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5.31 VREFBUF 使用说明

本章说明 N32H49x 标准外设库中 VREFBUF 驱动的文件组成与 6 个公开函数，以及 ADC_VREFBUF 示例。VREFBUF 是芯片内置的电压参考缓冲器，可为 ADC、12 位 DAC 或外部组件提供 2.048 V、2.5 V、2.9 V 三档基准；输出模式与外部输入模式的区分、高阻配置与使能顺序请配合用户手册的“电压参考缓冲器（VREFBUF）”章节阅读。

5.31.1 相关文件

相对路径 作用
firmware/n32h49x_std_periph_driver/inc/n32h49x_vrefbuf.h 定义电压档位与寄存器掩码，声明 6 个公开函数
firmware/n32h49x_std_periph_driver/src/n32h49x_vrefbuf.c 实现上述 6 个函数：使能与高阻控制、档位选择与出厂修调取值、修调使能与修调码写入、就绪状态读取
projects/n32h49x_EVAL/examples/VREFBUF/ VREFBUF 示例根目录，含 ADC_VREFBUF 1 个示例
projects/n32h49x_EVAL/examples/VREFBUF/ADC_VREFBUF/ 该示例的工程目录组成：MDK-ARM/、EWARM/、inc/、src/、readme.txt
projects/n32h49x_EVAL/bsp/ 该示例引用的公共板级文件：串口日志函数

5.31.2 API 参考

搜索 API共 6 个函数

以下 6 个公开函数按 n32h49x_vrefbuf.h 的声明顺序分为 3 组；每个条目给出功能摘要与 n32h49x_vrefbuf.c 中该函数正上方的注释原文。

使能与高阻

VREFBUF_Enable、VREFBUF_EnableHIM

电压档与修调

VREFBUF_SetVoltageScale、VREFBUF_EnableTrim、VREFBUF_SetTrimming

状态

VREFBUF_IsVREFReady

void VREFBUF_Enable(FunctionalState Cmd)使能或关闭内部电压基准。
源码注释
name    VREFBUF_Enable.
fun     Enable or disable internal voltage reference.
param   Cmd :
          - ENABLE
          - DISABLE
return  none
void VREFBUF_EnableHIM(FunctionalState Cmd)使能或关闭高阻模式（VREF+ 引脚呈高阻）。
源码注释
name    VREFBUF_EnableHIM.
fun     Enable or disable high impedance (VREF+ pin is high impedance).
param   Cmd :
          - ENABLE
          - DISABLE
return  none
void VREFBUF_SetVoltageScale(uint32_t Scale)设置电压基准档位。
源码注释
name    VREFBUF_SetVoltageScale.
fun     Set the Voltage reference scale.
param   Scale
          - VREFBUF_VOLTAGE_SCALE_2_048V
          - VREFBUF_VOLTAGE_SCALE_2_5V
          - VREFBUF_VOLTAGE_SCALE_2_9V
return  none

使用提示： 实现先按档位从出厂校准区取修调值写入 VREFBUF_TRIM，再修改 RCC->VREFCTRL 中的档位选择位；调用前函数会自行使能 PWR 时钟。

void VREFBUF_EnableTrim(FunctionalState Cmd)使能或关闭 VREFBUF 修调。
源码注释
name    VREFBUF_EnableTrim.
fun     Enable or disable VREFBUF triming.
param   Cmd :
          - ENABLE
          - DISABLE
return  none
void VREFBUF_SetTrimming(uint32_t Value)设置 VREFBUF 校准的修调码。
源码注释
name    VREFBUF_SetTrimming.
fun     Set the trimming code for VREFBUF calibration.
param   Value :Value Between 0 and 0x3F
return  none
FlagStatus VREFBUF_IsVREFReady(void)检查 VREFBUF 就绪标志是否置位。
源码注释
name    VREFBUF_IsVREFReady.
fun     Checks whether VREFBUF ready flag is set or not.
param   none
return  The new state of VREFBUF_READY (SET or RESET).

5.31.3 Demo 示例说明

本节说明 VREFBUF 的 1 个示例：ADC_VREFBUF 以输出模式配置 VREFBUF 输出 2.5 V 基准，并用 ADC1 的 VREFINT 通道采样 VREF+。

5.31.3.1 ADC_VREFBUF VREFBUF 基准电压采样

工程目录： projects/n32h49x_EVAL/examples/VREFBUF/ADC_VREFBUF/

配置系统与 ADC 时钟→把模拟输入引脚设为模拟模式→初始化 ADC 并执行校准→以输出模式配置 VREFBUF 电压档并等待就绪→主循环反复采样 VREFINT 通道

项目 源码解读
功能 以输出模式配置 VREFBUF 输出 2.5 V 基准，并等待 VREFBUF_CTRL.RDY 就绪；
ADC1 通过内部通道 ADC1_Channel_18_VREFINT 采样 VREF+，转换结果周期性存入 ADC1ConvertedValue[0]。
源码组成 src/main.c：main、RCC_Configuration、GPIO_Configuration、ADC_Initial、VREFBUF_CONFIG、ADC_GetData；
inc/main.h：包含 n32h49x_adc.h、n32h49x_vrefbuf.h、n32h49x_rcc.h、n32h49x_gpio.h；
src/n32h49x_it.c、inc/n32h49x_it.h：中断服务函数（仅异常处理）；
readme.txt：功能、环境与使用说明；
MDK-ARM/、EWARM/：Keil 与 IAR 工程。
关键配置 时钟：ADC_ConfigClk(ADC_CTRL3_CKMOD_AHB, RCC_ADCHCLK_DIV16)，RCC_ConfigAdc1mClk(RCC_ADC1MCLK_SRC_HSI, RCC_ADC1MCLK_DIV8)；
引脚：PA1、PA2 设为模拟输入；
基准：VREFBUF_MODE_OUTPUT 配 VREFBUF_VOLTAGE_SCALE_2_5V，并调用 VREFBUF_EnableHIM(DISABLE)；
ADC：独立模式、12 位分辨率、软件触发，采样时间 ADC_SAMP_TIME_CYCLES_239_5。
程序与数据路径 main 依次调用 RCC_Configuration、GPIO_Configuration、ADC_Initial(ADC1)；
ADC_Initial 配置转换参数、使能内部 VREFINT 通道、使能 ADC 并等待 ADC_FLAG_RDY、执行单次校准；
VREFBUF_CONFIG 打开输出模式、设置 2.5 V 档、关闭高阻、使能并等待 VREFBUF_IsVREFReady；
while(1) 用 ADC_GetData(ADC1, ADC1_Channel_18_VREFINT) 反复采样 VREF+。
主要 API VREFBUF_SetVoltageScale、VREFBUF_EnableHIM、VREFBUF_Enable、VREFBUF_IsVREFReady
验证方法 编译下载运行后，用调试器观察 ADC1ConvertedValue[0]，其码值对应约 2.5 V 的 VREF+ 采样结果；
也可用万用表在 VREF+ 引脚测量，读数接近 2.5 V 说明输出正常。
使用提示 硬件开发环境为全功能板 N32H497ZGL7_EVB V1.0；
开发环境为 KEIL MDK-ARM 5.34 或 IAR EWARM 8.50.1；
VREF+ 引脚须就近外接 100 nF 去耦电容；
示例通过直接写 VREFBUF_EN_CTRL（地址 0x40010020）的 bit10 切换输出与输入模式。
核心代码解读与移植

示例先配置系统与 ADC 时钟、模拟输入引脚并完成 ADC 校准，再以输出模式配置 VREFBUF 的电压档并等待就绪，最后在主循环中反复采样 VREFINT 通道。

数据路径： RCC_Configuration 配置 GPIO 与 ADC 时钟 → GPIO_Configuration 把 PA1、PA2 设为模拟输入 → ADC_Initial 使能 VREFINT 通道并校准 → VREFBUF_CONFIG 写 VREFBUF_TRIM、RCC->VREFCTRL 并等待就绪 → ADC_GetData 采样 VREFINT 存入 ADC1ConvertedValue

1. 配置系统与 ADC 时钟。 RCC_Configuration 使能 GPIOA～GPIOD、ADC1 的时钟，并把 ADC 工作时钟设为 AHB 分频、ADC1M 时钟源设为 HSI。

src/main.csrc/main.c · RCC_Configuration
    /* Enable peripheral clocks ------------------------------------------------*/

    /* Enable GPIOA, GPIOB, GPIOC ,GPIOD clocks */
    RCC_EnableAHB1PeriphClk(RCC_AHB_PERIPHEN_GPIOA | RCC_AHB_PERIPHEN_GPIOB | RCC_AHB_PERIPHEN_GPIOC | RCC_AHB_PERIPHEN_GPIOD, ENABLE);
src/main.csrc/main.c · RCC_Configuration
    /* Enable ADC1 clocks */
    RCC_EnableAHB1PeriphClk(RCC_AHB_PERIPHEN_ADC1 ,ENABLE);

    /* RCC_ADCHCLK_DIV16*/
    ADC_ConfigClk(ADC_CTRL3_CKMOD_AHB,RCC_ADCHCLK_DIV16);
    RCC_ConfigAdc1mClk(RCC_ADC1MCLK_SRC_HSI, RCC_ADC1MCLK_DIV8);  //selsect HSI as RCC ADC1M CLK Source

移植到其它型号时可裁剪未使用的 GPIO 时钟，但 ADC1 时钟与 ADC_ConfigClk、RCC_ConfigAdc1mClk 的配置要保持一致。

2. 配置模拟输入引脚。 GPIO_Configuration 把 PA1、PA2 配置为模拟模式，供 ADC 采样。

src/main.csrc/main.c · GPIO_Configuration
void GPIO_Configuration(void)
{
    GPIO_InitType GPIO_InitStructure;

    /* Configure PA1 PA2 as analog input -----------------------*/
    GPIO_InitStructure.Pin       = GPIO_PIN_1 | GPIO_PIN_2;;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    GPIO_InitPeripheral(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

移植到其它板卡时改 GPIO_InitStructure.Pin 与实际使用的通道引脚即可，采样内部 VREFINT 通道本身不占用外部引脚。

3. 初始化 ADC 并校准。 ADC_Initial 配置独立模式、12 位分辨率与软件触发，使能内部 VREFINT 通道，等待 ADC_FLAG_RDY 后执行单次校准。

src/main.csrc/main.c · ADC_Initial
void ADC_Initial(ADC_Module* ADCx)
{
    /* ADCx configuration ------------------------------------------------------*/
    ADC_InitStructure.WorkMode       = ADC_WORKMODE_INDEPENDENT;
    ADC_InitStructure.MultiChEn      = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ContinueConvEn = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ExtTrigSelect  = ADC_EXT_TRIG_REG_CONV_SOFTWARE;
    ADC_InitStructure.DatAlign       = ADC_DAT_ALIGN_R;
    ADC_InitStructure.ChsNumber      = 1;
    ADC_InitStructure.Resolution     = ADC_DATA_RES_12BIT;
    ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStructure);

    ADC_EnableTempSensorVrefint(ENABLE);
    /* Enable ADCx */
    ADC_Enable(ADCx, ENABLE);
    /*Check ADC Ready*/
    while(ADC_GetFlagStatus(ADCx,ADC_FLAG_RDY) == RESET)
        ;
    /* Start ADCx calibration */
    ADC_CalibrationOperation(ADCx,ADC_CALIBRATION_SINGLE_MODE);
    /* Check the end of ADCx calibration */
    while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx,ADC_CALIBRATION_SINGLE_MODE))
        ;
}

移植时要保留等待就绪与等待校准结束的空循环，缺少这两步会使转换结果不可靠。

4. 配置并启动 VREFBUF。 VREFBUF_CONFIG 在输出模式下先写 VREFBUF_EN_CTRL 的 bit10 选择内部基准，再依次设置电压档、关闭高阻、使能并等待就绪；输入模式则相反。

src/main.csrc/main.c · VREFBUF_CONFIG
    if(VrefBufferMode == VREFBUF_MODE_OUTPUT)
    {
        *(uint32_t *)VREFBUF_EN_CTRL |= (1<<10);
        VREFBUF_SetVoltageScale(voltage);
        VREFBUF_EnableHIM(DISABLE);
        VREFBUF_Enable(ENABLE);
        while(VREFBUF_IsVREFReady() == RESET);
    }
   else
   {
       *(uint32_t *)VREFBUF_EN_CTRL &= (~(1<<10));
       VREFBUF_EnableHIM(ENABLE);
       VREFBUF_Enable(DISABLE);
   }

使用输出模式时必须先关闭高阻（HIM = 0）再使能，否则 VREF+ 不会输出内部基准电压。

5. 主循环采样 VREFINT。 main 完成上述初始化后，在 while(1) 中用 ADC_GetData 反复采样 ADC1_Channel_18_VREFINT。

src/main.csrc/main.c · main
int main(void)
{
    /* System clocks configuration ----------------------------------------------*/
    RCC_Configuration();

    /* GPIO configuration -------------------------------------------------------*/
    GPIO_Configuration();
    /* ADC1  configuration -----------------------------------------*/
    ADC_Initial(ADC1);
    VREFBUF_CONFIG(VREFBUF_MODE_OUTPUT,VREFBUF_VOLTAGE_SCALE_2_5V);
    while (1)
    {
        ADC1ConvertedValue[0]=ADC_GetData(ADC1,ADC1_Channel_18_VREFINT);
    }
}

ADC_GetData 每次采样前重新配置规则通道并启动软件转换，适合轮询观测 VREF+ 的变化。

对应源码： src/main.c

5.31.4 注意与排障

场景 检查与建议 来源
输出模式与外部输入模式 输出模式与外部输入模式只能二选一，严禁在内部输出时同时开启外部输入。 用户手册
VREF+ 与 VDDA 连接 若封装中把 VREF+ 引脚与 VDDA 连在一起，电压参考缓冲器不可用，必须保持禁用并把 VREFBUF_CTRL.HIM 置 1。 用户手册
使能顺序与就绪 先把 VREFBUF_CTRL.HIM 配置为 0，再置 VREFBUF_CTRL.EN 为 1；
必须等待 VREFBUF_CTRL.RDY 置位（输出达到预期值的 90%）后再使用基准电压。		 用户手册
电压约束 VREF+ 的输入电压不能超过 VDDA；
VREFBUF 使能后，VREF+ 管脚不能外接电压。		 用户手册
VREF- 连接 VREFBUF 工作时 VREF- 默认连接 VSSA。 用户手册
去耦电容 100 nF 滤波电容很重要，PCB 设计上需要与 VREF+ 管脚尽量靠近。 用户手册
修调数据 每次重启 VREFBUF 或更改档位时，校准数据会自动加载到 VREFBUF_CTRL.TRIMDATA[5:0]；
直接改写 TRIMDATA[5:0] 后需置位 TRIMEN 使新修调生效，此后档位设置不再影响该寄存器，除非器件复位。		 用户手册
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