使用GPIO检测LPC800系列MCU ADC管脚开路

LPC800系列微控制器在某些测试场景下需要检测ADC(模拟数字转换器)管脚是否处于开路状态，即检测该管脚是否未连接或断开。通常，ADC本身并不具备这样的检测功能，但可以采用外部方法实现。本方案介绍了一种通过GPIO(通用输入输出)与ADC复用同一管脚，利用GPIO进行充放电来判断ADC管脚是否开路的方法。 需求背景: 1. 客户在测试过程中，希望通过检测ADC的采样结果来判断管脚是否被撬起或断开，即希望有类似瑞萨MCU的self-test功能。 2. 瑞萨MCU的self-test功能是通过内置的充放电回路对采样电容进行充放电，并检测其变化来判断管脚状态，但具体判断机制未详细说明。 3. 客户希望LPC802和KE02也能实现类似的功能。 实现原理: 1. 在LPC802和KE02上，可以通过设置GPIO既能输出高电平和低电平（非开漏模式），与ADC共用同一管脚。 2. LPC802的PORT配置允许在模拟或数字模式下设置上下拉电阻，而KE02在启用模拟功能时，上下拉无效。 3. 实验过程包括禁用上下拉电阻，将GPIO设置为高电平进行充电，然后切换回ADC进行采样；再将GPIO设置为低电平进行放电，再次切换回ADC功能采样。 4. 测试中需要在切换回ADC功能后稍作延迟，确保ADC有足够的充电时间，避免因充电不足导致采样异常。 5. 结果观察：未开路的ADC管脚会显示出稳定的采样值，而开路的管脚在充电时值升高，放电时值降低，但不会达到满量程4095或0，这可能是因为在切换回ADC后，ADC内部电容的充放电达到某种平衡。 总结: LPC800系列微控制器在ADC开路检测上的解决方案依赖于GPIO的控制，通过模拟充放电过程并比较采样结果来判断ADC管脚的状态。这种方法需要精确的控制和适当的延迟，以确保测试的准确性。在实施此方案时，需要注意不同型号MCU的PORT特性差异，例如LPC802与KE02在上下拉电阻配置上的不同。通过这种方法，用户可以在没有内置开路检测功能的ADC上实现类似的功能，以满足特定测试需求。