ZHCSPR9 December   2023 AFE782H1 , AFE882H1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性
    6. 5.6  时序要求
    7. 5.7  时序图
    8. 5.8  典型特性：VOUT DAC
    9. 5.9  典型特性：ADC
    10. 5.10 典型特性：参考文献
    11. 5.11 典型特性：HART 调制解调器
    12. 5.12 典型特性：电源
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  数模转换器 (DAC) 概述
        1. 6.3.1.1 DAC 电阻串
        2. 6.3.1.2 DAC 缓冲器放大器
        3. 6.3.1.3 DAC 传递函数
        4. 6.3.1.4 DAC 增益和偏移校准
        5. 6.3.1.5 可编程压摆率
        6. 6.3.1.6 DAC 寄存器结构和清除状态
      2. 6.3.2  模数转换器 (ADC) 概述
        1. 6.3.2.1 ADC 操作
        2. 6.3.2.2 ADC 自定义通道序列发生器
        3. 6.3.2.3 ADC 同步
        4. 6.3.2.4 ADC 偏移校准
        5. 6.3.2.5 外部监控输入
        6. 6.3.2.6 温度传感器
        7. 6.3.2.7 自诊断多路复用器
        8. 6.3.2.8 ADC 旁路
      3. 6.3.3  可编程超限警报
        1. 6.3.3.1 基于警报的中断
        2. 6.3.3.2 警报操作配置寄存器
        3. 6.3.3.3 警报电压发生器
        4. 6.3.3.4 温度传感器警报功能
        5. 6.3.3.5 内部基准警报功能
        6. 6.3.3.6 ADC 警报功能
        7. 6.3.3.7 故障检测
      4. 6.3.4  IRQ
      5. 6.3.5  HART 接口
        1. 6.3.5.1  FIFO 缓冲器
          1. 6.3.5.1.1 FIFO 缓冲器访问
          2. 6.3.5.1.2 FIFO 缓冲器标志
        2. 6.3.5.2  HART 调制器
        3. 6.3.5.3  HART 解调器
        4. 6.3.5.4  HART 调制解调器模式
          1. 6.3.5.4.1 半双工模式
          2. 6.3.5.4.2 全双工模式
        5. 6.3.5.5  HART 调制和解调仲裁
          1. 6.3.5.5.1 HART 接收模式
          2. 6.3.5.5.2 HART 发送模式
        6. 6.3.5.6  HART 调制器时序和前导码要求
        7. 6.3.5.7  HART 解调器时序和前导码要求
        8. 6.3.5.8  HART 通信的 IRQ 配置
        9. 6.3.5.9  使用 SPI 进行 HART 通信
        10. 6.3.5.10 使用 UART 进行 HART 通信
        11. 6.3.5.11 存储器内置自检 (MBIST)
      6. 6.3.6  内部基准
      7. 6.3.7  集成精密振荡器
      8. 6.3.8  精密振荡器诊断
      9. 6.3.9  一次性可编程 (OTP) 存储器
      10. 6.3.10 GPIO
      11. 6.3.11 计时器
      12. 6.3.12 唯一芯片标识符 (ID)
      13. 6.3.13 暂存区寄存器
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 DAC 断电模式
      2. 6.4.2 寄存器内置自检 (RBIST)
      3. 6.4.3 复位
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 通信设置
        1. 6.5.1.1 SPI 模式
        2. 6.5.1.2 UART 模式
        3. 6.5.1.3 SPI + UART 模式
        4. 6.5.1.4 HART 功能设置选项
      2. 6.5.2 GPIO 编程
      3. 6.5.3 串行外设接口 (SPI)
        1. 6.5.3.1 SPI 帧定义
        2. 6.5.3.2 SPI 读取和写入
        3. 6.5.3.3 帧错误校验
        4. 6.5.3.4 同步
      4. 6.5.4 UART 接口
        1. 6.5.4.1 UART 中断模式 (UBM)
          1. 6.5.4.1.1 连接 FIFO 缓冲器和寄存器映射
      5. 6.5.5 状态位
      6. 6.5.6 看门狗计时器
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 AFEx82H1 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 多通道配置
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 4mA 至 20mA 电流变送器
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 电流环路控制
          2. 8.2.1.2.2 HART 连接
          3. 8.2.1.2.3 输入保护和整流
          4. 8.2.1.2.4 系统电流预算
        3. 8.2.1.3 应用曲线
    3. 8.3 初始化设置
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

6.3.2.2 ADC 自定义通道序列发生器

该器件使用自定义通道序列发生器来控制 ADC 的多路复用器。ADC 序列发生器允许用户指定转换哪些通道。该序列发生器包含 16 个已编制索引的时隙，而这些时隙具有可编程的启动和停止索引字段来配置启动和停止转换点。

在直接模式转换中，ADC 将启动索引转换到停止索引一次，然后停止。在自动模式转换中，ADC 反复从启动索引转换到停止索引，直到 ADC 停止。图 6-37 显示了该器件中已编制索引的自定义通道序列时隙。

GUID-20220626-SS0I-GMKQ-9CKM-TXDVZTW6K9J1-low.svg图 6-9 ADC 多路复用器控制

表 6-3 列出了序列发生器的 ADC 输入通道分配情况。

表 6-3 已编制索引的自定义通道序列
CCS 指针 通道 CONV_RATE 范围
0 OFFSET 2560 Hz VREF
1 AIN0 可编程 可编程
2 AIN1 可编程 可编程
3 TEMP 2560 Hz VREF
4 SD0 (VREF) 2560 Hz VREF
5 SD1 (PVDD) 2560 Hz VREF
6 SD2 (VDD) 2560 Hz VREF
7 SD3 (ZTAT) 2560 Hz VREF
8 SD4 (VOUT) 2560 Hz

2 × VREF
9-15 GND 2560 Hz VREF

使用 ADC_INDEX_CFG 寄存器选择通道。通道的顺序是固定的，如表 6-3 所示。然后，使用 ADC_INDEX_CFG.START 和 ADC_INDEX_CFG.STOP 选择要转换的索引范围。如果这两个值相同，则 ADC 仅转换单个通道。如果 START 和 STOP 值不同，则 ADC 会循环使用相应的索引。默认情况下，所有通道都配置为转换：START = 0 和 STOP = 8。如果 AIN1 通道未配置为 ADC 输入，则该通道的结果为 0x000。如果通道位于 START 和 STOP 范围内，则转换的最短时间仍分配给 AIN1。如果 START 配置为大于 STOP，该器件会将转换序列解释为 START = STOP。

在直接模式下，每运行一次 TRIGGER.ADC 命令，ADC_INDEX_CFG 寄存器中的每个选定通道都会被转换一次。在自动模式下，ADC_INDEX_CFG 寄存器中选择的每个通道都会被转换一次；只要启用了 ADC，在最后一个通道之后就会重复该循环。在自动模式下，写入 TRIGGER.ADC = 1 会开始转换。写入 TRIGGER.ADC = 0 会在当前通道转换完成后禁用 ADC。在直接模式下，写入 TRIGGER.ADC = 1 将启动序列。当序列结束时，TRIGGER.ADC 将自清零。

执行一次转换至少需要 20 个时钟周期。ADC 时钟来自内部振荡器并经过 16 分频，得到的 ADC 时钟频率为 1.2288MHz / 16 = 76.8kHz，时钟周期 = 13.02μs。

每个内部节点都具有固定的转换速率。引脚 AIN0 和 AIN1 具有可编程的转换速率（另请参阅 ADC_CFG 寄存器）。引脚 AIN0 和 AIN1 也具有可配置的范围。输入范围可以是 0V 至 1.25V 或 0V 至 2.5V，具体取决于 ADC_CFG.RANGE 位。

如果更改了任何 ADC 配置位，建议使用以下序列：

  1. 禁用 ADC
  2. 等待 ADC_BUSY 变为低电平
  3. 更改配置
  4. 重新启动转换

可在 GEN_STATUS 寄存器中监控 ADC_BUSY。

如果 ADC 配置为直接模式 (ADC_CFG.DIRECT_MODE = 1)，则在设置要转换的所需通道后，请将 1 写入 TRIGGER.ADC。当序列完成转换时，该位会自清零。该命令会将所有选定的通道转换一次。要启动另一次通道转换，请发送另一条 TRIGGER.ADC 命令。