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

6.5.4.1 UART 中断模式 (UBM)

在 UART 中断模式 (UBM) 下，微控制器发出 UART 中断信号以开始通信。该器件会将 UART 中断信号解释为开始从 UART 接收命令。一个通信 UART 字符包含一个开始位、八个数据位、一个奇校验位和至少一个停止位。一个 UART 中断字符的所有 11 个位（包括开始位、数据位、奇偶校验位和停止位）由 UARTIN 引脚上的微控制器和 UARTOUT 引脚上的 AFEx82H1 保持为低电平。当 AFEx82H1 在 UARTIN 上检测到一个有效的中断字符时，不会为这个字符标记任何奇偶校验（即使奇偶校验是奇数）或停止位错误。有效 UBM 中断字符和通信字符之间的奇偶校验和停止位差异必须在从 AFEx82H1 的 UARTOUT 引脚接收这些字符时由系统微控制器进行管理。请参阅图 5-2，了解 UBM 中断字符、通信时序详细信息和位顺序。

UART 通信支持两个波特率：9600 和 1200。UBM 的默认波特率为 9600。为了保持向后兼容性，因此 1200 波特率也受支持，并需要使用 SPI 与寄存器映射进行通信；而 UART 引脚仅用于 HART 通信。波特率由寄存器位 CONFIG.UART_BAUD 进行选择。当 CONFIG.UART_BAUD = 1（默认值）时，UART 以 9600 波特运行。当 CONFIG.UART_BAUD = 0 时，UART 以 1200 波特运行。仅当波特率为 9600 时才会启用 UART 协议的中断功能。这种配置允许 HART 数据与寄存器通信进行交错，并且当配置正确时能够访问器件的所有寄存器。

设置 UBM.REG_MODE = 1 可以启用通过 UART 访问寄存器映射。默认情况下，该位设置为 0。除 UBM 寄存器外，整个寄存器映射只能通过 SPI 进行访问。UBM 寄存器只能通过 UBM 进行访问。在 UBM.REG_MODE 设置为 1 后，SPI 无法访问寄存器映射，而 UBM 则可以访问完整的寄存器映射。

在两种情况下，UARTOUT 上的 AFEx82H1 会发起 UBM 数据输出数据包。请参阅图 6-33，了解数据包结构详细信息。如果 R/IRQn 状态位为 0，则 IRQ 事件启动了中断命令。如果 R/IRQn 状态位为 1，则中断命令是对先前读取请求的响应。如需有关 HART 数据的详细信息，请参阅节 6.5.4.1.1。

要启用 IRQ 事件，请设置 CONFIG.UBM_IRQ_EN = 1。启用 IRQ 后，AFEx82H1 会触发一条中断命令，然后在 UARTOUT 上发送数据（请参阅图 6-33）。

下面按优先级顺序列出了该数据的内容。

  1. 如果设置了 ALARM_IRQ 位，则会输出 ALARM_STATUS 寄存器的内容。
  2. 如果设置了 GEN_IRQ，则会输出 GEN_STATUS 寄存器的内容。
  3. 如果设置了 MODEM_IRQ 位，则会输出 MODEM_STATUS 寄存器的内容。
  4. 如果上述位均未设置，则不会生成 IRQ。

一个中断字节后跟三个字节。这三个字节具有与不带 CRC 的 SPI 帧相同的信息（请参阅图 6-30）。无法为 UBM 启用 CRC。UART 总线上的所有通信字符都首先发送最低有效数据位 (D0)。

图 6-34 显示了 UBM 写入命令的数据结构，而图 6-32 显示了 UBM 读取命令的数据结构。

GUID-20220819-SS0I-NXXN-8SSS-1QCR243M5G40-low.svg图 6-31 UARTIN 中断写入数据格式
GUID-20220819-SS0I-8ZNM-1VWZ-MV5VHQ4NGV3Q-low.svg图 6-32 UARTIN 中断读取数据格式

图 6-33 显示了 UARTOUT 数据帧以及 AFEx82H1 产生的状态位的详细信息。有关详细信息，请参阅表 6-13。

GUID-20221118-SS0I-TLBB-CWQR-WMFZB6GLZSL4-low.svg 图 6-33 UARTOUT 中断数据格式