ZHCSMK4B September   2022  – January 2025 ADS131B26-Q1

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 开关特性
    8. 5.8 时序图
    9. 5.9 典型特性
  7. 6 参数测量信息
    1. 6.1 温漂测量
    2. 6.2 增益漂移测量
    3. 6.3 噪声性能
  8. 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 命名规则
      2. 7.3.2 精密电压基准（REFA、REFB）
      3. 7.3.3 时钟（MCLK、OSCM、OSCD）
      4. 7.3.4 ADC1y
        1. 7.3.4.1 ADC1y Input Multiplexer
        2. 7.3.4.2 ADC1y 可编程增益放大器 (PGA)
        3. 7.3.4.3 ADC1y ΔΣ 调制器
        4. 7.3.4.4 ADC1y 数字滤波器
        5. 7.3.4.5 ADC1y 偏移和增益校准
        6. 7.3.4.6 ADC1y 转换数据
      5. 7.3.5 ADC2y
        1. 7.3.5.1 ADC2y 输入多路复用器
        2. 7.3.5.2 ADC2y 可编程增益放大器 (PGA)
        3. 7.3.5.3 ADC2y ΔΣ 调制器
        4. 7.3.5.4 ADC2y 数字滤波器
        5. 7.3.5.5 ADC2y 偏移和增益校准
        6. 7.3.5.6 ADC2y 序列发生器
        7. 7.3.5.7 VCMy 缓冲器
        8. 7.3.5.8 ADC2y 测量配置
        9. 7.3.5.9 ADC2y 转换数据
      6. 7.3.6 ADC3y
      7. 7.3.7 通用数字输入和输出（GPIO0 至 GPIO4）
        1. 7.3.7.1 GPIOx PWM 输出配置
        2. 7.3.7.2 GPIOx PWM 输入回读
      8. 7.3.8 通用数字输入与输出（GPIO0A、GPIO1A、GPIO0B、GPIO1B）
      9. 7.3.9 监控器和诊断功能
        1. 7.3.9.1  电源监控器
        2. 7.3.9.2  时钟监控器
        3. 7.3.9.3  数字监测器
          1. 7.3.9.3.1 寄存器映射 CRC
          2. 7.3.9.3.2 内存映射 CRC
          3. 7.3.9.3.3 GPIO 读回
        4. 7.3.9.4  通信监控器
        5. 7.3.9.5  故障标志和故障屏蔽
        6. 7.3.9.6  FAULT 引脚
        7. 7.3.9.7  诊断和诊断过程
        8. 7.3.9.8  指示灯
        9. 7.3.9.9  转换和序列计数器
        10. 7.3.9.10 电源电压回读
        11. 7.3.9.11 温度传感器（TSA、TSB）
        12. 7.3.9.12 测试 DAC（TDACA、TDACB）
        13. 7.3.9.13 开路检测
        14. 7.3.9.14 主机检测和 MHD 引脚缺失
        15. 7.3.9.15 过流比较器（OCCA、OCCB）
          1. 7.3.9.15.1 OCCA 和 OCCB 引脚
          2. 7.3.9.15.2 过流指示响应时间
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 上电和复位
        1. 7.4.1.1 上电复位 (POR)
        2. 7.4.1.2 RESETn 引脚
        3. 7.4.1.3 RESET 命令
      2. 7.4.2 工作模式
        1. 7.4.2.1 工作模式
        2. 7.4.2.2 待机模式
        3. 7.4.2.3 断电模式
      3. 7.4.3 ADC 转换模式
        1. 7.4.3.1 ADC1y 和 ADC3y 转换模式
          1. 7.4.3.1.1 连续转换模式
          2. 7.4.3.1.2 单次转换模式
          3. 7.4.3.1.3 全局斩波模式
            1. 7.4.3.1.3.1 全局斩波模式下的过流指示响应时间
        2. 7.4.3.2 ADC2y 序列发生器工作模式和序列模式
          1. 7.4.3.2.1 连续序列模式
          2. 7.4.3.2.2 单次序列模式
          3. 7.4.3.2.3 基于 ADC1y 转换启动的同步单次序列模式
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 串行接口
        1. 7.5.1.1 串行接口信号
          1. 7.5.1.1.1 芯片选择 (CSn)
          2. 7.5.1.1.2 串行数据时钟 (SCLK)
          3. 7.5.1.1.3 串行数据输入 (SDI)
          4. 7.5.1.1.4 串行数据输出 (SDO)
          5. 7.5.1.1.5 数据就绪 (DRDYn)
        2. 7.5.1.2 串行接口通信结构
          1. 7.5.1.2.1 SPI 通信帧
          2. 7.5.1.2.2 SPI 通信字
          3. 7.5.1.2.3 STATUS 字
          4. 7.5.1.2.4 通信循环冗余校验 (CRC)
          5. 7.5.1.2.5 命令
            1. 7.5.1.2.5.1 NULL (0000 0000 0000 0000b)
            2. 7.5.1.2.5.2 RESET (0000 0000 0001 0001b)
            3. 7.5.1.2.5.3 LOCK (0000 0101 0101 0101b)
            4. 7.5.1.2.5.4 UNLOCK (0000 0110 0101 0101b)
            5. 7.5.1.2.5.5 WREG (011a aaaa aaa0 0nnnb)
            6. 7.5.1.2.5.6 RREG (101a aaaa aaan nnnn)
          6. 7.5.1.2.6 SCLK 计数器
          7. 7.5.1.2.7 SPI 超时
          8. 7.5.1.2.8 读取 ADC1A、ADC1B、ADC2A、ADC2B、ADC3A 和 ADC3B 转换数据
          9. 7.5.1.2.9 DRDYn 引脚行为
  9. 8 寄存器映射
    1. 8.1 寄存器
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
      1. 9.1.1 未使用的输入和输出
      2. 9.1.2 最小接口连接
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 分流测量
        2. 9.2.2.2 电池组电压测量
        3. 9.2.2.3 其他电压测量
        4. 9.2.2.4 分流温度测量
        5. 9.2.2.5 模拟输出温度传感器测量
      3. 9.2.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
      1. 9.3.1 电源选项
        1. 9.3.1.1 单个非稳压外部 4V 至 16V 电源（3.3V 数字 I/O 电平）
        2. 9.3.1.2 3.3V 单个稳压外部电源（3.3V 数字 IO 电平）
        3. 9.3.1.3 单个稳压外部 5V 电源（5V 数字 I/O 电平）
      2. 9.3.2 电源排序
      3. 9.3.3 电源去耦
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

7.3.9 监控器和诊断功能

ADS131B26-Q1 集成了许多监控和诊断电路，帮助设计功能安全系统。监控器 会检测器件中的故障，例如电源欠压条件，而诊断 功能则会检测监控电路内的故障，以检查监控器是否仍按预期工作。

表 7-15 概述了所有可用的监控器监控和诊断功能。可以使用专用的监控器使能位，按需启用或禁用大多数监控器。如果监控器能检测到故障，则相应的低电平激活故障标志会设置为 0b。除了与通信相关的监控器故障标志外，在故障条件消除之后，主机必须将故障标志清零为 1b。在未发生通信故障的帧之后，通信相关监控器故障标志会在 SPI 帧中自动复位为 1b。

具有专用诊断电路来检查监控器完整性的监控器功能会显示 表 7-15 中的相应诊断使能位。未显示专用诊断使能位的监控器监视功通过其他方式诊断，如安全手册中所述。

监控器具有单独的故障响应时间、即从故障发生到故障标志指示的时间，如 电气特性 表中所述。

表 7-15 监控器和诊断功能概述
监控器名称 监控器使能位 监控器故障标志 诊断使能位 故障标志寄存器位置
电源监控器和诊断
复位 不适用 RESETn 请参阅安全手册 STATUS_MSB
AVDD 过压 AVDD_OV_EN AVDD_OVn AVDD_OV_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
AVDD 欠压 AVDD_UV_EN AVDD_UVn AVDD_UV_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
IOVDD 过压 IOVDD_OV_EN IOVDD_OVn IOVDD_OV_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
IOVDD 欠压 IOVDD_UV_EN IOVDD_UVn IOVDD_UV_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
DVDD 过压 DVDD_OV_EN DVDD_OVn DVDD_OV_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
DVDD 欠压 DVDD_UV_EN DVDD_UVn DVDD_UV_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
AVDD 振荡 AVDD_OSC_EN AVDD_OSCn AVDD_OSC_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
IOVDD 振荡 IOVDD_OSC_EN IOVDD_OSCn IOVDD_OSC_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
DVDD 振荡 DVDD_OSC_EN DVDD_OSCn DVDD_OSC_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
AVDD LDO 过热警告 AVDD_OTW_EN AVDD_OTWn 请参阅安全手册 SUPPLY_STATUS
IOVDD LDO 过热警告 IOVDD_OTW_EN IOVDD_OTWn 请参阅安全手册 SUPPLY_STATUS
AVDD LDO 输出电流限值 AVDD_CL_EN AVDD_CLn 不适用 SUPPLY_STATUS
IOVDD LDO 输出电流限值 IOVDD_CL_EN IOVDD_CLn 不适用 SUPPLY_STATUS
AGNDA 引脚断开 AGNDA_DISC_EN AGNDA_DISCn AGNDA_DISC_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
AGNDB 引脚断开 AGNDB_DISC_EN AGNDB_DISCn AGNDB_DISC_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
DGND 引脚断开 DGND_DISC_EN DGND_DISCn DGND_DISC_DIAG_EN SUPPLY_STATUS
时钟监控器和诊断
住标称主时钟频率 MCLK_MON_EN MCLK_FAULTn MCLK_HI_DIAG_EN、MCLK_LO_DIAG_EN CLOCK_STATUS
诊断振荡器看门狗 OSCD_WD_EN OSCD_WDn OSCD_WD_DIAG_EN CLOCK_STATUS
主时钟看门狗 MCLK_WD_EN MCLK_WDn MCLK_WD_DIAG_EN CLOCK_STATUS
数字监控器和诊断
寄存器映射段 1 CRC REG_MAP1_CRC_EN REG_MAP1_CRC_FAULTn 请参阅安全手册 DIGITAL_STATUS
寄存器映射段 2 CRC REG_MAP2_CRC_EN REG_MAP2_CRC_FAULTn 请参阅安全手册 DIGITAL_STATUS
寄存器映射段 3 CRC REG_MAP3_CRC_EN REG_MAP3_CRC_FAULTn 请参阅安全手册 DIGITAL_STATUS
内存映射 CRC 不适用 MEM_MAP_CRC_FAULTn MEM_MAP_CRC_DIAG[1:0] DIGITAL_STATUS
GPIOA 读回 不适用 不适用 GPIOA_DIAG_EN GPIA_GPIB_DATA
GPIOB 读回 不适用 不适用 GPIOB_DIAG_EN GPIA_GPIB_DATA
GPIO 读回 不适用 不适用 GPIO_DIAG_EN GPI_DATA
通信监控器和诊断
SPI CRC 不适用 SPI_CRC_FAULTn 请参阅安全手册 STATUS_MSB
SPI 超时 TIMEOUT_EN SPI_TIMEOUTn 请参阅安全手册 STATUS_MSB
SCLK 计数器 SCLK_COUNTER_EN SCLK_COUNT_FAULTn 请参阅安全手册 STATUS_MSB
寄存器访问 不适用 REG_ACCESS_FAULTn 请参阅安全手册 STATUS_MSB

除了检测器件中发生故障的监控器之外，ADS131B26-Q1 还提供 表 7-16 中所示的指示器，这些指示器提供有关器件状态或行为的反馈。

表 7-16 指示器概述
指示器名称 指示器状态位 状态位寄存器位置
命令响应 COMMAND_RESPONSE[3:0] STATUS_MSB
锁定状态 LOCK STATUS_MSB
时钟源 时钟 STATUS_MSB
工作模式 模式 STATUS_MSB
ADC2A 序列激活 SEQ2A_ACTIVE STATUS_LSB
ADC2B 序列激活 SEQ2B_ACTIVE STATUS_LSB
OTP 组 OTB_BANK DIGITAL_STATUS

最后，该器件为各个 ADC 提供如 表 7-17 所示的转换和序列计数器。

表 7-17 转换和序列计数器概述
计数器名称 计数器位 计数器位寄存器位置
ADC1A 转换计数器 CONV1A_COUNT[1:0] STATUS_LSB
ADC1B 转换计数器 CONV1B_COUNT[1:0] STATUS_LSB
ADC2A 序列发生器计数器 SEQ2A_COUNT[1:0] STATUS_LSB
ADC2B 序列发生器计数器 SEQ2B_COUNT[1:0] STATUS_LSB

除了前面的表中提到的监控器、指示器和计数器之外，ADS131B26-Q1 还提供了其他检查器件完整性的方法、例如：

  • 使用 ADC2A 或 ADC2B 进行电源电压回读
  • 两个温度传感器，TSA 和 TSB
  • 两个测试 DAC，TDACA 和 TDACB
  • 每个 ADC 上的开路检测电流源和电流阱