSED
    {
        PC03_SETHIGH();//LED1亮
    }

    else //FAILED
    {
        PC02_SETHIGH();//LED2亮
    }
    while(1)
    {
    }
}‍

7.实验结果显示：LED1亮起，buffers区数据相等，SPI单工模式主从通讯（中断方式）功能实现。

脉冲宽度调制(PWM)，即“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是在数字电路中达到模拟输出效果的一种手段，常见应用电机调速，照明灯调光等。

在MCU中，主要通过定时器单元来时实现PWM输出，以CW32L083VxTx为例，LPTIM，GTIM，ATIM都可以输出PWM信号。

低功耗寄存器（LPTIM）中，LPTIM 在连续模式下可以输出 PWM 波，在单次模式下可以输出单脉冲波或单次置位波形。连续模式下输出PWM波的周期和占空比由自动重载寄存器 LPTIM_ARR 和比较寄存器 LPTIM_CMP决定。

通用定时器(GTIM)中，通过设置输出比较功能，可以产生一个由重载寄存器 GTIMx_ARR 确定频率、由比较捕获寄存器 GTIMx_CCRy 确定占空比的PWM信号。每个GTIM对应有4个GTIMx_CCRy寄存器，可输出4路PWM信号。向 GTIMx_CCMR 寄存器中的 CCyM 位写入 0xE 或 0xF，能够独立地控制每个 CHy 输出PWM信号的波形。

●设置 GTIMx_CMMR.CCyM 为 0xE，当 GTIMx_CNT >= GTIMx_CCRy 时，CHy 通道输出高电平，否则输出低电平。如果 GTIMx_CCRy 中的比较值大于重载寄存器 GTIMx_ARR 的值，则 CHy 通道输出保持为低电平；如果 GTIMx_CCRy 中的比较值为 0，则 CHy 通道输出保持为高电平。

●设置 GTIMx_CMMR.CCyM 为 0xF，当 GTIMx_CNT < GTIMx_CCRy 时，CHy 通道输出高电平，否则输出低电平。如果 GTIMx_CCRy 中的比较值大于重载寄存器 GTIMx_ARR 的值，则 CHy 通道输出保持为高电平；如果 GTIMx_CCRy 中的比较值为 0，则 CHy 通道输出保持为低电平。

下图是 GTIMx_CMMR.CCyM 为 0xE、GTIMx_ARR 为 0x08 时PWM波形实例图：

高级定时器(ATIM)中有独立PWM输出模式和互补PWM输出两种模式。

●独立PWM模式可独立输出6路PWM，PWM的周期和占空比由重载寄存器ATIM_ARR和比较捕获寄存器ATIM_CHxCCRy寄存器确定。PWM 输出模式需要设置控制寄存器 ATIM_CR、滤波寄存器 ATIM_FLTR 和死区寄存器 ATIM_DTR，如下表所示：

另外比较通道 CHx 的 A 路可通过控制寄存器 ATIM_CR 的 PWM2S 位域配置为单点比较或双点比较 工作方式。在单点比较方式下，使用比较捕获寄存器 ATIM_CHxCCRA 控制比较输出；在双点比较方式下，使用 比较捕获寄存器 ATIM_CHxCCRA 和 ATIM_CHxCCRB 控制比较输出。比较通道的 B 路只能使用单点比较，由比较 捕获寄存器 ATIM_CHxCCRB 控制比较输出。

●互补PWM模式可输出3对互补输出的PWM波形，通常用于电机控制。设置控制寄存器 ATIM_CR 的 COMP 位域为 1 选择互补 PWM 输出模式，比较输出通道 CHxA 与通道 CHxB 产生一 对互补 PWM。在互补 PWM 输出模式下，通道 CHx 的 A 路控制输出信号， B 路比较捕获寄存器 CHxCCRB 不再控制 CHxB 输出，但仍可用作内部控制，比如触发 ADC 或 DMA。

另外互补 PWM 输出模式，也可通过控制寄存器 ATIM_CR 的 PWM2S 位域选择单点比较或双点比较工作方式：单点比 较时使用比较捕获寄存器 ATIM_CHxCCRA 控制比较输出；双点比较时使用比较捕获寄存器 ATIM_CHxCCRA 和 ATIM_CHxCCRB 控制比较输出。

实例演示

以CW32L083VxTx的通用定时器GTIM1为例，实现PWM输出例程：GTIM1的CH3通道（PB08）输出周期为500uS，占空比递增递减循环改变的PWM信号。

1.配置不同的系统时钟。

void RCC_Configuration(void)
{
    /* 0. HSI使能并校准 */
    RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6);
    /* 1. 设置HCLK和PCLK的分频系数　*/
    RCC_HCLKPRS_Config(RCC_HCLK_DIV1);
    RCC_PCLKPRS_Config(RCC_PCLK_DIV1);
    /* 2. 使能PLL，通过HSI倍频到48MHz */
    RCC_PLL_Enable(RCC_PLLSOURCE_HSI, 8000000, 6);     
    // PLL输出频率48MHz
    RCC_PLL_OUT();
    ///< 当使用的时钟源HCLK大于24M,小于等于48MHz：设置FLASH 读等待周期为2 cycle
    ///< 当使用的时钟源HCLK大于48M,小于等于72MHz：设置FLASH 读等待周期为3 cycle    
    __RCC_FLASH_CLK_ENABLE();
    FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
    /* 3. 时钟切换到PLL */
    RCC_SysClk_Switch(RCC_SYSCLKSRC_PLL);
    RCC_SystemCoreClockUpdate(48000000);
}

2.配置GPIO口

void GPIO_Configuration(void)                                                 
{
    /* PB08作为GTIM1的CH3 PWM 输出 */                                                                 
    __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    PB08_AFx_GTIM1CH3();
    PB08_DIGTAL_ENABLE();
    PB08_DIR_OUTPUT();
    PB08_PUSHPULL_ENABLE();
}

3.配置中断使能

void NVIC_Configuration(void)
{
    __disable_irq();
     NVIC_EnableIRQ(GTIM1_IRQn);
    __enable_irq();
}

4.配置GTIM为PWM输出功能

void PWM_OutputConfig(void)
{
    GTIM_InitTypeDef GTIM_InitStruct = {0};
    __RCC_GTIM1_CLK_ENABLE();
     GTIM_InitStruct.Mode = GTIM_MODE_TIME; /*!< GTIM的模式选择。*/
    GTIM_InitStruct.OneShotMode = GTIM_COUNT_CONTINUE;
    /*!< GTIM的单次/连续计数模式选择。*/
    GTIM_InitStruct.Prescaler = GTIM_PRESCALER_DIV16; 
    /*!< GTIM的预分频系数。*/  
    // DCLK = PCLK / 16 = 48MHz/16 = 3MHz
    GTIM_InitStruct.ReloadValue = Period * 3 - 1; /*!< GTIM的重载值。*/
    //ARR设置为1499
    GTIM_InitStruct.ToggleOutState = DISABLE;
    GTIM_TimeBaseInit(CW_GTIM1, &GTIM_InitStruct);
    //GTIM的基础参数初始化
    GTIM_OCInit(CW_GTIM1, GTIM_CHANNEL3, GTIM_OC_OUTPUT_PWM_HIGH);
    //比较输出功能初始化
    GTIM_SetCompare3(CW_GTIM1, PosWidth);
    GTIM_ITConfig(CW_GTIM1, GTIM_IT_OV, ENABLE);
    GTIM_Cmd(CW_GTIM1, ENABLE);// GTIM使能
}

5.GTIM标志清零函数

void GTIM_ClearITPendingBit(GTIM_TypeDef *GTIMx, uint32_t GTIM_IT)
{
     GTIMx->ICR = ~GTIM_IT;
}

6.GTIM 比较值设置函数

void GTIM_SetCompare3(GTIM_TypeDef *GTIMx, uint32_t Value)
{
    GTIMx->CCR3 = 0x0000FFFF & Value;
}

7.GTIM中断处理函数

void GTIM1_IRQHandler(void)
{
    /* USER CODE BEGIN */
    // 中断每500us进入一次，每50ms改变一次PosWidth
    static uint16_t TimeCnt = 0;
    GTIM_ClearITPendingBit(CW_GTIM1, GTIM_IT_OV);
    if (TimeCnt++ >= 100)    // 50ms
    {
        TimeCnt = 0;
        if (Dir)
        {
            PosWidth += 15;    // 5us
        }
        else
        {
             PosWidth -= 15;
        }
        if (PosWidth >= Period * 3)
        {
            Dir = 0;
        }
        if (0 == PosWidth)
        {
            Dir = 1;
        }
            GTIM_SetCompare3(CW_GTIM1, PosWidth);
        }
             /* USER CODE END */
}

8.主函数 

uint32_t Period = 500;    // 周期，单位us
uint32_t PosWidth = 0;    // 正脉宽，单位us
uint8_t Dir = 1;    // 计数方向 1增加，0 减少

int32_t main(void)
{
    /*系统时钟配置 */
    RCC_Configuration();
    /* GPIO配置*/
    GPIO_Configuration();
    PWM_OutputConfig();
    /* NVIC配置*/
    NVIC_Configuration();
    while(1)
    {
        /* 中断服务程序见GTIM1_IRQHandler() */
}

9.实验演示

系统时钟由HSI提供，通过PLL倍频到48MHz。GTIM1经16分频后，以3MHz的频率计数，ARR设置为1499，GTIM1的溢出周期为500us。GTIM1每500us进入一次中断，每50ms改变一次CH3的CCR寄存器的值，即改变PWM的正脉宽，步长为5us，先递增到ARR，然后递减到0，如此反复。通过示波器图像显示，PB08处的信号波的占空比随时间进行周期性变化。截取2个波形如下：