求助！使用外部有源晶振作系统时钟后，比较器中断出现问题 | 已清楚

风***

设备因为计时间，为此必须使用高精度温漂低的外部有源晶振做时钟。又因为设备电源断电自动保存数据，所以使用比较器做掉电检测，掉电时比较器在下降沿产生中断，即检测电源低于11.2V时产生下降沿比较器中断。
在中断里保存数据，中断优先级设置最高级别。

有源晶振到STC32G12K-LQPF48的P1.7

上图是有源晶振25MHz的方波输出到STC32G12K-LQPF48的P1.7脚。U2为3.3V稳压器。

上图是比较器采样电压输入到P51脚，D2是4.3V稳压管。P51设置为比较器（+）电压，去比较单片机内部1.19VREF电压（-）。

比较器初始化函数如下：

void CMP_int(void)      //比较器初始化函数  
{               
    PCMPH =1; PCMP =1;                          //比较器中断优先级最高级 -----------------         
    CMPEXCFG = 0x00;                            //比较器扩展配置寄存器  
                CMPEXCFG |= 0x40;                           //比较器DC迟滞输入选择，0:0mV; 0x40:10mV; 0x80:20mV; 0xC0:30mV
   //-------------------------------------  
//   CMPEXCFG &= ~0x04;                          //P3.6为CMP-输入脚
    CMPEXCFG |= 0x04;                           //内部1.19V参考电压为CMP-输入脚   
   //---------------------------------------------------------               
//      P3M0 &= ~0x80; P3M1 |= 0x80;                //P37 配置成无上下拉的高阻模式
       P3M0 &= ~0x80; P3M1 &= ~0x80;               //P37 配置成准双向口模式
//      P37 =0;
      //-------------------------------------  
//      P3M0 &= ~0x40; P3M1 |= 0x40;                     //P36 配置成无上下拉的高阻模式         
       P3M0 &= ~0x40; P3M1 &= ~0x40;               //P36 配置成准双向口模式  -------重要！---------                 
//     P36 =0;                                   //P36 =0   -------重要！---------         
     //---------------------------------------------------------               
      P5M0 &= ~0x02; P5M1 |= 0x02;                //P51 配置成无上下拉的高阻模式  -------重要！---------   
      CMPEXCFG |= 0x02;                           //P5.1为CMP+输入脚
     //-------------------------------------         
//    CMPEXCFG |= 0x01;                           //P5.0为CMP+输入脚  
//    CMPEXCFG &= ~0x03;                          //P3.7为CMP+输入脚        
//    CMPEXCFG |= 0x03;                           //ADC输入脚为CMP+输入脚
        //---------------------------------------------------------        
     CMPCR2 = 0x00;                              //比较器控制器2  
     INVCMPO = 0;                                //比较器正向输出
//    INVCMPO = 1;                                //比较器反向输出
    //-------------------------------------  
     DISFLT = 0;                                   //0=使能0.1us滤波
//    CMPCR2 &= ~0x3f;                                //比较器结果直接输出
     CMPCR2 |= 0x10;                             //比较器结果经过16个去抖时钟后输出   
    //---------------------------------------------------------        
     CMPCR1 = 0x00;                                    //比较器控制器1  
      PIE = 0;                                    //1=使能比较器上降沿中断  
    //-------------------------------------  
     NIE = 1;                                    //1=使能比较器下降沿中断  
    //-------------------------------------                  
      CMPOE = 0;                                  //1=使能比较器输出
//     CMPO_S = 0;                                 //选择P3.4作为比较器输出脚  
      CMPO_S = 1;                                 //选择P4.1作为比较器输出脚  
    //---------------------------------------------------------        
     CMPIF = 0;                                  //清中断标志                  
      CMPEN = 0;                                  //1=使能比较器模块   
     //---------------------------------------------------------        
}
比较器中断函数如下

/******************* 比较器中断函数 ********************/
void CMP_Isr() interrupt 21         //掉电时刻 保存累计流量  
{                //CMPRES=1,比较器结果为1=CMP+大于CMP-
     //---------------------------------------------------------        
       CMPIF = 0;                        //清中断标志  
     //---------------------------------------------------------                        
           TSP_V = 0;                        //0=关 显示屏电源控制脚         
           Q1    = 0;                        //0=关 报警继电器                 
           NIE   = 0;                        //禁止比较器下降沿中断         
           CMPEN = 0;                        //1=使能比较器模块   
           LED2 = 0;       //0=亮，LED指示灯 测试用
          //---------------------------------------------------------            
    if( !CMPRES )  //比较器结果，0= CMP+小于CMP-   
    {
                //-----------------------------------------------------        
//               LED2 = 0;             //0=亮，LED指示灯                                
                //-----------------------------------------------------               
                if( !WO_Busy==0 )  //WO_Busy=1=数据写入忙标志 防止重入！ ---------------------   
                {
                       //-----------------------------------------------------                                                
                        WO_Busy=1;      //WO_Busy=1=数据写入忙标志                                                         
                       //-----------------------------------------------------        
                        FQ  = labs(FQ);          // FQ --------
                       //-----------------------------------------------------               
                           tmp1[ 25 ] =  FQ >> 24;              //累计流量值 FQ -------------  
                           tmp1[ 26 ] = (FQ<<8 ) >> 24;            //
                           tmp1[ 27 ] = (FQ<<16) >> 24;            //(32位long)               
                           tmp1[ 28 ] = (FQ<<24) >> 24;            //                                                         
                       //-----------------------------------------------------                                                                                   
//                      EEPROM_WO_DRR( 70 );    //写入断电保存的寄存器的队列  70  //^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
                       //下载程序时千万去掉（下次擦出用户EEPROM 的勾） ！！！                                
                       //-----------------------------------------------------                  
                       WO_Busy =0;            //WO_Busy=1=数据写入忙标志                 
                       CMP_Busy =0;           //1=比较器忙标志  
                      //-----------------------------------------------------                                       
                }        
                //-----------------------------------------------------        
     }
          //---------------------------------------------------------        
            NIE = 1;                        //1=使能比较器下降沿中断                                 
            CMPEN = 1;                        //1=使能比较器模块
            TSP_V = 1;                        //0=关 显示屏电源控制脚                          
          //---------------------------------------------------------               
            delay_ms( 10 );   //替换储存操作测试                                 
            LED2 = 1;                //0=亮，LED指示灯 测试用        

          //---------------------------------------------------------        
}



上述程序在使用STC内部IRC做时钟就没有问题，但是使用外部有源晶振就出现比较器中断问题！中断大概0.8秒自动间断持续发生！但是系统与外部485通信波特率正常，通信正常，应该不是晶振问题！
奇怪现象：比较器初始化设置与P36和P37无关连了，但是现象却是与P36、P37有关联！示波器测试P17脚是0.5V电3V峰值的25M方波，P36、P37脚为悬空。
问题结果：使用外部有源晶振做时钟，无法正常使用比较器下降沿中断！使用内部IRC就无此问题。
求助大神指教指教！




图1中有源晶振的1脚YEN,悬空就是使能开启使用晶振状态，特此说明一下。


图1中U2是南京微盟出的3.3V稳压器 ME6206A33XG，SOT23-3贴片小小封装，不占PCB空间，所以选择了它。

神***

神***

好的，信息已经齐全了。下面我来做完整的分析。

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掉电检测比较器电路分析

一、电路工作原理

您设计的电路是一个经典的掉电检测电路，其工作原理如下：

分压网络计算：

• 上拉电阻 R4 = 200kΩ
• 下拉电阻 R6 = 24kΩ
• 分压比 = R6 / (R4 + R6) = 24 / (200 + 24) ≈ 0.1071

掉电阈值计算：

• 比较器负极（-）为内部 1.19V 参考电压（BandGap）
• 当 P5.1 电压 < 1.19V 时，比较器翻转，产生中断
• 对应的电源电压阈值 = 1.19V / 0.1071 ≈ 11.1V
• 这与您图中标注的 11.2V 基本吻合

工作逻辑：

• 当 24V 电源正常（>11.2V）→ P5.1 电压 > 1.19V → 比较器输出高电平
• 当 24V 电源跌落（<11.2V）→ P5.1 电压 < 1.19V → 比较器输出翻转，产生中断
• 在中断服务程序中保存关键数据到 EEPROM

二、关键配置分析（基于您的代码）

对照手册（STC32G 第20章 比较器），您的配置是正确的：

配置项	代码	说明
比较器正极（+）选择	CMPEXCFG |= 0x02	CMPPS[1:0] = 10，选择P5.1 为 CMP+
比较器负极（-）选择	CMPEXCFG |= 0x04	CMPNVS = 1，选择内部 1.19V 参考电压 为 CMP-
P5.1 模式	P5M0 &= ~0x02; P5M1 |= 0x02	配置为高阻输入模式（重要！）
迟滞设置	CMPEXCFG |= 0x40	10mV 迟滞，防止电源噪声引起误触发
中断优先级	PCMPH=1; PCMP=1;	最高优先级，确保掉电时能及时响应

三、电路设计的优点

1. D2（4.3V 稳压管）的钳位保护作用：当 P5.1 电压异常升高时（如 24V 上电瞬间），D2 将 P5.1 电压钳位在约 4.3V + 0.7V ≈ 5.0V，保护单片机 I/O 口。手册规定 I/O 口对地电压不得超过 VDD+0.3V（最大 5.5V），此保护非常必要。
2. R5（1kΩ）的限流作用：在 D2 导通时限制电流，防止损坏稳压管和 I/O 口。
3. 分压电阻取值合理：200kΩ + 24kΩ 的总阻抗约 224kΩ，静态电流仅约 11.2V / 224kΩ ≈ 50μA，功耗极低。

四、注意事项与潜在问题

⚠️ 问题1：P3.6 必须空置（您图中已标注）

手册明确指出，当比较器负极选择内部 1.19V 参考电压时，P3.6 引脚必须悬空，不能做其他用途。您的代码中已将其配置为准双向口模式，但建议改为高阻输入且悬空：

P3M0 &= ~0x40;  P3M1 |= 0x40;   // P3.6 高阻输入
// 且外部不要连接任何电路

⚠️ 问题2：有源晶振与比较器中断的潜在冲突

您在论坛帖子中提到"使用外部有源晶振作系统时钟后，比较器中断出现问题"。这可能是由于：

• 时钟切换时序问题：从内部 IRC 切换到外部有源晶振时，如果比较器正在工作，时钟切换瞬间可能导致比较器误触发
• 建议：先完成比较器初始化并稳定后，再切换系统时钟源；或者在时钟切换前暂时屏蔽比较器中断

⚠️ 问题3：掉电检测的响应时间

• 比较器从输入变化到输出翻转有约 0.1μs ~ 0.5μs 的响应时间（取决于配置的迟滞）
• 加上中断响应和 EEPROM 写入时间（约 510μs/字节），建议在掉电检测电路中增加 储能电容（如 100μF470μF 电解电容在 24V 输入端），确保掉电后有足够时间完成数据保存

五、完整的比较器初始化参考代码

// 比较器初始化函数 - 掉电检测
// 正极(P5.1)接外部电阻分压，负极接内部1.19V参考电压
void CMP_Init(void)
{
    P_SW2 |= 0x80;                     // 使能访问XFR
  
    // --- 引脚配置 ---
    P5M0 &= ~0x02;  P5M1 |= 0x02;     // P5.1 高阻输入（比较器正极输入）
    P3M0 &= ~0x40;  P3M1 |= 0x40;     // P3.6 高阻输入（必须悬空！）
  
    // --- 比较器扩展配置 ---
    CMPEXCFG = 0x00;
    CMPEXCFG |= 0x40;                  // 10mV迟滞，防噪声误触发
    CMPEXCFG |= 0x04;                  // 负极选择内部1.19V参考电压
    CMPEXCFG |= 0x02;                  // 正极选择P5.1
  
    // --- 比较器控制寄存器 ---
    CMPCR1 = 0x00;                     // 先清零
    CMPCR1 |= 0x80;                    // 使能比较器
    CMPCR1 |= 0x40;                    // 使能比较器输出
    CMPCR1 |= 0x10;                    // 下降沿中断（掉电时电压下降）
    CMPCR1 |= 0x08;                    // 使能比较器中断
  
    // --- 中断优先级（最高级） ---
    PCMPH = 1;                         // 比较器中断优先级高位
    PCMP  = 1;                         // 比较器中断优先级低位
  
    EA = 1;                            // 开启总中断
}

// 比较器中断服务函数
void CMP_ISR(void) interrupt 21        // 比较器中断号21
{
    if(CMPCR1 & 0x40)                  // 判断是否比较器中断
    {
        CMPCR1 &= ~0x40;               // 清除中断标志
      
        // 保存关键数据到EEPROM
        // IAP_EraseSector(...);
        // IAP_Program(...);
      
        // 掉电前准备
        // 关闭不必要的外设...
    }
}

六、总结

项目	结论
电路设计	✅正确，分压比合理，阈值约 11.1V
D2 保护	✅必要且正确，4.3V 稳压管保护 I/O 口
比较器配置	✅正确，P5.1 正极 + 内部 1.19V 负极
P3.6 处理	⚠️必须悬空，不能接任何电路
有源晶振冲突	⚠️ 注意时钟切换时序，建议先稳定比较器再切换时钟

如果您能具体描述一下"比较器中断出现问题"的现象（如误触发、不触发、程序跑飞等），我可以进一步帮您排查。

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🔍 搜索 "比较器 采样电压 P5.1 4.3V稳压管 1.19VREF"

⏱️ 查找用时 7.9s | 总回答用时 28.0s

神***

手册明确指出，当比较器负极选择内部 1.19V 参考电压时，
P3.6 引脚必须悬空，不能做其他用途。
您的代码中已将其配置为准双向口模式，但建议改为高阻输入且悬空：

===没这回事，可以当 普通 I/O 使用

风***

感谢指教回复！我就情况继续说明一些，请帮我看看

上面红色提示我了一下，我的初始化顺序可能有矛盾！请看看如下图


上图显示我是先初始化系统时钟，后比较器。

另外P36我是悬空的，并且配置高阻模式、双向口模式各参数测试了一番，都是不正常。配置高阻模式时，比较器中断没有规律的发生，不是下降沿发生，LED2指示灯快速闪烁。
P36配置成双向模式并置=0时，情况说起来好一些，LED2变成有规则的缓慢闪烁。但是不表示是下降沿中断，因为比较器+输入电压一直恒压不变，就是说不是下降沿产生那个突变电压状态。
特此解释一下现场哈

风***

另外还有个现场，不过已经解决了。昨天电话过梁工并且说明这个。
这个情况就是：使用外部25M有源晶振做时钟时，定时器T0配置24位计数（100ms一次中断）做系统任务定时器，就出错100ms变成几个ms级的定时器。
后来改成16位自动重载模式12个脉冲周期，定时器20ms计数5次=100ms，100ms一次任务执行。
上述只是说一下现场而已，已经改20ms的16位定时器模式，解决问题了，不用讨论哈。

梁***

之前电话里也跟您说，不会有问题的。
专门按你的要求写了一个程序测试好给你：

/*************        功能说明        **************
请先别修改程序, 直接下载"01-比较器基本测试-C语言"里面的"compare.hex"测试.

本程序用于测试STC32G系列的模拟比较器。
比较器负输入端切换到内部1.19V:
比较器正输入端切换到P5.1:
比较结果从P3.4取反输出(方便示波器观察或接成震荡方式).
比较器配置为 下降沿中断, 中断函数取反P2.0输出方波。
主循环取反P2.1输出方波指示。
******************************************/

下图为实测示波器波形照片，黄色正弦波为输入到P5.1---CMP+_3的信号，CMP-接内部的1.19V，比较器中断里取反P2.0输出方波，用于指示中断。
实测输入1000Hz正弦波，均在波形下降沿至1.19V处产生中断，方波信号为500Hz，不会出现您所说不正常的情况。
类似的应用我是大量使用的。



01-比较器基本测试.rar (49.38 KB, 下载次数: 1)

2026-7-8 13:55 上传

点击文件名下载附件

程序拷贝如下：

#define MAIN_Fosc                24000000L        //定义主时钟

#include        "..\STC32G.h"

/************************ 比较器配置 ****************************/
void        Compare_Config(void)        //比较器初始化
{
        u8        i;

        CMPCR1 = 0;
        CMPCR2 = 20;                //比较结果变化延时周期数, 0~63

        CMPEN = 1;        //1: 允许比较器,     0:关闭比较器
        PIE   = 0;        //1: 允许上升沿中断, 0: 禁止
        NIE   = 1;        //1: 允许下降沿中断, 0: 禁止
        DISFLT  = 0;        //0: 允许内部0.1uF滤波,    1: 关闭

        i = 0;
        i |= (3<<6);        //比较器迟滞输入选择: 0: 0mV,  1: 10mV, 2: 20mV, 3: 30mV
        i |= (1<<2);        //输入负极性选择, 0: 选择P3.6做输入,   1: 选择内部BandGap电压BGv做负输入.
        i |=  2;                //输入正极性选择, 0: 选择P3.7做输入,   1: 选择P5.0做输入,  2: 选择P5.1做输入,  3: 选择ADC输入(由ADC_CHS[3:0]所选择的ADC输入端做正输入, ADC电源要打开).
        CMPEXCFG = i;
        P5n_HighZ(Pin1);                        //P5.1做COM+_3输入

        CMPOE  = 1;                                                        //1: 允许比较结果输出到IO(P3.4或P4.1),  0: 比较结果禁止输出到IO
        INVCMPO = 0;                                                //1: 比较器结果输出IO取反, 0: 不取反
        CMPO_S = 0;        P3n_push_pull(Pin4);        //CMPO_S=0: 比较结果输出到P3.4，1：比较结果输出到P4.1。
//        CMPO_S = 1;        P4n_push_pull(Pin1);        //CMPO_S=1: 比较结果输出到P4.1，P4.1设置为推挽输出
}



/******************** task A **************************/
void main(void)
{
        WTST  = 0;
        CKCON = 0;
        EAXFR = 1;        //SFR enable, 允许访问扩展寄存器


        P1n_HighZ(Pin7+Pin6);        //P1.7 P1.6设置为高阻输入
        InputDisable(P1IE, Pin7+Pin6);        //(PxIE, ie), 关闭P1.7 P1.6的数字输入，省电

        //外部有源时钟24.576MHz
        XOSCCR = 0x80+(0<<6)+(0<<5)+(0<<2);                        //启动外部晶振, bit6=0:外部时钟，=1:外部无源晶振，bit5=0:低增益，=1:高增益；抗干扰bit3 bit2=0:48MHz以下, =1:24M以下，=2:12M以下，
        while (!(XOSCCR & 1));        //等待时钟稳定
        CLKDIV = 1;                         //主时钟分频系数, 1~255,  122.88/3=40.96.8MHz
        CLKSEL = 1;                                //主时钟源选择, 0: 内部高精度IRC(默认), 1: 外部高速晶振, 2: 外部32K晶振, 3: 内部32K低速IRC

        Compare_Config();
        EA = 1;                //允许总中断

        P2n_push_pull(Pin1+Pin0);;        //P2.1 P2.0用于测试指示

        while (1)
        {
                NOP(5);
                P21 = ~P21;        //主循环指示
        }
}


void CMP_ISR(void) interrupt CMP_VECTOR                //比较器中断函数
{
        CMPIF   =  0;        //比较器中断标志, 包括上升沿或下降沿中断, 软件清0
        P20 = ~P20;                //中断指示
}

风***

梁*** 发表于 2026-7-8 13:56
之前电话里也跟您说，不会有问题的。
专门按你的要求写了一个程序测试好给你：

哦哦！谢谢梁工。我下载测试测试

风***

不好意思哈，刚才有人喊我有事情，出去一下了，现在才回复您。
刚才我测试梁工发的程序在我的电路板上，应是没问题。二个指示灯正常亮起！
我由于时间短，再继续测试哈。


添加电路板上二个指示灯上去测试了。
测试为正常！！先回复您一下

   

风***

找到问题所在了！！




去掉上图外部有源晶振初始化函数的1和2处语句，问题解决！！！

比较器下降沿中断和有源晶振都恢复工作正常！

一切正常了！

比较器下降沿中断，外部低温漂有源时钟等全部正常工作！

感谢姚大大和梁工大的帮助！！！感谢各位看客的支持！
也感谢我自己脑壳，由于没有解决，几天了脑壳头发像刺猬一样竖起，乱糟糟头大了，这下子大脑松弛了！

再次谢谢大家！

可以结题、收贴了哈 。