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电表芯片ATT7053BU.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.10M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    1. 芯片概况
    1.1. 芯片简介
    1.2. 芯片特性
    1.3. 整体框图
    1.4. 引脚定义
    1.4.1. PIN脚封装图
    1.4.2. ATT7053B PIN脚功能说明
    1.1.1.
    1.1.1.
    1.1.1.
    1.1.1.
    1.1.1.
    1.1.1.
    1.4.3. ATT7059S芯片PIN脚功能说明
    1.4.4. ATT7059C PIN脚功能说明
    2. 电源管理
    2.1. 工作模式
    2.2. 系统复位
    3. 系统功能
    3.1. A/D转换
    3.2. VREF参数说明
    3.3. 采样波形功能
    3.4. 有效值测量
    3.5. 有功功率计算
    3.6. 无功功率计算
    3.7. 视在功率计算
    3.8. 电能/频率转换
    3.9. 起动/潜动
    3.10. 中断源
    4. 通信接口
    4.1. SPI接口
    4.1.1. 概述
    4.1.2. ATT7053BU的SPI接口说明
    4.1.3. ATT7053BU的SPI通讯定义
    4.1.4. ATT7053BU的SPI 通讯波形
    4.1.5. ATT7053BU的SPI通讯示例
    4.1.6. ATT7053BU的SPI通讯错误定义
    4.1.7. ATT7053BU的SPI通讯校验和
    4.1.8. ATT7053BU的SPI I/O口状态
    4.1.9. ATT7053BU的SPI通讯CS一直拉低的方式
    4.2. UART接口
    4.2.1. 概述
    4.2.2. UART接口说明
    4.2.3. UART接口图示
    4.2.4. UART单个字节格式
    4.2.5. ATT7053BU/7059S/7059C UART通讯命令帧格式
    4.2.6. ATT7053BU/7059S/7059C UART通讯写操作格式
    4.2.7. ATT7053BU/7059S/7059C UART通讯读操作格式
    4.2.8. ATT7053BU/7059S/7059C UART通讯超时保护机制
    4.2.9. ATT7053BU/7059S/7059C的UART通讯校验和
    5. 寄存器
    5.1. 计量参数寄存器
    5.1.1. 计量参数寄存器列表
    5.1.2. 计量参数寄存器说明
    5.1.2.1. ADC波形寄存器（SPLI1，SPLI2，SPLU）
    5.1.2.2. 有效值输出（I1Rms，I2Rms，URms）
    5.1.2.3. 电压频率测量（UFREQ）
    5.1.2.4. 功率参数输出（PowerP1，PowerQ1，PowerS）
    5.1.2.5. 电能参数输出（EnergyP，EnergyQ，EnergyS）
    5.1.2.6. 功率参数输出（PowerP2，PowerQ2）
    5.1.2.7. 电压峰值寄存器（MAXUWAVE）
    5.1.2.8. 数据备份寄存器（BCKREG）
    5.1.2.9. 通讯校验和寄存器（Ccheck）
    5.1.2.10. 参数校验和寄存器（Scheck）
    5.1.2.11. EMU 状态寄存器(EMUSR)
    5.1.2.12. 系统状态寄存器（SYSSTA）
    5.1.2.13. ChipID
    5.1.2.14. DeviceID
    5.2. 校表参数寄存器
    5.2.1. 校表参数寄存器列表
    5.2.2. 校表参数寄存器说明
    5.2.2.1. 中断使能寄存器（EMUIE）
    5.2.2.2. 中断标志寄存器（EMUIF）
    5.2.2.3. 写保护寄存器（WPCFG）
    5.2.2.4. 软件复位寄存器（SRSTREG）
    5.2.2.5. EMU配置寄存器（EMUCFG）
    5.2.2.6. 时钟配置寄存器（FreqCFG）
    5.2.2.7. 模式控制寄存器（ModuleEn）
    5.2.2.8. ADC开关寄存器（ANAEN）
    5.2.2.9. 输出引脚配置寄存器（IOCFG）
    5.2.2.10. 通道1有功功率校正（GP1）
    5.2.2.11. 通道1无功功率校正（GQ1）
    5.2.2.12. 通道1视在功率校正（GS1）
    5.2.2.13. 通道2有功功率校正（GP2）
    5.2.2.14. 通道2无功功率校正（GQ2）
    5.2.2.15. 通道2视在功率校正（GS2）
    5.2.2.16. 无功相位校正（QPhsCal）
    5.2.2.17. ADC通道增益（ADCCON）
    5.2.2.18. 电流通道2增益设置（I2Gain）
    5.2.2.19. 电流通道1直流偏置校正寄存器（I1Off）
    5.2.2.20. 电流通道2直流偏执校正寄存器（I2Off）
    5.2.2.21. 电压通道直流偏执校正寄存器（UOff）
    5.2.2.22. 潜动与启动（PQStart）
    5.2.2.23. 脉冲频率设置寄存器（HFConst）
    5.2.2.24. 通道间窃电阈值|P|或者IRMS的域值设置（Chk）
    5.2.2.25. 窃电检测阈值|P|或者IRMS的域值设置（IPTAMP）
    5.2.2.26. 第一通道小信号有功功率校正高位（P1OFFSETH）
    5.2.2.27. 第二通道小信号有功功率校正高位（P2OFFSETH）
    5.2.2.28. 第一通道小信号无功功率校正高位（Q1OFFSETH）
    5.2.2.29. 第二通道小信号无功功率校正高位（Q2OFFSETH）
    5.2.2.30. 电流通道1有效值偏置校正寄存器（I1RMSOFFSET）
    5.2.2.31. 电流通道2有效值偏执校正寄存器（I2RMSOFFSET）
    5.2.2.32. 电流过零域值设定寄存器（ZCrossCurrent)
    5.2.2.33. PQ方式相位校正寄存器（GPhs1)
    5.2.2.34. PQ方式相位校正寄存器(GPhs2)
    5.2.2.35. 快速脉冲计数器（PFCNT，QFCNT，SFCNT）
    5.2.2.36. 模拟控制寄存器 (ANACON)
    5.2.2.37. 用户校表校验和寄存器 (SUMCHECKL)
    5.2.2.38. 用户校表校验和寄存器 (SUMCHECKH)
    5.2.2.39. MODE配置寄存器（MODECFG）
    5.2.2.40. 第一通道小信号有功功率校正低位（P1OFFSETL）
    5.2.2.41. 第二通道小信号有功功率校正低位（P2OFFSETL）
    5.2.2.42. 第一通道小信号无功功率校正低位（Q1OFFSETL）
    5.2.2.43. 第二通道小信号无功功率校正低位（Q2OFFSETL）
    5.2.2.44. 电压PEAK阈值设置寄存器（UPeakLvl）
    5.2.2.45. 电压SAG阈值设置寄存器（USagLvl）
    5.2.2.46. 电压SAG PEAK检测时间（UCycLen）
    6. 电气规格
    6.1. 绝对最大额定值
    6.2. 电气特性
    7. 校表过程
    8. 芯片封装
    8.1. ATT7053BU（SSOP24）
    8.2. ATT7059S/59C（SSOP16）
    9. 典型应用
    ATT7053B/7059S/7059C 用户手册（P73-13-46） ATT7053BU/7059S /7059C 用户手册 钜泉光电科技（上海）股份有限公司 Tel: Fax: 021-51035886 021-50277833 Email: sales@hitrendtech.com Web: http://www.hitrendtech.com http://www.hitrendtech.com Page1 of 64 Rev1.6 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有
    ATT7053B/7059S/7059C 用户手册（P73-13-46） 版本更新说明 版本号 V1.0 V1.1 修改时间 2013-6-26 创建初稿； 2013-9-16 修改内容 1.75H bit3 adc choper 默认开启，0 开启 adc choper，1 关闭 adc V1.11 V1.2 V1.3 2013-11-12 2013-11-18 2014-1-9 choper； 2. 72H 、75H 推荐默认值设置即可； 3.Device ID 进版，默认值为 705304 3.修改部分笔误和措辞。 1.修改部分笔误和措辞。 1.增加 ATT7059B 1. 修改电流过零的使能位和中断标志位； 2. 修改 IRQCFG0 IRQCFG1 在配置为 SAG UPEAK 电平方式输 出时的说明。 V1.31 V1.4 2014-2-14 2014-7-21 1.修改笔误 1. 修 改 防 窃 电 相 关 寄 存 器 说 明: EMUCFG ， IPTAMP ， MODECFG 2. 增加 QPhscal 寄存器在 60Hz 固定写入值的描述； 3. 去掉 AUTO_DC，修改直流校准方法，修改相应寄存器 I1off， I2off，Uoff 的说明 V1.5 V1.6 2014-09-16 2014-11-4 1. 修改笔误，以及 I1OFF 等直流 OFF 的校正说明。 1. 增加 ATT7059C； 2. 删除 ATT7059B。 http://www.hitrendtech.com Page2 of 64 Rev1.6 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有
    ATT7053B/7059S/7059C 用户手册（P73-13-46） 目 录 2.1. 2.2. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1. 芯片概况 ........................................................................................................................................... 4 芯片简介 ........................................................................................................................... 4 芯片特性 ........................................................................................................................... 4 整体框图 ........................................................................................................................... 5 引脚定义 ........................................................................................................................... 5 2. 电源管理 ......................................................................................................................................... 10 工作模式 ......................................................................................................................... 10 系统复位 ......................................................................................................................... 10 3. 系统功能 ......................................................................................................................................... 11 A/D 转换 ......................................................................................................................... 11 3.1. VREF 参数说明 .............................................................................................................. 11 3.2. 采样波形功能 ................................................................................................................. 11 3.3. 有效值测量 ..................................................................................................................... 11 3.4. 有功功率计算 ................................................................................................................. 12 3.5. 无功功率计算 ................................................................................................................. 12 3.6. 视在功率计算 ................................................................................................................. 12 3.7. 电能/频率转换 ................................................................................................................ 13 3.8. 3.9. 起动/潜动 ........................................................................................................................ 13 3.10. 中断源 ............................................................................................................................. 13 4. 通信接口 ......................................................................................................................................... 14 SPI 接口........................................................................................................................... 14 UART 接口 ...................................................................................................................... 18 5. 寄存器 ............................................................................................................................................. 23 计量参数寄存器 ............................................................................................................. 23 校表参数寄存器 ............................................................................................................. 32 6. 电气规格 ......................................................................................................................................... 56 绝对最大额定值 ............................................................................................................. 56 电气特性 ......................................................................................................................... 56 7. 校表过程 ......................................................................................................................................... 58 8. 芯片封装 ......................................................................................................................................... 62 ATT7053BU（SSOP24） ............................................................................................... 62 ATT7059S/59C（SSOP16） ........................................................................................... 63 9. 典型应用 ......................................................................................................................................... 64 4.1. 4.2. 5.1. 5.2. 6.1. 6.2. 8.1. 8.2. http://www.hitrendtech.com Page3 of 64 Rev1.6 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有
    ATT7053B/7059S/7059C 用户手册（P73-13-46） 1. 芯片概况 1.1. 芯片简介 ATT7053BU 是一颗带 SPI 和 UART 通讯接口的高精度单相多功能计量芯片。 ATT7059S 相比较 ATT7053B 少了一路电流 ADC，且仅支持 UART 通讯。 ATT7059C 相比较 ATT7059S 少了一个 GND，多了一个 IRQ（中断输出），且仅支持 UART 通讯。 芯片的工作电压范围是 4.5 ～ 5.5V。 工作晶振为 6MHz。 1.2. 芯片特性  三路 22 bit Sigma-Delta ADC；  支持 5000:1 的动态范围；  可以同时得到两路计量通道的有功功率、无功功率；  支持有功、无功、视在功率和电能脉冲输出；  能够同时得到三路 ADC 通道的有效值，及电压通道的频率；  支持 SPI 通讯方式（包含三线 SPI 通讯和四线 SPI 通讯）或 UART 通讯方式；  中断支持：过零中断，采样中断，电能脉冲中断，校表中断等；  NORMAL 全速运行时功耗<4.5mA；  电源监测功能： LBOR 功能；  支持电压陷落（SAG）和峰值检测（PEAK）功能；  SSOP 24（ATT7053BU）/ SSOP 16（ATT7059S，ATT7059C）。 http://www.hitrendtech.com Page4 of 64 Rev1.6 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有
    1.3. 整体框图 VIN+ VIN- I1IN+ I1IN- I2IN+ I2IN- P G A P G A P G A VREFO Voltage Reference ATT7053B/7059S/7059C 用户手册（P73-13-46） 2 阶ADC DEC filter Pulse output 2 阶ADC DEC filter EMU 2 阶ADC DEC filter General Interface Register Power Monitor Unit Clock Generator DVCC AVCC CLKIN CLKOUT 图 1-1 芯片整体框图 PF QF/SF SPIDO/TX SPIDI/RX SPICLK/B0 SPICS/B1 TEST Test2 Reset IRQ/ZX 1.4. 引脚定义 1.4.1. PIN 脚封装图 （1）ssop24，3 路 ADC+2 路 CF DVDD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 RST\ VDD1P8 TEST\ AVCC V3P V3N V2P V2N V1P V1N VREF ATT7053BU 24PIN 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 DGND OSCO OSCI SPICLK/B0 SPIDO/TX SPIDI/RX SPICS/B1 IRQ\ PF QF/SF SPI/UART AGND 图 1-2 ATT7053BU 芯片 PIN 脚封装图 http://www.hitrendtech.com Page5 of 64 Rev1.6 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有
    ATT7053B/7059S/7059C 用户手册（P73-13-46） （2）ssop16，2 路 ADC+1 路 CF VDD1P8 AVCC V3P V3N V1P V1N VREF AGND 1 2 3 4 5 6 7 8 ATT7059S 16PIN 16 15 14 13 12 11 10 9 RST\ DVDD DGND OSCO OSCI TX RX PF 图 1-3 ATT7059S 芯片 PIN 脚封装图 （3）ssop16，2 路 ADC+1 路 CF+1 路 IRQ VDD1P8 AVCC V3P V3N V1P V1N VREF AGND 1 2 3 4 5 6 7 8 ATT7059C 16PIN 16 15 14 13 12 11 10 9 RST\ DVDD OSCO OSCI TX RX IRQ PF 图 1-4 ATT7059C 芯片 PIN 脚封装图 http://www.hitrendtech.com Page6 of 64 Rev1.6 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有
    ATT7053B/7059S/7059C 用户手册（P73-13-46） 1.4.2. ATT7053B PIN 脚功能说明 序号 1 2 PIN 名字 DVDD RST\ 类型 POWER INPUT 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 VDD1P8 Test\ POWER INPUT AVCC V3P V3N V2P V2N V1P V1N VREF AGND SPI/UART POWER INPUT INPUT INPUT INPUT INPUT INPUT OUTPUT GND INPUT QF/SF OUTPUT PF IRQ\ OUTPUT OUTPUT 18 SPICS/B1 INPUT 19 SPIDI/RX INPUT 20 SPIDO/TX OUTPUT PIN 说明 数字电源输入：4.5v～5.5v 5V 输入 芯片复位引脚，低电平有效，该引脚默认内部强上拉， 当该引脚出现大于 200us 低电平时，芯片复位 数字 1.8V 输出，外部接 0.1uf+1uf 电容 5V 输入 测试模式引脚；该引脚默认内部强上拉，建议该引脚接 DVDD。 模拟电源输入，4.5v～5.5v 电压输入通道正；（VP-VN）范围±800mv 峰值，共模 0V。 电压输入通道负 电流通道 2 输入正；（VP-VN）范围±800mv 峰值，共 模 0V。 电流通道 2 输入负 电流通道 1 输入正；（VP-VN）范围±800mv 峰值，共 模 0V。 电流通道 1 输入负 ADC 参考电压输出，典型值 2.5V，外接 0.1uF 电容 模拟地 5V 输入 默认输入上拉，选择 SPI 通讯方式； 当输入低电平，选择 UART 通讯方式 5V 输出 Q 脉冲输出（默认）/S 脉冲输出 5V 输出 P 脉冲输出 5V 输出 中断信号输出，中断产生，该引脚输出为“0”(默认，可 配置 IRQCFG 改变功能) 5V 输入 SPI 通讯时，SPI 片选信号 UART 通讯时，波特率选择 bit 5V 输入 SPI 通讯时，SPI 数据输入 UART 通讯时，串口接收数据输入 5V 输出 SPI 通讯时，SPI 数据输出，输出高阻态 UART 通讯时，串口数据输出，default 下输出高阻态， 用户外部需上拉（推荐 10k 上拉电阻） http://www.hitrendtech.com Page7 of 64 Rev1.6 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有
    ATT7053B/7059S/7059C 用户手册（P73-13-46） 5V 输入 SPI 通讯时，SPI 时钟信号，该引脚 Floating UART 通讯时，波特率选择 bit 晶振 6MHz 输入，该引脚和 XTALO 之间不需要接 10M 电阻 晶振 6MHz 输出，该引脚和 XTALI 之间不需要接 10M 电阻 数字地 21 SPICLK/B0 INPUT OSCI OSCO INPUT OUTPUT DGND GND 22 23 24 1.4.3. ATT7059S 芯片 PIN 脚功能说明 类型 POWER POWER INPUT INPUT INPUT INPUT OUTPUT GND OUTPUT INPUT OUTPUT INPUT PIN 说明 数字 1.8V 输出，外部接 0.1uf+1uf 电容 模拟电源输入，4.5v～5.5v 电压输入通道正；（VP-VN）范围±800mv 峰值，共模 0V。 电压输入通道负 电流通道 1 输入正；（VP-VN）范围±800mv 峰值，共模 0V。 电流通道 1 输入负 ADC 参考电压输出，典型值 2.5V，外接 0.1uF 电容 模拟地 5V 输出 P 脉冲输出 5V 输入 UART 通讯时，串口接收数据输入 5V 输出 UART 通讯时，串口数据输出，default 下输出高阻态， 用户外部需上拉（推荐 10k 上拉电阻） 晶振 6MHz 输入，该引脚和 XTALO 之间不需要接 10M 电阻 OUTPUT 晶振 6MHz 输出，该引脚和 XTALI 之间不需要接 10M GND POWER INPUT 电阻 数字地 数字电源输入：4.5v～5.5v 5V 输入 芯片复位引脚，低电平有效，该引脚默认内部强上拉， 当该引脚出现大于 200us 低电平时，芯片复位 序号 1 2 3 PIN 名字 VDD1P8 AVCC V3P V3N V1P V1N VREF AGND PF RX TX OSCI OSCO DGND DVDD RST\ 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 http://www.hitrendtech.com Page8 of 64 Rev1.6 版权归钜泉光电科技（上海）股份有限公司所有
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