ZHCSFZ7C February   2017  – February 2023 PGA460-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
  6. 6 规格
    1. 6.1  绝对最大额定值
    2. 6.2  ESD 等级
    3. 6.3  建议的工作条件
    4. 6.4  热性能信息
    5. 6.5  内部电源稳压器特性
    6. 6.6  传感器驱动器特性
    7. 6.7  传感器接收器特性
    8. 6.8  模数转换器特性
    9. 6.9  数字信号处理特性
    10. 6.10 温度传感器特征
    11. 6.11 高电压 I/O 特性
    12. 6.12 数字 I/O 特性
    13. 6.13 EEPROM 特性
    14. 6.14 时序要求
    15. 6.15 开关特性
    16. 6.16 典型特性
  7. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  电源块
      2. 7.3.2  突发生成
        1. 7.3.2.1 使用中心抽头变压器
        2. 7.3.2.2 直接驱动
        3. 7.3.2.3 其他配置
      3. 7.3.3  模拟前端
      4. 7.3.4  数字信号处理
        1. 7.3.4.1 超声回波 - 带通滤波器
        2. 7.3.4.2 超声回波 - 整流器、峰值保持、低通滤波器和数据选择
        3. 7.3.4.3 超声回波 - 非线性调节
        4. 7.3.4.4 超声回波 - 阈值数据分配
        5. 7.3.4.5 数字增益
      5. 7.3.5  系统诊断
        1. 7.3.5.1 器件内部诊断
      6. 7.3.6  接口说明
        1. 7.3.6.1 时间命令接口
          1. 7.3.6.1.1 RUN 命令
          2. 7.3.6.1.2 CONFIGURATION/STATUS 命令
        2. 7.3.6.2 USART 接口
          1. 7.3.6.2.1 USART 异步模式
            1. 7.3.6.2.1.1 同步字段
            2. 7.3.6.2.1.2 命令字段
            3. 7.3.6.2.1.3 数据字段
            4. 7.3.6.2.1.4 校验和字段
            5. 7.3.6.2.1.5 PGA460-Q1 UART 命令
            6. 7.3.6.2.1.6 UART 操作
              1. 7.3.6.2.1.6.1 无响应操作
              2. 7.3.6.2.1.6.2 响应操作（除寄存器读取之外的所有操作）
              3. 7.3.6.2.1.6.3 响应操作（寄存器读取）
            7. 7.3.6.2.1.7 诊断字段
            8. 7.3.6.2.1.8 USART 同步模式
          2. 7.3.6.2.2 单线 UART 接口
          3. 7.3.6.2.3 通过 UART 操作进行超声波物体检测
        3. 7.3.6.3 系统内 IO 引脚接口选择
      7. 7.3.7  回波数据转储
        1. 7.3.7.1 板载存储器数据存储
        2. 7.3.7.2 通过 USART 同步模式实现直接数据突发
      8. 7.3.8  低功耗模式
        1. 7.3.8.1 时间命令接口
        2. 7.3.8.2 UART 接口
      9. 7.3.9  传感器时间和温度去耦
        1. 7.3.9.1 时间去耦
        2. 7.3.9.2 温度去耦
      10. 7.3.10 存储器 CRC 计算
      11. 7.3.11 温度传感器和温度数据路径
      12. 7.3.12 TEST 引脚功能
    4. 7.4 器件功能模式
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 UART 和 USART 通信示例
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 EEPROM 编程
      2. 7.6.2 寄存器映射分区和默认值
      3. 7.6.3 REGMAP 寄存器
  8. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 传感器类型
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 变压器驱动方法
        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 传感器驱动电压
          2. 8.2.1.2.2 传感器驱动频率
          3. 8.2.1.2.3 传感器脉冲计数
          4. 8.2.1.2.4 变压器匝数比
          5. 8.2.1.2.5 变压器饱和电流和主电压额定值
        3. 8.2.1.3 应用曲线
      2. 8.2.2 直接驱动（无变压器）法
        1. 8.2.2.1 设计要求
        2. 8.2.2.2 详细设计过程
        3. 8.2.2.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  9. 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
  10. 10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
7.3.6.1.1 RUN 命令

RUN 命令用于器件运行时操作，通常在 PGA460-Q1 器件的正常运行周期中使用。这些器件命令是通过将 IO 拉至低电平并持续指定时长来指定的，指定时长见GUID-6906D0A9-86EC-46B1-B4A5-F88035F60F0B.html#TITLE-SLASEC8TOCWRAPPER_SPECIFICATIONS 部分定义。以下命令属于 RUN 命令：

    Burst/Listen（预设 1）在使用 CURR_LIM1 电流限制设置时，器件使用 P1_PULSE 个脉冲发送超声波突发，并运行由 P1_REC 时间长度值定义的物体检测记录间隔。在物体检测过程中，P1_THR_xx 阈值映射用于信号比较。非线性调节 DSP 函数可与此命令一起使用。
    Burst/Listen（预设 2）在使用 CURR_LIM2 电流限制设置时，器件使用 P2_PULSE 个脉冲发送超声波突发，并运行由 P2_REC 时间长度值定义的物体检测记录间隔。在物体检测过程中，P2_THR_xx 阈值映射用于信号比较。非线性调节 DSP 函数可与此命令一起使用。
    Listen Only（预设 1）器件不发送超声波突发，但是，只运行由 P1_REC 时间长度值定义的物体检测记录间隔。在物体检测过程中，P1_THR_xx 阈值映射用于信号比较。非线性调节 DSP 函数可与此命令一起使用。
    Listen Only（预设 2）器件不发送超声波突发，但是，只运行由 P2_REC 时间长度值定义的物体检测记录间隔。在物体检测过程中，P2_THR_xx 阈值映射用于信号比较。非线性调节 DSP 函数可与此命令一起使用。

#X5872 显示了 IO 引脚运行命令的通信过程。

图 7-12 时间指令接口 RUN 命令执行

PGA460-Q1 器件的状态字段嵌入在运行命令中，并通过延长 IO 总线上的死区时间返回至控制器。死区时间可进一步延长至 3 × t(DT_TCI)，这表示三个状态位，STAT[1:3]。表 7-1 显示了分配的诊断和每个状态位的优先级。

表 7-1 时间指令接口状态位说明
状态位优先级说明
STAT 11，低阈值设置未初始化错误
STAT 22频率诊断错误
电压诊断错误
STAT 33，高上电自动 EEPROM CRC 错误
用户触发的 EEPROM 下载 CRC 错误

如表 7-1 所示，STAT3 位具有最高优先级。当存在 STAT3 错误条件时，死区时间会进一步延长 3 × t(DT_TCI)。在这种情况下，如果还存在任何 STAT2 或 STAT1 错误条件，则具有更高优先级的 STAT3 错误条件会覆盖这些条件。类似地，STAT2 错误条件会覆盖 STAT1 条件，在这种情况下，死区时间进一步延长 2 × t(DT_TCI)。清除所有 STAT3 和 STAT2 错误条件后，STAT1 条件会进一步将死区时间再延长 t(DT_TCI)。

状态位的功能可解释如下：

    STAT 1当两个预设阈值寄存器组均未初始化时，此状态位设置为 1。在对任一预设阈值寄存器组进行编程之前，不会执行通过 TCI 通信通道接收到的任何运行命令。
    STAT 3在修复 EE CRC 错误之前，不会执行通过 TCI 通信通道接收到的任何运行命令。

    用户可以写入任何 EEPROM 映射寄存器以清除错误。

    用户必须对 EEPROM 进行重新编程，防止再次自动或手动触发 EEPROM 下载操作时出现错误。

当器件接收到运行命令时，PGA460-Q1 器件会主动驱动 IO 引脚，具体取决于用于指示物体检测的最终 DSP 输出。如果在任何时候，经过处理的回波信号超过当时的阈值，则 IO 引脚会拉至低电平（GND，强下拉），否则会通过内部 10kΩ（弱上拉）电阻器上拉 IO 引脚。当记录时间达到 Px_REC 参数定义的记录末尾时，释放 IO 引脚（上拉作为输入），且器件已准备好执行下一条命令。#X4572 显示了 IO 引脚的物体检测功能。器件会在突发期间将 IO 引脚拉至低电平，然后释放该引脚，以便为 MCU 的记录时间范围提供基准。如果知道基准时间、已编程突发的持续时间以及每个被检测物体的下一个下降沿，控制器或 MCU 就可以计算物体距离。

GUID-6C6019F9-79F5-4AC5-B8D0-8F67BAB94445-low.gif图 7-13 具有突发/监听时间指令的 IO 引脚物体检测信号
GUID-347E8830-6837-4959-9D03-6D9A288EA788-low.gif图 7-14 具有仅监听时间指令的 IO 引脚物体检测信号

在收到运行命令后经过 t(DT_TCI)，PGA460-Q1 器件会强制让 IO 引脚变为低电平，并保持至少 300µs，这表示记录周期开始。这个过程旨在为控制器提供一个基准边沿，以便开始飞行时间测量，并使 PGA460-Q1 器件将状态 (STAT) 位的响应与记录周期信息分离。通常，较低频率范围的突发结束后会产生振铃，导致 AFE 饱和，并将 IO 引脚拉至低电平，保持超过 300µs。 对于更高频率的突发或仅监听命令，或者在超声波突发引起的饱和值可能不高于指定阈值的情况下（请参阅#X7681），最小脉冲宽度为 300µs。使用特定的滤波器和抗尖峰脉冲设置时，在这个 300µs 周期之后会直接检测到虚假物体。