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    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: 021-51035886 Fax: 021-50277833 Email: sales@hitrendtech.com Web: http://www.hitrendtech.com http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page1 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 版本更新说明 版本号 V1.0 V1.1 V1.11 V1.2 V1.3 V1.31 V1.4 V1.5 V1.6 修改时间 2013-6-26 2013-9-16 2013-11-12 2013-11-18 2014-1-9 2014-2-14 2014-7-21 2014-09-16 2014-11-4 修改内容 创建初稿; 1.75H bit3 adc choper 默认开启,0 开启 adc choper,1 关闭 adc 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。 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 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 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page2 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 目录 1. 芯片概况 ........................................................................................................................................... 4 1.1. 芯片简介 ........................................................................................................................... 4 1.2. 芯片特性 ........................................................................................................................... 4 1.3. 整体框图 ........................................................................................................................... 5 1.4. 引脚定义 ........................................................................................................................... 5 2. 电源管理 ......................................................................................................................................... 10 2.1. 工作模式 ......................................................................................................................... 10 2.2. 系统复位 ......................................................................................................................... 10 3. 系统功能 ......................................................................................................................................... 11 3.1. A/D 转换 ......................................................................................................................... 11 3.2. VREF 参数说明 .............................................................................................................. 11 3.3. 采样波形功能 ................................................................................................................. 11 3.4. 有效值测量 ..................................................................................................................... 11 3.5. 有功功率计算 ................................................................................................................. 12 3.6. 无功功率计算 ................................................................................................................. 12 3.7. 视在功率计算 ................................................................................................................. 12 3.8. 电能/频率转换 ................................................................................................................ 13 3.9. 起动/潜动 ........................................................................................................................ 13 3.10. 中断源 ............................................................................................................................. 13 4. 通信接口 ......................................................................................................................................... 14 4.1. SPI 接口........................................................................................................................... 14 4.2. UART 接口...................................................................................................................... 18 5. 寄存器 ............................................................................................................................................. 23 5.1. 计量参数寄存器 ............................................................................................................. 23 5.2. 校表参数寄存器 ............................................................................................................. 32 6. 电气规格 ......................................................................................................................................... 56 6.1. 绝对最大额定值 ............................................................................................................. 56 6.2. 电气特性 ......................................................................................................................... 56 7. 校表过程 ......................................................................................................................................... 58 8. 芯片封装 ......................................................................................................................................... 62 8.1. ATT7053BU(SSOP24) ............................................................................................... 62 8.2. ATT7059S/59C(SSOP16)........................................................................................... 63 9. 典型应用 ......................................................................................................................................... 64 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page3 of 64 Rev1.6 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 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page4 of 64 Rev1.6 1.3. 整体框图 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) VIN+ VIN- I1IN+ I1IN- I2IN+ I2IN- VREFO PGA PGA PGA 2 阶ADC 2 阶ADC 2 阶ADC Voltage Reference DEC filter DEC filter DEC filter EMU Power Monitor Unit Clock Generator Pulse output Register General Interface PF QF/SF SPIDO/TX SPIDI/RX SPICLK/B0 SPICS/B1 TEST Test2 Reset IRQ/ZX 1.4. 引脚定义 DVCC AVCC CLKIN CLKOUT 图 1-1 芯片整体框图 1.4.1. PIN 脚封装图 (1)ssop24,3 路 ADC+2 路 CF DVDD 1 RST\ 2 VDD1P8 3 TEST\ 4 AVCC 5 V3P 6 V3N 7 V2P 8 V2N 9 V1P 10 V1N 11 VREF 12 ATT7053BU 24PIN 24 DGND 23 OSCO 22 OSCI 21 SPICLK/B0 20 SPIDO/TX 19 SPIDI/RX 18 SPICS/B1 17 IRQ\ 16 PF 15 QF/SF 14 SPI/UART 13 AGND 图 1-2 ATT7053BU 芯片 PIN 脚封装图 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page5 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) (2)ssop16,2 路 ADC+1 路 CF VDD1P8 1 AVCC 2 V3P 3 V3N 4 V1P 5 V1N 6 VREF 7 AGND 8 ATT7059S 16PIN 16 RST\ 15 DVDD 14 DGND 13 OSCO 12 OSCI 11 TX 10 RX 9 PF 图 1-3 ATT7059S 芯片 PIN 脚封装图 (3)ssop16,2 路 ADC+1 路 CF+1 路 IRQ VDD1P8 1 AVCC 2 V3P 3 V3N 4 V1P 5 V1N 6 VREF 7 AGND 8 ATT7059C 16PIN 16 RST\ 15 DVDD 14 OSCO 13 OSCI 12 TX 11 RX 10 IRQ 9 PF 图 1-4 ATT7059C 芯片 PIN 脚封装图 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page6 of 64 Rev1.6 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\ 3 VDD1P8 4 Test\ 5 AVCC 6 V3P 7 V3N 8 V2P 9 V2N 10 V1P 11 V1N 12 VREF 13 AGND 14 SPI/UART 15 QF/SF 16 PF 17 IRQ\ 18 SPICS/B1 19 SPIDI/RX 20 SPIDO/TX http://www.hitrendtech.com 类型 POWER INPUT POWER INPUT POWER INPUT INPUT INPUT INPUT INPUT INPUT OUTPUT GND INPUT OUTPUT OUTPUT OUTPUT INPUT INPUT 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) 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page7 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 21 SPICLK/B0 INPUT 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 22 OSCI INPUT 晶振 6MHz 输入,该引脚和 XTALO 之间不需要接 10M 电阻 23 OSCO OUTPUT 晶振 6MHz 输出,该引脚和 XTALI 之间不需要接 10M 电阻 24 DGND GND 数字地 1.4.3. ATT7059S 芯片 PIN 脚功能说明 序号 1 2 3 PIN 名字 VDD1P8 AVCC V3P 4 V3N 5 V1P 6 V1N 7 VREF 8 AGND 9 PF 10 RX 11 TX 12 OSCI 13 OSCO 14 DGND 15 DVDD 16 RST\ 类型 POWER POWER INPUT INPUT INPUT INPUT OUTPUT GND OUTPUT INPUT OUTPUT INPUT OUTPUT GND POWER 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 晶振 6MHz 输出,该引脚和 XTALI 之间不需要接 10M 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 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page8 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 1.4.4. ATT7059C PIN 脚功能说明 序号 1 2 3 PIN 名字 VDD1P8 AVCC V3P 4 V3N 5 V1P 6 V1N 7 VREF 8 AGND 9 PF 10 IRQ 11 RX 12 TX 13 OSCI 14 OSCO 15 DVDD 16 RST\ 类型 POWER POWER INPUT INPUT INPUT INPUT OUTPUT GND OUTPUT OUTPUT INPUT OUTPUT INPUT OUTPUT POWER 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 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 晶振 6MHz 输出,该引脚和 XTALI 之间不需要接 10M 电阻 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 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page9 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 2. 电源管理 2.1. 工作模式 ATT7053BU/7059S/7059C 只能工作在正常模式,没有提供 Sleep 模式。 2.2. 系统复位 芯片内部有电源检测模块检测系统电源的变化,当低于检测阈值时芯片发生复位。 参数名称 Min Type Max Detect voltag(Falling) - 4.1 - Release voltag(Rising) - 4.2 - 参数单位 V V 系 统 冷 复 位 时 间 : 给 ATT7053B/7059S/059C 提 供 电 源 , 等 待 晶 振 起 振 以 及 ATT7053BU/7059S/7059C 内部电源系统建立,需要 20ms 时间,然后才可操作内部寄存器。 系统热复位时间:写 SRSTREG 进行软件复位或/RST PIN 拉高复位的热复位方式,在系统电源和 外部晶振工作正常的前提下,复位后需要等待 2ms 才可以操作寄存器。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page10 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 3. 系统功能 3.1. A/D 转换 参数名称 满量程(峰值) ADC 位流频率 电流通道增益 电压通道增益 Min Type Max ±800 1 参数单位 mVp MHz 1 倍,4 倍,8 倍,16 倍,24 倍 1 倍,2 倍,4 倍 3.2. VREF 参数说明 参数名称 中心值 温度系数 Min Type Max 2.5 10 参数单位 V ppm 3.3. 采样波形功能 (1)支持三通道的 ADC 采样数据输出,ADC 波形采样数据在默认频率配置下更新速度为 1MHz,最快可以通过寄存器 FreCFG[2..0](41H)配置达到 15.62kHz 注:当外部晶振不采用 6MHz,而采用 5.5296MHz 情况下,ADC 波形采样数据刷新速度为 默认为 0.976kHz,最快可通过寄存器 FreCFG[2..0](41H)配置达到 14.4kHz 3.4. 有效值测量 (1)同时支持三路 ADC 通道有效值计量,支持两个电流通道有效值小信号偏置校正,用于 校正当电流通道输入信号为 0 时,有效值存在的零漂。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page11 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 3.5. 有功功率计算 3.6. 无功功率计算 3.7. 视在功率计算 视在功率的计算是通过将电压有效值和电流有效值相乘后得到。 S = Urms × Irms http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page12 of 64 Rev1.6 3.8. 电能/频率转换 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 注:快速脉冲寄存器累加的能量单位为 1/HFConst. 3.9. 起动/潜动 通过寄存器 EMUSR(19H)位 NoPld 和 NoQld 来指示芯片是否处于潜动状态,若潜动,则标 识置位。芯片是使用功率来做起动/潜动判断的。 3.10. 中断源 中断标志寄存器 EMUIF 中的所有标识都可以分别配置成/IRQ 引脚输出。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page13 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 4. 通信接口 4.1. SPI 接口 4.1.1. 概述 ATT7053BU 支持 SPI 通讯接口,SPI 接口定义与标准的 SPI 接口相同,同时接口的通讯时钟 SCLK 最高为 500K。 4.1.2. ATT7053BU 的 SPI 接口说明 (1)SPIDI:ATT7053BU 的串行数据接收引脚。 (2)SPIDO:ATT7053BU 的串行数据发送引脚。 (3)SPICLK:ATT7053BU 的串行时钟引脚,决定数据移出或者移入 SPI 口的传输速度,上升 沿放数据,下降沿取数据。SCLK 上升沿时将 ATT7053BU 寄存器中的数据放置于 DOUT 上输出, SCLK 下降沿时将 DIN 上的数据采样到 ATT7053BU 中。 (4)SPICS:作为 ATT7053BU 的片选信号,低电平有效,用户可以通过 SPICS 引脚的高低来启 动 / 终止一次 SPI 传输。对于三线 SPI 通讯模式,需要将 SPICS 一直拉低,按照固定的 8bit 通 讯地址,24bit 通讯数据这样的通讯帧方式来读/写 ATT7053BU 的计量寄存器。 4.1.3. ATT7053BU 的 SPI 通讯定义 (1)固定长度的数据传输(一共 4 个字节),即每次数据通讯都是 1 个字节命令和 3 个字节的数 据。 (2)通讯中从机输出是以 SCK 上升沿输出数据,从机输入是从 SCK 下降沿采样数据,MSB 在 前,LSB 在后。 (3)命令寄存器的接收会清 0 内部的 SPI 数据传输的数据寄存器。 (4)SPI 通讯的帧结构: 命令寄存器:读写位+7 位要访问的寄存器地址(接收主机的命令) 数据寄存器:3 字节(24bit)(接收主机送来的数据) 4.1.4. ATT7053BU 的 SPI 通讯波形 CS:片选(INPUT),允许访问控制线,CS 发生下降沿跳变时表示 SPI 操作开始,CS 发生上 升沿跳变时表示 SPI 操作结束。 DIN:串行数据输入(INPUT),用于把数据传输到 ATT7053BU 中。 DOUT:串行数据输出(OUTPUT),用于从 ATT7053BU 寄存器中读出数据。 SCLK:串行时钟(INPUT),控制数据移出或移入串行口的传输率。上升沿放数据,下降沿取 数据。SCLK 上升沿时将 ATT7053BU 寄存器中的数据放置于 DOUT 上输出,SCLK 下降沿时将 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page14 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) DIN 上的数据采样到 ATT7053BU 中。 CS SCLK DIN 76543210 DOUT 232221201918 1716151413121110 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 读操作时序 Command CS Data SCLK DIN 7 6 5 4 3 2 1 023 22 21 20 1918 1716 1514 13 1211 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 写操作时序 4.1.5. ATT7053BU 的 SPI 通讯示例 读寄存器则该命令寄存器读写位为 0,写寄存器则该命令寄存器读写位为 1,举例子说明: 若用户希望读取寄存器 EMUIE(30H)则应该发送数据如下: http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page15 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 若用户希望写寄存器 EMUIE(30H)则应该发送数据如下: 4.1.6. ATT7053BU 的 SPI 通讯错误定义 (1)如果在通讯过程中发生 CS 信号拉高的情况,则会给出相应的错误标志,同时置位 SPIWrongIE,并通过 IRQ 放出。 (2)如果用户写入小于 24bit 的数据,则操作无效,给出错误标志。 (3)SPI 数据传输以 8bit(1 个字节)为单位,所以在 SPI 数据传输的时候,一旦用户只写入 1 字节+4bit 的数据后就将 CS 拉起来则会造成写入失败同时给出错误标志。如果用户只给出 1 字节 +4bit 的时钟想要读取寄存器数据,也会造成读取失败,同时给出错误标志。 (4)所有的错误标志均可产生 IRQ\给出中断信号通知主机,中断是否由 IRQ\引脚发出可以由寄 存器使能控制,同时该次错误不会影响到下一次的数据传输。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page16 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 4.1.7. ATT7053BU 的 SPI 通讯校验和 (1)BCKREG:会保存上一次 SPI 通讯的 BUFF 数据的值(该寄存器为了保证 SPI 通讯的准确 性)。 (2)ComChecksum:对 SPI 传输数据帧校验和寄存器的读取会导致该校验和寄存器的重新计算, 每次 SPI 通讯的命令和数据都被累加放入 ComChecksum 寄存器的低两个字节。ComChecksum 的 高 8 位 bit16….bit23 会保存 SPI 通讯的上一次的命令。SPI 通讯中的数据为单字节长度的加法。 (该寄存器为了保证 SPI 通讯的准确性)。 (3)BCKREG 与 ComChecksum 通讯校验寄存器在用户使用的时候任选其一即可。 (4)SumChecksum:将所有的校表寄存器做累加,累加后的结果放入一个 3 字节的参数和寄存 器,参数和寄存器固定时间更新,这样用户可以通过查询这个寄存器的数据是否改变来判断是否 出错。 4.1.8. ATT7053BU 的 SPI I/O 口状态 (1)对于 SPI 口的状态,对于只做为从机的 ATT7053BU 而言,正常模式,当 ATT7053BU 未被 选中的时候,输出口 SPIDO 为高阻态,输入口 SPIDI 为输入状态。 (2)在芯片 Reset 的时候,输出口 SPIDO 为高阻态,输入口 SPIDI,SPICLK,SPICS 为输入状 态。 4.1.9. ATT7053BU 的 SPI 通讯 CS 一直拉低的方式 CS 一直拉低的通讯方式和 CS 拉高拉低的通讯方式时序上是相同的,区别只是在 SPI 口的 CS 引脚,当 CS 一直拉低的情况下,芯片内部会对每次 SPI 通讯的固定长度(32bit)计数,如果 计数值达到 32bit,则芯片内部自动开始准备下一帧通讯数据的计数。在使用 SPI 口的三线通讯方 式时,推荐用户使用 WDTEN 控制位,提高 SPI 通讯的可靠性。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page17 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 4.2. UART 接口 4.2.1. 概述 (1)工作在从模式,半双工通讯,9 位 UART(含偶校验位),符合标准 UART 协议。 ( 2 ) ATT7053BU 通 过 硬 件 管 脚 配 置 波 特 率 , 2400/9600/38400/4800bps 四 档 可 以 选 择 ; ATT7059S/7059C 固定波特率 4800bps。 (3)数据帧结构包含校验字节和 ACK 反馈字节。 4.2.2. UART 接口说明 ATT7053BU: (1)SPI/UART:选择引脚通讯模式。0:选择 UART 功能 1:选择 SPI 功能 (2)SPIDI/RX:UART 模式下,ATT7053BU 的数据接收引脚。 (3)SPIDO/TX:UART 模式下,ATT7053BU 的数据发送引脚。 (4)SPICLK/B0,SPICS/B1:UART 模式下,波特率配置引脚。 B1 B0 0 0 0 1 1 0 1 1 波特率 2400 9600 38400 4800 ATT7059S/59C: (1)RX: ATT7059S 的数据接收引脚。 (2)TX: ATT7059S 的数据发送引脚。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page18 of 64 Rev1.6 4.2.3. UART 接口图示 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 1 24 2 23 3 22 4 21 SPICLK/B0 波特率选择 5 20 SPIDO/TX 从机数据发送 6 ATT7053BU 19 SPIDI/RX 从机数据接收 7 24PIN 18 SPICS/B1 波特率选择 8 17 9 16 10 15 11 14 SPI/UART(接GND) 12 13 主机 RX(或I/O口) TX(或I/O口) ATT7053BU UART 接口图示 1 16 2 15 3 ATT7059S 14 4 ATT7059C 13 5 12 6 16PIN 11 TX 从机数据发送 7 10 RX 从机数据接收 8 9 主机 RX(或I/O口) TX(或I/O口) ATT7059S/59C UART 接口图示 4.2.4. UART 单个字节格式 T Start Bit D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Parity Stop Bit Bit 1个字节信息供需要传输11bit 波特率为1/T http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page19 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 4.2.5. ATT7053BU/7059S/7059C UART 通讯命令帧格式 HEAD CMD[7...0] Fixed:0x6A W/R+Address MSB DATA CHKSUM/ACK LSB 名称 HEAD CMD[7…0] DATA CHKSUM 解释 传输字节帧头,固定为 0x6A 命令字节,由主机端发送 CMD[7]为命令类别:0:读操作 1:写操作 CMD[6:0]为需要操作的 ATT7053BU/7059S/7059C 寄存器地址 数据字节,读操作由从机端(ATT7053BU/7059S/7059C)发送,写操作由主机端发送。 读寄存器为固定 3 字节传输;写寄存器是固定 2 字节传输,高字节在前。 校验和:读操作时由从机端(ATT7053BU/7059S/7059C)发送,写操作时由主机端发 送。 校验和算法如下: CHKSU= M [7...0] HEAD[7...0] + CMD[7...0] + DATAn[7...0] + ... + DATA1[7...0] ACK 即将命令帧的各数据相加,抛弃进位,最后的结果按位取反。 写操作时由从机端(ATT7053BU/7059S/7059C)表示用户发送的校验和与从机内部计 算的校验和是否一致,如果一致则 ACK 为 0x54,如果不一致则 ACK 为 0x63。 ACK 的响应时间为从机端(ATT7053BU/7059S/7059C)接收完数据后 26us 后响应。 4.2.6. ATT7053BU/7059S/7059C UART 通讯写操作格式 通讯一帧数据结束 新的通讯帧数据开始 主机对ATT7053BU进行写操作 ATT7053BU RXD ATT7053BU TXD HEAD CMD DATA1 Fixed:0x6A W/R+Address MSB DATA0 LSB CHKSUM 主机对ATT7053BU进行写操作 HEAD CMD DATA1 ACK 反馈ACK信号 写操作特点 9 位 UART 6 字节固定 长度传输 说明 单个字节信息由 11bit 组成,分别为:起始位+数据位+奇偶校验位+停止位 每一个写操作数据帧都是 6 个字节固定长度,如果主机发送校验和后从机检测发现和 接收的校验和不一致,则该帧数据也不会被写入 ATT7053BU/7059S/7059C 寄存器, 同时会给出 ACK 信号。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page20 of 64 Rev1.6 字节传输 顺序 写保护 出错处理 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 对于双字节的寄存器,数据帧写入时,高位在前,低位在后。 对于单字节的寄存器,数据帧写入时,高位补 0,低位为用户需要写入的数据。 用户在对寄存器写操作前,需要写入写使能命令。 错误一:数据头 HEAD 错误,则该字节被放弃,从下个字节开始重新判断是否正确 收到数据头。 错误二:校验和 CHECKSUM 比对错误,则从机放弃该帧数据,同时返回相应的 ACK 信号(0x63)。 4.2.7. ATT7053BU/7059S/7059C UART 通讯读操作格式 ATT7053BU RXD HEAD CMD Fixed:0x6A W/R+Address 通讯一帧数据结束 主机对ATT7053BU进行读操作 ATT7053BU TXD DATA2 MSB DATA1 DATA0 LSB CHECKSUM 新的通讯帧数据开始 主机对ATT7053BU进行读操作 HEAD CMD DATA2 读操作特点 9 位 UART 6 字节固定 长度传输 字节传输 顺序 出错处理 说明 单个字节信息由 11bit 组成,分别为:起始位+数据位+奇偶校验位+停止位 每一个读操作数据帧都是 6 个字节固定长度,从机接收到命令后返回 4 个字节表明该 读操作结束,这 4 个字节包含 3 个寄存器数据字节和 1 个校验和字节。 对于多字节的寄存器,数据帧输出时,高位在前,低位在后。对于不足 3 个字节的寄 存器,ATT7053BU/7059S/7059C 的内部寄存器与数据帧的低位对齐。 错误一:数据头 HEAD 错误,则该字节被放弃,从下个字节开始重新判断是否正确 收到数据头。 4.2.8. ATT7053BU/7059S/7059C UART 通讯超时保护机制 ATT7053BU/7059S/7059C 的 UART 通讯提供了超时保护机制,规定 byte 与 byte 间的间隔不 得超过一定值(20ms),否则 UART 模块自动复位。 具体步骤如下: (1)每一 byte 的 Start Bit,计数器清零并开始计数; (2)当计数器发生溢出(超过 20ms),则 UART 模块自动复位,计数器清零并停止计数; (3)完整数据帧发送/接收完成后,计数器清零并停止计数。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page21 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 4.2.9. ATT7053BU/7059S/7059C 的 UART 通讯校验和 (1)BCKREG:会保存上一次 UART 通讯的 BUFF 数据的值(该寄存器为了保证 UART 通讯的 准确性,UART 写入操作为 2 个字节,BCKREG 高字节无效)。 (2)ComChecksum:对 UART 传输数据帧校验和寄存器的读取会导致该校验和寄存器的重新计 算,每次 UART 通讯的命令(包括 HEAD 和 CMD)和数据都被累加放入 ComChecksum 寄存器的低 两个字节。ComChecksum 的高 8 位 bit16….bit23 会保存 UART 通讯的上一次的命令。UART 通 讯中的数据为单字节长度的加法。(该寄存器为了保证 UART 通讯的准确性)。 (3)BCKREG 与 ComChecksum 通讯校验寄存器在用户使用的时候任选其一即可。 (4)SumChecksum:将所有的校表寄存器做累加,累加后的结果放入一个 3 字节的参数和寄存 器,参数和寄存器固定时间更新,这样用户可以通过查询这个寄存器的数据是否改变来判断是否 出错。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page22 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 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 地址 00H 01H 02H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 10H 11H 12H 16H 17H 18H 19H 1AH 1BH 1CH 表 5-1 计量参数寄存器列表(Read Only) 名称 字节长度 功能描述 Spl_I1 3 电流通道 1 的 ADC 采样数据 Spl_I2 3 电流通道 2 的 ADC 采样数据 Spl_U 3 电压通道的 ADC 采样数据 Rms_I1 3 电流通道 1 的有效值 Rms_I2 3 电流通道 2 的有效值 Rms_U 3 电压通道的有效值 Freq_U 2 电压频率 PowerP1 3 第一通道有功功率 PowerQ1 3 第一通道无功功率 Power_S 3 视在功率 Energy_P 3 有功能量 Energy_Q 3 无功能量 Energy_S 3 视在能量 PowerP2 3 第二通道有功功率 PowerQ2 3 第二通道无功功率 MAXUWAVE 3 电压波形峰值寄存器,22bit,和 ADC 位数一致 BackupData 3 通讯数据备份寄存器 COMChecksum 2 通讯校验和寄存器 SUMChecksum 3 校表参数校验和寄存器 EMUSR 2 EMU 状态寄存器 SYSSTA 1 系统状态寄存器 ChipID 3 ChipID,默认值为 7053B0 DeviceID 3 DeviceID,默认值为 705304 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page23 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 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) Current 1 wave Register (SPLI1) Bit21 20 Read: SPLI121 SPLI120 Write: X X Reset: 0 0 Address: 00H 19 18 … 3 SPLI119 SPLI118…SPLI13 X X 0 0 2 SPLI12 X 0 1 SPLI11 X 0 Bit0 SPLI10 X 0 Current 2 wave Register (SPLI2) Bit21 20 Read: SPLI221 SPLI220 Write: X X Reset: 0 0 Address: 01H 19 18 … 3 SPLI219 SPLI218…SPLI23 X X 0 0 2 SPLI22 X 0 1 SPLI21 X 0 Bit0 SPLI20 X 0 Voltage wave Register (SPLU) Address: 02H Bit21 20 19 18 … 3 2 1 Bit0 Read: SPLU21 SPLU20 SPLU19 SPLU18…SPLU3 SPLU2 SPLU1 SPLU0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 波形寄存器的更新速度由时钟配置寄存器 FreqCFG. [2:0]的 3 个 bit 控制。此 3 个 寄存器有效位数为 22 位,bit21 为符号位,同时该符号位扩展到 24 位,也就是说读 出的数据位中 bit23—bit21 都是符号位。该 ADC 波形寄存器为未经过高通的数据, 是 ADC 输出的未经过校正的原始数据。数据采用二进制补码格式。 5.1.2.2. 有效值输出(I1Rms,I2Rms,URms) Current 1 Rms Register (I1Rms) Bit23 22 Read: I1S23 I1S22 Write: X X Reset: 0 0 Address: 06H 21 20 … 3 I1S21 I1S20…I1S3 X X 0 0 2 1 Bit0 I1S2 I1S1 I1S0 X X X 0 0 0 Current 2 Rms Register (I2Rms) Bit23 22 Read: I2S23 I2S22 Write: X X Reset: 0 0 Address: 07H 21 20 … 3 I2S21 I2S20…I2S3 X X 0 0 2 1 Bit0 I2S2 I2S1 I2S0 X X X 0 0 0 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page24 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) Voltage Rms Register (Urms) Address: 08H Bit23 22 21 20 … 3 2 1 Bit0 Read: US23 US22 US21 US20…US3 US2 US1 US0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 有效值 Rms 是 24 位的无符号数,最高位恒为 0。当 EMU 时钟频率为 1MHz 时,参 数更新频率默认为 3.8Hz,可配置 FreqCFG[6:5]到最高 15.2Hz(配置 EMU 时钟为 2M 为 7.6Hz)。 如果用户需要在小信号时得到更加准确的有效值寄存器值,则需要通过 I1RMSOFFSET 和 I2RMSOFFSET 这两个寄存器对有效值进行零漂校正。 5.1.2.3. 电压频率测量(UFREQ) Voltage Frequency Register (UFREQ) Address: 09H Bit15 14 13 12 … 3 Read: Ufreq15 Ufreq14 Ufreq13 Ufreq12…Ufreq3 Write: X X X X Reset: 0 0 0 0 注意: 频率值是一个 16 位的无符号数,参数格式化公式为: 2 Ufreq2 X 0 1 Ufreq1 X 0 Bit0 Ufreq0 X 0 Frequency = femu (UFREQ × 2) femu = f 6 其中: f ——外部晶振频率 CLKIN femu—— 计量模块工作频率 例如,如果系统时钟 CLKIN =6MHz,EMU 时钟(femu)选择为 1MHz,寄存器 UFREQ=10000, 那么测量到的实际频率为:Frequency=1M/2/10000=50Hz。 系统时钟 CLKIN =5.5296MHz,EMU 时钟(femu)选择为 0.92KHz 时,上例计算结 果为:Freq=5.5296M/6/2/1000=46.08Hz。 5.1.2.4. 功率参数输出(PowerP1,PowerQ1,PowerS) Active Power Register (PowerP1) Bit23 22 Read: AP23 AP22 Write: X X Address: 0AH 21 20 … 3 AP21 AP20…AP3 X X 2 1 Bit0 AP2 AP1 AP0 X X X http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page25 of 64 Rev1.6 Reset: 0 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 0 0 0 0 0 0 Reactive Power Register (PowerQ1) Bit23 22 Read: RP23 RP22 Write: X X Reset: 0 0 Address: 0BH 21 20 … 3 RP21 RP20…RP3 X X 0 0 2 1 Bit0 RP2 RP1 RP0 X X X 0 0 0 Apparent Power Register (PowerS) Address: 0CH Bit23 22 21 20 … 3 2 1 Bit0 Read: SP23 SP22 SP21 SP20…SP3 SP2 SP1 SP0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 功率都为 24 位二进制补码格式,最高位为符号位,参数更新频率为 3.8Hz(EMU 时钟频率为 1MHz,配置 EMU 时钟为 2MHz 时则为 7.6Hz) 第一路功率参数 PowerP1、PowerQ1 是二进制补码格式,24 位数据,其中最高位是 符号位。 PowerS 选择当前有效计量通道,输出第一路或者第二路的视在功率。 设寄存器中的数据为 PowerP1,则供计算用的 Preg 为: Preg=PowerP1 ;如果 PowerP1<2^23 Preg=PowerP1-2^24 ;如果 PowerP1>=2^23 设显示的有功功率为 P,转换系数为 Kpqs,则: P=Preg×Kpqs Kpqs 为额定有功功率输入时,额定功率与 PowerP1 读数的比值。 无功功率和视在功率做显示时的系数与有功功率的系数 Kpqs 相同。 例: 输入 1000w 有功功率,PowerP1 读数平均为 0x00C9D9(51673),则 Kpqs=1000/51673=0.01935 当 PowerP1 读数为 0xFF4534 时,其代表的功率值为: P=Kpqs*Preg=0.01935*(-47820)= -925.3 w 其中 Preg=PowerP1-2^24 = -47820 5.1.2.5. 电能参数输出(EnergyP,EnergyQ,EnergyS) Active Energy Register (EnergyP) Bit23 22 Read: EP23 EP22 Write: X X Address: 0DH 21 20 … 3 EP21 EP20…EP3 X X 2 1 Bit0 EP2 EP1 EP0 X X X http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page26 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 该能量累加寄存器默认配置为读后不清 0,可以通过寄存器 EMUCFG.13(EnergyClr) 将该寄存器配置为读后清 0 型,该寄存器的最小单位代表的能量为 1/EC kWh。 例:脉冲常数EC为3200imp/kWh,寄存器读数为0x001000(4096)时,其代表的能量为 E=4096/3200=1.28 kWh Reactive Energy (EnergyQ) Address: 0EH Bit23 22 21 20 … 3 2 1 Bit0 Read: EQ23 EQ22 EQ21 EQ20…EQ3 EQ2 EQ1 EQ0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 该能量累加寄存器默认配置为读后不清 0,可以通过寄存器 EMUCFG.13(EnergyClr) 将该寄存器配置为读后清 0 型,该寄存器的最小单位代表的能量为 1/EC kWh。 Apparent Energy (EnergyS) Address: 0FH Bit23 22 21 20 … 3 2 1 Bit0 Read: ES23 ES22 ES21 ES20…ES3 ES2 ES1 ES0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 该能量累加寄存器默认配置为读后不清 0,该寄存器的最小单位代表的能量为 1/EC kWh。 能量寄存器默认读后不清零,也可修改 EnergyClr=1,使能量寄存器读后清零。 5.1.2.6. 功率参数输出(PowerP2,PowerQ2) Active Power Register (PowerP2) Bit23 22 Read: AP23 AP22 Write: X X Reset: 0 0 Address: 10H 21 20 … 3 AP21 AP20…AP3 X X 0 0 2 1 Bit0 AP2 AP1 AP0 X X X 0 0 0 Reactive Power Register (PowerQ2) Address: 11H Bit23 22 21 20 … 3 2 1 Bit0 Read: RP23 RP22 RP21 RP20…RP3 RP2 RP1 RP0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 功率都为 24 位二进制补码格式,最高位为符号位,参数更新频率为 3.8Hz(EMU 时钟频率为 1MHz 时,配置 EMU 时钟为 2MHz 时则为 7.6Hz) 注:7059S/7059C PowerP2,PowerQ2 读出无效。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page27 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.1.2.7. 电压峰值寄存器(MAXUWAVE) MAX Votage(MAXUWAVE) Address:12H Bit21 20 19 18 … 3 2 1 Bit0 Read: SU_21 SU_20 SU_19 SU_18…SU_3 SU_2 SU_1 SU_0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 电压峰值寄存器,和 SAG、PEAK 功能相关,在经过用户指定的 ADC 周波后,将该寄存器更 新,得到此段时间内的 ADC 波形最大值(绝对值),该寄存器取自高通后的数据,为了和 ADC 的 位数对齐,该寄存器为 22bit。bit21 为符号位,同时该符号位扩展到 24 位,也就是说读出的数据 位中 bit23—bit21 都是符号位。数据采用二进制补码格式。 5.1.2.8. 数据备份寄存器(BCKREG) BackupData Register (BCKREG) Address: 16H Bit23 22 21 20…3 2 1 Bit0 Read: BCKData23 BCKData22 BCKData21 BCKData20…..BCKData3 BCKData2 BCKData1 BCKData0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 Backup Data 寄存器是保存上一次 SPI 或 UART 通讯传输的数据,共 3 个字节,分别代 表 SPI 或 UART 通讯读取数据或者上一次写入的数据的高,中,低字节(UART 写入为 2 个字节,此时,该寄存器高字节为无效字节)。 5.1.2.9. 通讯校验和寄存器(Ccheck) ComChecksum Register (Ccheck) Address: 17H Bit23 22 21 20…3 2 1 Bit0 Read: Ccheck23 Ccheck 22 Ccheck 21 Ccheck20….. Ccheck 3 Ccheck 2 Ccheck 1 Ccheck 0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 通讯校验和寄存器: 每次 SPI 或 UART 通讯的命令和数据都被累加放入 ComChecksum 寄存器的低两个字节。 ComChecksum 的高 8 位 bit16….bit23 会保存 SPI 或 UART 通讯的上一次的命令。SPI 或 UART 通讯中的数据为单字节长度的加法。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page28 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.1.2.10. 参数校验和寄存器(Scheck) SumChecksum Register (Scheck) Address: 18H Bit23 22 21 20…3 2 1 Bit0 Read: Scheck23 Scheck22 Scheck21 Scheck20….. Scheck3 Scheck2 Scheck1 Scheck0 Write: X X X X X X X Reset: 0 0 0 0 0 0 0 参数和校验寄存器为所有校表参数寄存器的和,40H---7CH,其中连续地址中没有分配 寄存器的部分不计算之内。Default 值为 0x0100BD。(计算不包含 72H-74H 寄存器) Scheck 寄存器的计算方式为: 对所有的校验寄存器采用三字节的无符号数加法,两/单字节寄存器高位补 0。 若配置过校表寄存器,此校验和寄存器随即更新,等待时间为 2us 左右,可忽略不计。 5.1.2.11. EMU 状态寄存器(EMUSR) EMU Status Register (EMUSR) Bit7 6 Read: Chanelstatus TAMP Write: X X Reset: 0 0 Bit15 14 Read: Write: X X Reset: 0 0 Address: 19H 5 4 I2PPXGTI1P X X 0 0 13 12 Checksum Err X X 0 0 3 NoQLd X 0 11 NoQLd2 X 0 2 NoPLd X 0 10 NoPLd2 X 0 1 REVQ X 0 9 NoQLd1 X 0 Bit0 REVP X 0 Bit8 NoPLd1 X 0 位名称 Checksum Err NOQLD2 NOPLD2 NOQLD1 NOPLD1 Chanelstatus TAMP I2PPXGTI1P NOQLD NOPLD 描述 使能内部校验和比较功能后,计算校验和与写入到 SUMCHECK 值不一样。 1:校验和出错 第 2 通道无功功率潜动标志(需要开启 75H.bit5:En_NewStatus) 注 1 第 2 通道有功功率潜动标志(需要开启 75H.bit5:En_NewStatus) 注 1 第 1 通道无功功率潜动标志(需要开启 75H.bit5:En_NewStatus) 第 1 通道有功功率潜动标志(需要开启 75H.bit5:En_NewStatus) 计量通道状态标志。(0:指示使用电流通道 1 计量 1:指示使用电流通道 2 计量) 窃电发生标志。(1:发生窃电)注 1 第二通道有效值(功率)大于第一通道有效值(功率)标志。 1:第二通道大于第一通道 注 1 当前计量通道无功功率潜动标志,该标志与功率寄存器更新速度相同,默认为 3.8Hz。NOQLD=1:无功功率处于潜动状态 当前计量通道有功功率潜动标志,该标志与功率寄存器更新速度相同,默认为 3.8Hz。NOPLD=1:有功功率处于潜动状态 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page29 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) REVP REVQ 有功功率反向标志,PF 发脉冲时更新,且在脉冲开始沿更新该标志。 REVP=1:有功功率反向 无功功率反向标志,QF 发脉冲时更新,且在脉冲开始沿更新该标志。 REVQ=1:无功功率反向 TAMP 窃电指示标识说明: 如果选择比较两路有效值大小做为防窃电的判断依据(tampsel=0): 当 I1Rms>I2Rms*(1+IChk)或者 I2Rms>I1Rms*(1+IChk)时,这个标志起作用。 如果选择比较两路有功功率(PowerP)大小做为防窃电的判断依据(tampsel=1): 当|PowerP1|>|PowerP2|*(1+IChk)或者|PowerP2| >|PowerP1|*(1+IChk)时,这个标志 起作用。 =0 表示未发生窃电,两路有效值或两路功率均小于 IPTAMP 设定的阈值(详见 page53 “自 动防窃电选择功率或有效值判断的配置)。 如果选择有效值做为防窃电的判断依据(tampsel=0): =1 表示 I2Rms>I1Rms;=0 表示 I2Rms≤I1Rms。 如果选择有功功率(|PowerP|)的绝对值做为防窃电的判断依据(tampsel=1): =1 表示|PowerP2|>|PowerP1|;=0 表示|PowerP2|<=|PowerP1|。 注 1:ATT705BU/7059S/7059C 该 bit 读出无效。 5.1.2.12. 系统状态寄存器(SYSSTA) System status Register (SYSSTA) Bit7 6 Read: Write: X X Reset: 0 0 Address: 1AH 5 4 X X 0 0 3 TEST_RST X 0 2 E_RST X 0 1 LBOR X 1 Bit0 WREN X 0 位名称 描述 TEST_RST TEST 引脚变化导致芯片发生复位,则该标志置位,读后清 0 E_RST RESET 引脚变化导致芯片发生复位,则该标志置位,读后清 0 LBOR 系统电源掉落引起芯片发生复位,则该标志置位,读后清 0 WREN 写使能标志(0:表示写使能关闭 1:表示写使能打开) 注意: BOR 复位为最高优先级,发生 LBOR 复位会将 TEST_RST 和 E_RST 标志清 0,但是发生 TEST_RST 和 E_RST 不会将 LBOR 标志清 0,该标志只能通过读后清 0。 5.1.2.13. ChipID ChipID Bit23 22 http://www.hitrendtech.com Address: 1BH 21 20 19 18 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page30 of 64 17 Bit16 Rev1.6 Read: Write: Reset: Code23 0 Code22 1 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) Code21 1 Code20 1 Code19 0 Code18 0 Code17 0 Code16 0 Read: Write: Reset: Bit15 Code15 0 14 Code14 1 13 Code13 0 12 Code12 1 11 Code11 0 10 Code10 0 9 Code9 1 Bit8 Code8 1 Bit7 6 5 Read: Write: Code7 Code6 Code5 Reset: 1 0 1 注意: 寄存器默认值为 HEX 数据:7053B0 4 Code4 1 3 Code3 0 2 Code2 0 1 Code1 0 Bit0 Code0 0 5.1.2.14. DeviceID DeviceID Read: Write: Reset: Bit23 Code23 0 22 Code22 1 Address: 1CH 21 20 Code21 Code20 1 1 Read: Write: Reset: Bit15 Code15 0 14 Code14 1 13 Code13 0 12 Code12 1 Bit7 6 5 Read: Write: Code7 Code6 Code5 Reset: 0 0 0 注意: 寄存器默认值为 HEX 数据:705304 4 Code4 0 19 Code19 0 18 Code18 0 11 Code11 0 10 Code10 0 3 Code3 0 2 Code2 1 17 Code17 0 Bit16 Code16 0 9 Code9 1 Bit8 Code8 1 1 Code1 0 Bit0 Code0 0 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page31 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.2. 校表参数寄存器 5.2.1. 校表参数寄存器列表 地址 (ECADR) 30H 31H 32H 33H 表 5-2 校表参数寄存器列表:(Read/Write) 名称 复位值 字节 长度 功能描述 EMUIE 0000 2(15bit) EMU 中断使能寄存器 EMUIF 8000 2(16bit) EMU 中断标志寄存器 WPREG 00 1(8bit) 写保护寄存器 SRSTREG 00 1(8bit) 软件复位寄存器 40H EMUCFG 0000 2(15bit) EMU 配置寄存器 41H FreqCFG 0088 2(9bit) 时钟/更新频率配置寄存器 42H ModuleEn 007E 2(14bit) EMU 模块使能寄存器 43H ANAEN 0003 1(7bit) ADC 开关寄存器 44H 45H IOCFG 0000 2(10bit) IO 输出配置寄存器 50H GP1 0000 2(16bit) 通道 1 的有功功率校正 51H GQ1 0000 2(16bit) 通道 1 的无功功率校正 52H GS1 0000 2(16bit) 通道 1 的视在功率校正 53H 54H GP2 0000 2(16bit) 通道 2 的有功功率校正 55H GQ2 0000 2(16bit) 通道 2 的无功功率校正 56H GS2 0000 2(16bit) 通道 2 的视在功率校正 57H 58H QPhsCal FF00 2(16bit) 无功相位补偿 59H ADCCON 0000 2(12bit) ADC 通道增益选择 5AH 5BH I2Gain 0000 2(16bit) 电流通道 2 增益补偿 5CH I1Off 0000 2(16bit) 电流通道 1 的偏置校正 5DH I2Off 0000 2(16bit) 电流通道 2 的偏置校正 5EH UOff 0000 2(16bit) 电压通道的偏置校正 5FH PQStart 0040 2(16bit) 起动功率设置 60H 61H HFConst 0040 2(15bit) 输出脉冲频率设置 62H CHK 0010 1(8bit) 窃电阈值设置 63H IPTAMP 0020 2(16bit) 窃电检测电流域值 64H http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page32 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 65H P1OFFSETH 00 66H P2OFFSETH 00 67H Q1OFFSETH 00 68H Q2OFFSETH 00 69H I1RMSOFFSET 0000 6AH I2RMSOFFSET 0000 6BH 6CH ZCrossCurrent 0004 6DH GPhs1 0000 6EH GPhs2 0000 6FH PFCnt 0000 70H QFCnt 0000 71H SFCnt 0000 72H ANACON 0000 73H SUMCHECKL 0000 74H SUMCHECKH 00 75H MODECFG 00 76H P1OFFSETL 00 77H P2OFFSETL 00 78H Q1OFFSETL 00 79H Q2OFFSETL 00 7AH UPeakLvl 0000 7BH USagLvl 0000 7CH UCycLen 0000 1(8bit) 1(8bit) 1(8bit) 1(8bit) 2(16bit) 2(16bit) 通道 1 有功功率偏置校正参数高 8 位,和 P1OFFSETL 组成为 16bit 补码 通道 2 有功功率偏置校正参数高 8 位,和 P2OFFSETL 组成为 16bit 补码 通道 1 无功功率偏置校正参数高 8 位,和 Q1OFFSETL 组成为 16bit 补码 通道 2 无功功率偏置校正参数高 8 位,和 Q2OFFSETL 组成为 16bit 补码 通道 1 有效值补偿寄存器,为 16bit 无符号数 通道 2 有效值补偿寄存器,为 16bit 无符号数 2(16bit) 2(16bit) 2(16bit) 2(16bit) 2(16bit) 2(16bit) 2(16bit) 2(16bit) 1(8bit) 1(8bit) 1(8bit) 1(8bit) 1(8bit) 1(8bit) 2(16bit) 2(16bit) 2(16bit) 电流过零阈值设置寄存器 通道 1 的相位校正(PQ 方式) 通道 2 的相位校正(PQ 方式) 快速有功脉冲计数 快速无功脉冲计数 快速视在脉冲计数 模拟控制寄存器 校验和低 16 位,由用户写入,使能比较功能 后,芯片比较给出标志 检验和高 8 位,由用户写入,使能比较功能 后,芯片比较给出标志 模式配置寄存器 通道 1 有功功率偏置校正参数低 8 位,和 P1OFFSETH 组成 16bit 补码 通道 2 有功功率偏置校正参数低 8 位,和 P2OFFSETH 组成 16bit 补码 通道 1 无功功率偏置校正参数低 8 位,和 Q1OFFSETH 组成 16bit 补码 通道 2 无功功率偏置校正参数低 8 位,和 Q2OFFSETH 组成 16bit 补码 UPEAK 阈值寄存器,16 位无符号数,与 ADC 绝对值的高位对齐 USAG 阈值寄存器,16 位无符号数,与 ADC 绝对值的高位对齐 PEAK SAG 检测周期设置寄存器,16bit http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page33 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.2.2. 校表参数寄存器说明 5.2.2.1. 中断使能寄存器(EMUIE) EMU Interrupt Enable Register (EMUIE) Bit15 14 13 Read: Write: CZCROS1_IE CZCROS2_IE Reset: 0 0 0 Address: 30H 12 11 USAGIE PRms UpdatesIE 0 0 10 PEOFIE 0 9 QEOFIE 0 Bit8 SEOFIE 0 Read: Write: Reset: Bit7 UPEAKIE 0 6 TampIE 0 5 PFIE 0 4 QFIE 0 3 SFIE 0 2 SPLIE 0 1 ZXIE 0 Bit0 SPIWrongIE 0 位名称 描述 CZCROS1_IE 电流通道 1 正向过零中断使能(0:禁止 1:使能)注 1 CZCROS2_IE 电流通道 2 正向过零中断使能(0:禁止 1:使能) USAGIE 电压通道信号 SAG 中断使能(0:禁止 1:使能) PRms_UpdatesIE 功率寄存器,有效值寄存器更新中断使能(0:禁止 1:使能) PEOFIE 有功电能寄存器溢出时的中断使能(0:禁止 1:使能) QEOFIE 无功电能寄存器溢出时的中断使能(0:禁止 1:使能) SEOFIE 视在电能寄存器溢出时的中断使能(0:禁止 1:使能) UPEAKIE 电压通道信号 PEAK 中断使能(0:禁止 1:使能) TampIE 窃电中断使能(0:禁止 1:使能) 注 1 PFIE PF 发脉冲时的中断使能(0:禁止 1:使能) QFIE QF 发脉冲时的中断使能(0:禁止 1:使能) SFIE SF 发脉冲时的中断使能(0:禁止 1:使能) SPLIE 波形寄存器更新时的中断使能(0:禁止 1:使能) ZXIE SPIWrongIE 电压发生用户指定的过零方式时的中断使能(0:禁止 1:使能) SPI 通讯错误中断使能注 2 注 1:ATT7059S/7059C 该 bit 无效。 注 2:ATT7059S/7059C 该 bit 无效。 5.2.2.2. 中断标志寄存器(EMUIF) EMU Interrupt Flag Register (EMUIF) Bit15 14 13 Read: RSTIF Write: CZCROS1_IF CZCROS2_IF Reset: 0 0 0 Address: 31H 12 11 USAGIF PRms UpdatesIF 0 0 10 PEOFIF 0 9 QEOFIF 0 Bit8 SEOFIF 0 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page34 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) Read: Write: Reset: Bit7 UPEAKIF X 0 6 TampIF X 0 5 PFIF X 0 4 QFIF X 0 3 SFIF X 0 2 SPLIF X 0 1 ZXIF X 0 Bit0 SPIWrongIF X 0 位名称 描述 RSTIF CZCROS1_IF 芯片发生复位时,该标志置位,读后清 0 电流通道 1 正向过零中断标志,读后清 0 注 1 CZCROS2_IF 电流通道 2 正向过零中断标志,读后清 0 USAGIF 电压通道信号低于设定阈值中断标志,读后清 0 PRms_UpdatesIE 功率寄存器,有效值寄存器更新中断标志,读后清 0 PEOFIF 有功电能寄存器溢出时,该标志置位,读后清 0 QEOFIF 无功电能寄存器溢出时,该标志置位,读后清 0 SEOFIF 视在电能寄存器溢出时,该标志置位,读后清 0 UPEAKIF TampIF 电压通道信号高于设定阈值中断标志,读后清 0 窃电发生时,该标志置位,读后清 0 注 1 PFIF PF 发脉冲时,该标志置位,读后清 0 QFIF QF 发脉冲时,该标志置位,读后清 0 SFIF SF 发脉冲时,该标志置位,读后清 0 SPLIF 波形寄存器更新时,该标志置位,读后清 0 ZXIF SPIWrongIF 电压发生用户指定的过零方式时,该标志置位,读后清 0 SPI 通讯错误中断标志信号,读后清 0 注 2 当中断使能打开后,如果发生中断,/IRQ PIN 被拉低(default),所有中断以“或”的形式通过/IRQ PIN 放出。 注 1:ATT7059S/7059C 该 bit 读出无效。 注 2:ATT7059S/7059C 该 bit 读出无效。 5.2.2.3. 写保护寄存器(WPCFG) Written protect Register (WPCFG) Address: 32H Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: WPCFG7* WPCFG6 WPCFG5 WPCFG4 WPCFG3 WPCFG2 WPCFG1 WPCFG0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: WPCFG = 0xA6:表示写保护打开,只能操作 50H 到 7CH 的校表参数寄存器,不可操作 40H 到 45H 的校表参数寄存器。 WPCFG = 0xBC:表示写保护打开,只能操作 40H 到 45H 的校表参数寄存器,不可操作 50H 到 7CH 的校表参数寄存器。 WPCFG = 其他值:表示写保护关闭,对校表参数寄存器操作无效 写保护打开后,只要不改变 WPCFG 寄存器的值,那么写保护打开就一直有效。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page35 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.2.2.4. 软件复位寄存器(SRSTREG) Soft reset Register (SRSTREG) Address: 33H Bit7 6 5 4 3 2 1 Read: Write: SRST7 SRST 6 SRST 5 SRST 4 SRST 3 SRST 2 SRST 1 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: SRSTREG 寄存器如果写入 0x55 会导致芯片发生复位,复位后该寄存器清 0。 Bit0 SRST 0 0 5.2.2.5. EMU 配置寄存器(EMUCFG) EMUCFG Read: Write: Reset: Bit15 0 Address: 40H 14 13 12 11 10 9 Bit8 EnergyClr QMOD1 QMOD0 PMOD1 PMOD0 QSSelect 0 0 0 0 0 0 0 Bit7 6 5 Read: Write: Zxd1 Zxd0 Reset: 0 0 0 4 3 2 1 Bit0 FLTON CHNSEL* CIADD* TampSel 0 0 0 0 0 位名称 EnergyClr QMOD[1…0] PMOD[1…0] QSSelect Zxd1 Zxd0 FLTON CHNSEL CIADD TampSel 注意: 描述 设置是否能量寄存器读后清 0(0:读后不清 0; 1:读后清 0) 无功能量寄存器 EnergyQ 累加模式选择,详细配置见后表 有功能量寄存器 EnergyQ 累加模式选择,详细配置见后表 无功电能/视在电能输出选择(0:无功电能输出 1:视在电能输出)注 1 电压中断过零的选择,详细配置见后表 电压中断过零的选择,详细配置见后表 自动防窃电模块开关(0:自动防窃电关闭 1:自动防窃电开启), 详细见后表注 2 选择通道计量(0:选择通道 1 计量 1:选择通道 2 计量),详细见后表注 2 单相三线累加模式选择(0:单通道方式 1:电流累加和模式)注 3 防窃电源头选择(0:选择电流有效值做防窃电 1:选择有功功率做防窃电) CHK 和 IPTAMP 的源头选择,其中 IPTAMP 还受 IPTamp_Sel 控制,配置关系 详见 5.2.2.39 配置表格说明。注 2 电流相加模式下,每路通道用各自的校表参数数据,功率累加模式在电流相加模式下固定为 绝对值累加模式。在 FLTON=1 时,即开启自动防窃电模块时,CIADD 和 CHNSEL 将失去意义, http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page36 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 虽可读写,但是无效;只有 FLTON=0 时 CIADD 和 CHNSEL 可有效读写。 注 1:ATT705BU/7059S/7059C 该 bit 写入无效。 注 2 ATT7059S/7059C 保持寄存器默认值 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 QMOD1 0 0 1 1 QMOD0 0 1 0 1 无功功率累加模式,即 QFCnt 的累加模式 计算能量时,按照代数和方式对功率进行累加 (default) 计算能量时,只累加正向功率,不累加负向功率 计算能量时,按照绝对值方式对功率进行累加 计算能量时,按照代数和方式对功率进行累加 PMOD1 0 0 1 1 PMOD0 0 1 0 1 有功功率累加模式,即 PFCnt 的累加模式 计算能量时,按照代数和方式对功率进行累加(default) 计算能量时,只累加正向功率,不累加负向功率 计算能量时,按照绝对值方式对功率进行累加 计算能量时,按照代数和方式对功率进行累加 ZXD1 0 0 1 ZXD0 0 1 X 电压过零输出选择,电压过零中断选择 正向过零中断产生,当 ZXCFG=1 时,引脚输出正向过零波形(default) 负向过零中断产生,当 ZXCFG=1 时,引脚输出负向过零波形 双向过零中断产生,当 ZXCFG=1 时,引脚输出双向过零波形 输入信号 FLTON 1 0 0 0 CIADD X 0 0 1 CHNSEL X 0 1 x 输出信号 Chanelstatus 能量累加 指示自动防窃电的 根据 Chanelstatus 来决定采用 通道选择结果 哪一路功率参与计量 0 选择通道 1 参与计量 (default) 1 选择通道 2 参与计量 0 单相三线模式(绝对值累加) 5.2.2.6. 时钟配置寄存器(FreqCFG) FreqCFG Address: 41H Bit15 14 13 12 11 10 Read: Write: Reset: 0 0 0 0 0 0 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page37 of 64 9 Bit8 CFP1 0 0 Rev1.6 Read: Write: Reset: Bit7 CFP0 1 6 PRFCFG1 0 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5 4 3 PRFCFG0 Emuclk_ctrl1 Emuclk_ctrl0 0 0 1 2 SPL2 0 1 SPL1 0 Bit0 SPL0 0 位名称 SPL[2…0] Emuclk_Ctrl[1..0] CFP[1:.0] PRFCFG[1…0] 描述 ADC 波形寄存器采样速率选择,详细见下表 EMU 时钟频率选择位,详细见下表 脉宽调整位,详细见下表 有效值更新速度选择,详细配置见后表 SPL2 0 0 0 0 1 SPL1 0 0 1 1 x SPL0 0 1 0 1 x 波形采样频率(EMU 时钟频率 1MHz) 0.976k Hz (femu/1024) (default) 1.953k Hz (femu/512) 3.906k Hz (femu/256) 7.812k Hz (femu/128) 15.62k Hz (femu/64) Emuclk_Ctrl1 Emuclk_Ctrl0 0 0 0 1 1 X EMU 时钟频率 (系统时钟为 6MHz) 2MHz 1MHz(default) 1MHz EMU 时钟频率 (系统时钟为 5.5296MHz) 1.8MHz 921KHz 921KHz PRFCFG1 0 0 1 1 PRFCFG0 0 1 0 1 有效值更新速度(EMU 时钟频率 1MHz) 3.8Hz(default) 7.6Hz 15.2Hz 3.8Hz CFP 脉宽选择:EMU 时钟频率选择为 2MHz 的时候 CFP[1:0] 00 01 脉宽 90ms 90/2=45ms 10 90/4=22.5ms 11 90/8=11.25ms CFP 脉宽选择:EMU 时钟频率选择为 1MHz 的时候 CFP[1:0] 00 01 (default) 脉宽 180ms 180/2=90ms 10 180/4=45ms 11 180/8=22.5ms 5.2.2.7. 模式控制寄存器(ModuleEn) ModuleEn Address: 42H http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page38 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) Bit15 14 13 12 11 10 9 Bit8 Read: X Write: Rosi_i2_en Rosi_i1_en WDTEN Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: SRun QRun PRun HPFONU HPFONI2 HPFONI1 Reset: 0 1 1 1 1 1 1 0 位名称 Rosi_i2_en Rosi_i1_en WDTEN SRun QRun PRun HPFONU HPFONI2 HPFONI1 描述 使能电流通道 2 支持罗氏线圈(0:关闭 Rosi 1:使能 Rosi) 注 3 使能电流通道 1 支持罗氏线圈(0:关闭 Rosi 1:使能 Rosi) 当 SPI 一直拉低的时候开启此功能,可实现 SPI_CLK 信号自同步,当用户 300ms 不操作 SPI 接口,SPI 模块自动恢复到复位状态(0:该功能关闭 1:该功能 使能) 视在能量累加使能(0:停止计量 1:允许计量) 无功能量累加使能(0:停止计量 1:允许计量) 有功能量累加使能(0:停止计量 1:允许计量) 电压通道高通滤波器开关(0:关闭 1:开) 电流通道 2 高通滤波器开关(0:关闭 1:开)注 2 电压通道 1 高通滤波器开关(0:关闭 1:开) 注 2 ATT7059S/7059C 保持寄存器默认值 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.8. ADC 开关寄存器(ANAEN) Analog Enable Register (ANAEN) Bit7 6 Read: Write: Reset: 0 0 Address: 43H 5 4 0 0 3 2 1 Bit0 Adc_i2on Adc_i1on Adc_uon 0 0 1 1 位名称 Adc_i2on Adc_i1on Adc_uon 描述 电流通道 I2 的 ADC 开关信号(0:关闭 电流通道 I1 的 ADC 开关信号(0:关闭 电压通道 U 的 ADC 开关信号(0:关闭 1:打开)注 3 1:打开) 1:打开) 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page39 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.2.2.9. 输出引脚配置寄存器(IOCFG) IOCFG Address: 45H Bit15 14 13 12 11 10 9 Bit8 Read: Write: Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 Bit7 6 5 Read: POS Write: IRQCFG1 Reset: 0 0 0 4 3 2 1 Bit0 IRQCFG0 0 0 0 0 0 位名称 POS IRQCFG[1:0]注 3 描述 0:PF/QF/SF 为高电平有效 1:PF/QF/SF 为低电平有效 IRQ 引脚功能配置: (1) IRQCFG0=0,IRQCFG1=0:中断输出,低电平有效(default) (2) IRQCFG0=0,IRQCFG1=1:中断输出,高电平有效 (3) IRQCFG0=1,IRQCFG1=0:只输出 Upeak 和 Usag 功能(其他中断无效), 当触发 Upeak 或 Usag 事件时,(即外部电压输入信号在用户设定时间内超过设 定阈值(UPeakLvl),或者 Usag 在用户设定时间内低于设定阈值(USagLvl)) IRQ 就会由正常时低电平输出变成高电平输出。触发后无法通过清 EMUIF 中的 标志位来清除,当外部电压输入信号恢复正常时,IRQ 自动恢复为低电平输出。 (4) IRQCFG0=1,IRQCFG1=1:IRQ 电平输出逻辑与(3)情况正好相反。 即当触发 Upeak 或 Usag 事件时,(即外部电压输入信号在用户设定时间内超过 设定阈值(UPeakLvl),或者 Usag 在用户设定时间内低于设定阈值(USagLvl)) IRQ 就会由正常时高电平输出变成低电平输出。触发后无法通过清 EMUIF 中的 标志位来清除,当外部电压输入信号恢复正常时,IRQ 自动恢复为高电平输出。 注 3 ATT7059S 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.10. 通道 1 有功功率校正(GP1) Active Power Gain 1 Register (GP1) Address: 50H Bit15 14 13 12 … 3 2 Read: Write: GP1_15 GP1_14 GP1_13 GP1_12…GP1_3 GP1_2 Reset: 0 0 0 0 0 注意: 该寄存器为 16 位有符号数,最高位为符号位。 功率因数为 1 的情况下,用户在校表过程中测得的误差为:Err% Pgain = -Err% /(1+Err%) http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page40 of 64 1 GP1_1 0 Bit0 GP1_0 0 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 如果 Pgain 为正数,则 GP1 的写入值为: Pgain *32768 如果 Pgain 为负数,则 GP1 的写入值为:65536+Pgain *32768 5.2.2.11. 通道 1 无功功率校正(GQ1) Reactive Power Gain Register (GQ1) Address: 51H Bit15 14 13 12 … 3 2 Read: Write: GQ1_15 GQ1_14 GQ1_13 GQ1_12…GQ1_3 GQ1_2 Reset: 0 0 0 0 0 注意: 16 位有符号数,最高位为符号位。 用户校表过程中,一般 GQ1 写入值与 GP1 计算后的写入值相同。 1 GQ1_1 0 Bit0 GQ1_0 0 5.2.2.12. 通道 1 视在功率校正(GS1) Apparent Power Gain 1 Register (GS1) Address: 52H Bit15 14 13 12 … 3 2 Read: Write: GS1_15 GS1_14 GS1_13 GS1_12…GS1_3 GS1_2 Reset: 0 0 0 0 0 注意: 16 位有符号数,最高位为符号位。 用户校表过程中,GS1 写入值与 GP1 计算后的写入值相同。 1 GS1_1 0 Bit0 GS1_0 0 5.2.2.13. 通道 2 有功功率校正(GP2) Active Power Gain 2 Register (GP2) Bit15 14 Address: 54H 13 12 … 3 Read: Write: GP2_15 GP2_14 GP2_13 GP2_12…GP2_3 Reset: 0 0 0 0 注意: 与 GP1 的计算公式相同。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 2 GP2_2 0 1 GP2_1 0 Bit0 GP2_0 0 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page41 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.2.2.14. 通道 2 无功功率校正(GQ2) Reactive Power Gain 2 Register (GQ2) Bit15 14 Address: 55H 13 12 … 3 Read: Write: GQ2_15 GQ2_14 GQ2_13 GQ2_12…GQ2_3 Reset: 0 0 0 0 注意: 用户在校正过程中,一般与 GP2 的写入值相同。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 2 GQ2_2 0 1 GQ2_1 0 Bit0 GQ2_0 0 5.2.2.15. 通道 2 视在功率校正(GS2) Apparent Power Gain 2 Register (GS2) Bit15 14 Address: 56H 13 12 … 3 Read: Write: GS2_15 GS2_14 GS2_13 GS2_12…GS2_3 Reset: 0 0 0 0 注意: 用户在校正过程中,一般与 GP2 的写入值相同。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 2 GS2_2 0 1 GS2_1 0 Bit0 GS2_0 0 5.2.2.16. 无功相位校正(QPhsCal) QPhsCal Address: 58H Bit15 14 13 12…3 2 1 Bit0 Read: Write: QPC15 QPC14 QPC13 QPC12….QPC3 QPC2 QPC1 QPC0 Reset: 1 1 1 0 0 0 0 注意: 无功相位补偿寄存器也采用二进制补码形式,最高位为符号位。 该寄存器默认值 FF00H。 默认值对应于 femu=1MHz 时的情况,50Hz 信号频率下不需要再校正; 当 femu=1MHz 时,60Hz 信号频率下此寄存器写入 FE98H 即可,也不需要额外校准; 当 femu 改变,或者信号为其他频率时,需要按照下面的公式进行校正: 无功 0.5L,在 U,I 夹角为 30 度时进行校正,功率 Q 的误差值为:Err% QPhasCal 的计算公式为: Result = Err%*32768/1.732-256 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page42 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 如果 Result 为正数则 QphsCal = Result; 如果 Result 为负数则 QphsCal = 65536+Result; 注: 1, 当系统时钟改为 5.5296MHz 时,为得到精确的无功精度,需要校准该寄存器。 2, 此寄存器校正内部相移滤波器,对两个计量通道来说,校准结果通用。 5.2.2.17. ADC 通道增益(ADCCON) ADC Channel Gain Register (ADCCON) Bit15 14 13 Read: Write: PGA242 Reset: 0 0 0 Address: 59H 12 11 PGA241 DGI3 0 0 10 DGI2 0 9 DGI1 0 Bit8 DGI0 0 Read: Write: Reset: Bit7 DGU1 0 6 DGU0 0 5 PGA3 0 4 PGA2 0 3 PGA1 0 2 PGA0 0 1 UPGA1 0 Bit0 UPGA0 0 PGA242 PGA3 PGA2 I2Gain PGA241 PGA1 PGA0 I1Gain UPGA1 UPGA0 UGAIN 0 0 0 PGA=1 0 0 0 PGA=1 0 0 PGA=1 0 0 1 PGA=4 0 0 1 PGA=4 0 1 PGA=2 0 1 0 PGA=8 0 1 0 PGA=8 1 0 PGA=4 0 1 1 PGA=16 0 1 1 PGA=16 1 1 PGA=4 1 X X PGA=24 1 X X PGA=24 注意: 这里的 I1Gain,I2Gain,UGain 分别指的是 ADC 模拟部分的电流通道 1 增益,电流通道 2 增益,电压通道增益。 注 3 ATT7059S/7059C PGA242 PGA3 PGA2 3bit 无该功能,保持寄存器默认值 DGU 1 DGU 0 电压通道 DGI1 DGI0 电流通道 1 DGI3 DGI2 电流通道 2 0 0 DG=1 0 0 DG=1 0 0 DG=1 0 1 DG=2 0 1 DG=2 0 1 DG=2 1 0 DG=4 1 0 DG=4 1 0 DG=4 1 1 DG=8 1 1 DG=8 1 1 DG=8 注意: 数字增益是通过移位放大 ADC 后的数字信号来实现的,放大倍率为 1/2/4/8。数字增益可以 用于小信号加倍,有效值也随之一起加倍。 注 3 ATT7059S/7059C DGI3 DGI2 PGA242 PGA3 PGA2 无该功能,保持寄存器默认值 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page43 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.2.2.18. 电流通道 2 增益设置(I2Gain) Current 2 Gain Register (I2Gain) Bit15 14 Address: 5BH 13 12 … 3 2 1 Bit0 Read: Write: I2G15 I2G14 I2G13 I2G12…I2G3 I2G2 I2G1 I2G0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 通道 2 电流增益寄存器采用二进制补码形式,最高位为符号位。定义参见校表过程。在相同 外部电流通道输入时,使两路的电流有效值输出一致,主要为了调整由于两个电流通道的外部传 感器不同而引入的两个电流 ADC 通道的有效值差异。 计算公式如下(I1Rms 和 I2Rms 分别为输入相同时电流通道 1 的有效值寄存器值和电流通道 2 的有效值寄存器值): Gain=(I1Rms/I2Rms)-1; 若 Gain>0,I2Gain=Gain*(2^15); 若 Gain<0,I2Gain=2^16+Gain*(2^15); 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.19. 电流通道 1 直流偏置校正寄存器(I1Off) Current 1 Offset Register (I1Off) Address: 5CH Bit15 14 13 12 … 3 2 1 Bit0 Read: Write: I1OS15 I1OS14 I1OS13 I1OS12…I1OS3 I1OS2 I1OS1 I1OS0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 在测量直流信号的情况下使用,先关闭高通,当输入通道信号为 0 的时候,连续几次读寄存 器 00H 的值平均后取反,得到 I1Off 寄存器的值,用户得到后将这个值存储起来,以后在使用过 程中只需要在重新上电关闭高通后将之前存储的 I1Off 值重新写入寄存器。 该寄存器的最小单位与 ADC 输出的 16 位数据的最小单位一致。 该寄存器主要目的是当用户期望测试直流信号时,将芯片内部高通关闭,I1/I2/U 必须一起关 高通,否则会引入相位误差。通过这个寄存器校正外部输入信号为 0 时的 ADC 零漂,一般来说 用户测试交流信号不需要配置该寄存器。 注:I1Off 与 I2Off 不能同时进行校正。 5.2.2.20. 电流通道 2 直流偏执校正寄存器(I2Off) Current 2 Offset Register (I2Off) http://www.hitrendtech.com Address: 5DH 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page44 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) Bit15 14 13 12 … 3 2 1 Bit0 Read: Write: I2OS15 I2OS14 I2OS13 I2OS12…I2OS3 I2OS2 I2OS1 I2OS0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 在测量直流信号的情况下使用,先关闭高通,当输入通道信号为 0 的时候,连续几次读寄存 器 01H 的值平均后取反,得到 I2Off 寄存器的值,用户得到后将这个值存储起来,以后在使用过 程中只需要在重新上电关闭高通后将之前存储的 I2Off 值重新写入寄存器。 该寄存器的最小单位与 ADC 输出的 16 位数据的最小单位一致。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值。 注:I1Off 与 I2Off 不能同时进行校正。 5.2.2.21. 电压通道直流偏执校正寄存器(UOff) Voltage Offset Register (UOff) Address: 5EH Bit15 14 13 12 … 3 2 1 Bit0 Read: Write: UOS15 UOS14 UOS13 UOS12…UOS3 UOS2 UOS1 UOS0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 在测量直流信号的情况下使用,先关闭高通,当输入通道信号为 0 的时候,连续几次读寄存 器 02H 的值平均后取反,得到 UOff 寄存器的值,用户得到后将这个值存储起来,以后在使用过 程中只需要在重新上电关闭高通后将之前存储的 UOff 值重新写入寄存器。 其最小单位与 ADC 输出的 16 位数据的最小单位一致。通道直流偏置校正只在高通环节关闭 后使用。I1/I2/U 必需一起关高通,否则会引入相位误差。 5.2.2.22. 潜动与启动(PQStart) PQStart Address: 5FH Bit15 14 13 12 … 7 6 5…2 1 Bit0 Read: Write: PQS15 PQS 14 PQS 13 PQS 12…PQS 7 PQS 6 PQS 5…PQS 2 PQS 1 PQS 0 Reset: 0 0 0 0 1 0 0 0 注意: PQStart 是 16 位无符号数,做比较时,将其作为低 16 位与 P/Q (PowerP 0x0AH / PowerQ 0x0BH,均为 24bit 有符号数)的绝对值进行比较,以作起动判断。 |P|小于 PQStart 时,PF 不输出脉冲。同时将 REVP 反向标志清 0。 |Q|小于 PQStart 时,QF 不输出脉冲。同时将 REVQ 反向标志清 0。 (|P|/|Q|同时都小于 PQStart)时,SF 不输出脉冲。 应用方式: 1,校表结束后,输入 Ib,Un。 2,读出 PowerP 的值为 24bir 补码 x1,取其原码值为 x2。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page45 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 3,设写入 PQStart 的值为 Y,假如要求 0.4%Ib 电表能够启动,则: Y = x 2 *0.2 % 5.2.2.23. 脉冲频率设置寄存器(HFConst) HFConst Address: 61H Bit15 14 13 12 …7 6 5…2 1 Bit0 Read: 0 Write: X HFC14 HFC13 HFC12…HFC7 HFC6 HFC5….HFC2 HFC1 HFC0 Reset: 0 0 0 0 1 0 0 0 注意: HFConst 是 15 位无符号数,做比较时,将其作为低 15 位与快速脉冲计数寄存器 0x6FH~0x71H 寄存器值的绝对值做比较,如果大于等于 HFConst 的值,那么就会有对应的 PF/QF/SF 脉冲输出。 HFConst 的默认值是 0x0040。 5.2.2.24. 通道间窃电阈值|P|或者 IRMS 的域值设置(Chk) Check Register (Chk) Address: 62H Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: CHK7 CHK6 CHK5 CHK4 CHK3 CHK2 CHK1 CHK0 Reset: 0 0 0 1 0 0 0 0 注意: 通道间窃电阈值寄存器采用二进制补码形式,表示范围(0,+1)。 ICHK=ICK7*2^(-1)+ ICK6*2^(-2)+ ICK5*2^(-3)+ …+ ICK1*2^(-7)+ ICK0*2^(-8) 当|I2Rms-I1Rms|/I1Rms 或者|PowerP2-PowerP1|/PowerP1 大于 ICHK 时,置位窃电标志。 当且仅当 Check Register 的某一个 Bit 为 1 时,对应的阈值如下表: Bit7 0.5 Bit6 0.25 Bit5 0.125 Bit4 0.0625 Bit3 0.03125 Bit2 0.015625 Bit1 0.007813 Bit0 0.003906 例如:Check Register=0x1A 时,窃电阈值为 0.0625+0.03125+0.007813=10.1563% 默认为:0.0625 也即 6.25%。 开启自动防窃电后,当选择电流有效值作为防窃电比较的源头时,电流 1 和电流 2 两者之差 比(|I2Rms-I1Rms|/I1Rms)超过窃电阈值电流值,则自动选择大的电流值参与功率计量,同时 TAMP=1。如果电流 2 大于电流 1,则将标志位 I2GTI1 置为 1,否则标志位 I2GTI1 为 0。 当 选 择 功 率 作 为 防 窃 电 比 较 的 源 头 时 , 功 率 PowerP1 和 功 率 PowerP2 两 者 之 差 比 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page46 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) ( |PowerP2-PowerP1|/PowerP1 ) 超 过 窃 电 值 , 则 自 动 选 择 大 的 功 率 值 参 与 功 率 计 量 , 同 时 TAMP=1。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.25. 窃电检测阈值|P|或者 IRMS 的域值设置(IPTAMP) IPTAMP Bit15 Address: 63H 14 13 12…3 2 1 Bit0 Read: Write: IPTAMP15 X IPTAMP14 IPTAMP13 IPTAMP12…IPTAMP3 IPTAMP2 IPTAMP1 IPTAMP0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 该寄存器默认值为 0x0020。 格式同电流有效值寄存器或功率寄存器,IPTAMP[15:0]是高 16 位的电流有效值寄存器或功 率寄存器。 注意:IPtamp 的最高位 bit15 用户写入无效,一直是 0,最大用户可以写入的值为 0x7FFF。 自动防窃电处理模块开启时: 若选择使用电流有效值做为防窃电阈值的判断,当通道 1 和 2 的电流有效值都低于 IPTAMP 时,系统默认选择通道 1 作为有效输入,TAMP、I2PPXGTI1P 和 CHNSEL 均为 0;也可通过配置 CHNFix =1 不切换保持之前的计量通道。 若选择使用功率 P 的绝对值做为防窃电阈值的判断,当 PowerP1 和 PowerP2 都低于 IPTamp 时,系统默认选择通道 1 做为有效输入,TAMP、I2PPXGTI1P 和 CHNSEL 均为 0;也可通过配置 CHNFix =1 不切换保持之前的计量通道。 IPTAMP 默认选择电流作为防窃电阈值的判定依据,也可通过 TEMP_SEL、IPTemp_Sel 组合 配置为选择功率作为防窃电阈值的判断源头,配置方式详见 5.2.2.39。 注 3 :ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.26. 第一通道小信号有功功率校正高位(P1OFFSETH) Power offset 1 High (P1OFFSETH) Address: 65H Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: P1OFFH7 P1OFFH6 P1OFFH5 P1OFFH4 P1OFFH3 P1OFFH2 P1OFFH1 P1OFFH0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: 有功功率通道 1 校正寄存器采用二进制补码形式。 P1OFFSETH 与 24 位寄存器 PowerP1 的低 8 位对齐。(与内部运算 32 位寄存器 PowerP1'的 bit[15:8]对齐)。 注:P-offset 校验方法详见“推荐校表过程”第 5 步。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page47 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 5.2.2.27. 第二通道小信号有功功率校正高位(P2OFFSETH) Power offset 2 High (P2OFFSETH) Address: 66H Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: P2OFFH7 P2OFFH6 P2OFFH5 P2OFFH4 P2OFFH3 P2OFFH2 P2OFFH1 P2OFFH0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: 有功功率通道 2 校正寄存器采用二进制补码形式。 P2OFFSETH 与 24 位寄存器 PowerP2 的低 8 位对齐(与内部运算 32 位寄存器 PowerP2'的 bit[15:8]对齐)。 注:P-offset 校验方法详见“推荐校表过程”第 5 步。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.28. 第一通道小信号无功功率校正高位(Q1OFFSETH) Reactive Power offset1 High Address: 67H (Q1OFFSETH) Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: Q1OFFH7 Q1OFFH6 Q1OFFH5 Q1OFFH4 Q1OFFH3 Q1OFFH2 Q1OFFH1 Q1OFFH0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: 无功功率通道 1 校正寄存器采用二进制补码形式 Q1OFFSETH 与 24 位寄存器 PowerQ1 的低 8 位对齐(与内部运算 32 位寄存器 PowerQ1'的 bit[15:8]对齐)。。 注:Q-offset校验方法与P-offset的校正方法相同,只是需要用户通过观察无功的精度来计算得 到。 5.2.2.29. 第二通道小信号无功功率校正高位(Q2OFFSETH) Reactive Power (Q2OFFSETH) offset2 High Address: 68H Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: Q2OFFH7 Q2OFFH6 Q2OFFH5 Q2OFFH4 Q2OFFH3 Q2OFFH2 Q2OFFH1 Q2OFFH0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: 无功功率通道 2 校正寄存器采用二进制补码形式 Q2OFFSETH 与 24 位寄存器 PowerQ2 的低 8 位对齐(与内部运算 32 位寄存器 PowerQ2'的 bit[15:8]对齐)。 注:Q-offset校验方法与P-offset的校正方法相同,只是需要用户通过观察无功的精度来计算得 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page48 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 到。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.30. 电流通道 1 有效值偏置校正寄存器(I1RMSOFFSET) I1RMSOFFSET Address: 69H Bi15 14 13 12 … 3 2 1 Bit0 Read: I1RMS I1RMS I1RMS I1RMS I1RMS I1RMS I1RMS Write: OFFSET15 OFFSET14 OFFSET13 OFFSET12---I1RMSOFFSET3 OFFSET2 OFFSET1 OFFSET0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 电流通道 1 有效值校正寄存器采用二进制无符号数形式。 计算公式为: 当输入信号为 0 的时候,多次读取 I1RMS,取平均值后,然后按照下面的公式计算。 I1RMSOFFSET = (I1RMS^2)/ (2^15) 如果外部噪声很大,则会导致通过上述公式计算出的 I1RMSOFFSET 超限,此时就只能通过 用户自行写软件来去除板级过大的噪声,该寄存器不能完全消除这种零漂噪声 5.2.2.31. 电流通道 2 有效值偏执校正寄存器(I2RMSOFFSET) I2RMSOFFSET Bi15 Address: 6AH 14 13 12 … 3 2 1 Bit0 Read: Write: I2RMS OFFSET15 I2RMS OFFSET14 I2RMS OFFSET13 I2RMS OFFSET12---I2RMSOFFSET3 I2RMS OFFSET2 I2RMS OFFSET1 I2RMS OFFSET0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 电流通道 2 有效值校正寄存器采用二进制无符号数形式 计算公式为: 当输入信号为 0 的时候,多次读取 I2RMS,取平均值后,然后按照下面的公式计算。 I2RMSOFFSET = (I2RMS^2)/ (2^15) 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.32. 电流过零域值设定寄存器(ZCrossCurrent) ZCrossCurrent Address: 6CH Bit15 14 13 12 … 3 2 Read: ZC15 ZC154 ZC13 ZC12…ZC3 ZC2 Write: Reset: 0 0 0 0 0 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page49 of 64 1 Bit0 ZC1 ZC0 0 0 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 注意: 电流有效值与 ZCrossCurrent 相比较。ZCrossCurrent 对应 IRMS 的低 16 位 Bit15…bit0。 过零电流域值设置寄存器,当电流有效值小于用户设定的电流过零域值设置寄存器的时候,则不 输出电流正向过零信号,内部输出恒为 0。同时相应通道的角度寄存器输出为 0,不进行角度计 算。 5.2.2.33. PQ 方式相位校正寄存器(GPhs1) Phase Calibration 1 Register (GPhs1) Address: 6DH Bit15 14 13 12 … 3 2 1 Read: Write: GPS1_15 GPS1_14 GPS1_13 GPS1_12…GPS1_3 GPS1_2 GPS1_1 Reset: 0 0 0 0 0 0 注意: PQ 方式校相位计算公式如下: 用户在信号输入为阻性的时候通过 PGain 寄存器将输出误差校正到 0 附近 将信号输入调整为 0.5L,此时观察误差为 Err% 如果 Err 为负数: Gphs1 = -Err%*32768/1.732 如果 Err 为正数: Gphs1 = 65536 – Err%*32768/1.732 Bit0 GPS1_0 0 5.2.2.34. PQ 方式相位校正寄存器(GPhs2) Phase Calibration 2 Register (GPhs2) Bit15 14 Read: Write: GPS2_15 GPS2_14 Reset: 0 0 与 Gphs1 相同。 Address: 6EH 13 12 … 3 GPS2_13 GPS2_12…GPS2_3 0 0 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 2 GPS2_2 0 1 GPS2_1 0 Bit0 GPS2_0 0 5.2.2.35. 快速脉冲计数器(PFCNT,QFCNT,SFCNT) Active Energy Counter Register (PFCNT) Bit15 14 Read: Write: PFC15 PFC14 Reset: 0 0 Address: 6FH 13 12 … 3 PFC13 PFC12…PFC3 0 0 2 PFC2 0 1 PFC1 0 Bit0 PFC0 0 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page50 of 64 Rev1.6 Reactive Energy Counter (QFCNT) Bit15 14 Read: Write: QFC15 QFC14 Reset: 0 0 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) Address: 70H 13 12 … 3 2 1 Bit0 QFC13 QFC12…QFC3 QFC2 QFC1 QFC0 0 0 0 0 0 Apparent Energy Counter (SFCNT) Address: 71H Bit15 14 13 12 … 3 2 1 Bit0 Read: Write: SFC15 SFC14 SFC13 SFC12…SFC3 SFC2 SFC1 SFC0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 为了防止上下电时丢失电能,掉电时 MCU 将寄存器 PFCnt/QFCnt/SFCnt 值读回并进行保存, 然后在下次上电时 MCU 将这些值重新写入到 PFCnt/QFCnt/SFCnt 中去。 当快速脉冲计数寄存器 PFCnt/QFCnt/SFCnt 计数的值大于等于 HFconst 时,相应的 PF/QF/SF 会有脉冲溢出,能量寄存器 0x0DH~0x0FH 寄存器的值会相应的加 1。 5.2.2.36. 模拟控制寄存器 (ANACON) Analog Control(ANACON) Address: 72H Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: AnaPara[7] Write: AnaPara[6] AnaPara[5] AnaPara[4] AnaPara[3] AnaPara[2] AnaPara[1] AnaPara[0] Reset: 0 0 1 1 0 0 0 1 Bit15 14 13 12 11 10 9 Bit8 Read: Write: ADC_CHOP ADC_CHOP _FRE1 _FRE0 C_VREF[2] C_VREF[1] C_VREF[0] Reset: 0 0 0 0 0 该寄存器不计入校表校验和寄存器 位名称 描述 ADC_CHOP_FRE[1:0] ADC_CHOP_FRE 选择,默认为 0 C_VREF[2:0] Vref TC 调整,默认为 0 AnaPara[7:0] 内部模拟参数,默认为 31H 5.2.2.37. 用户校表校验和寄存器 (SUMCHECKL) SumChecksum Register (SumcheckL) Bit15 14 Read: Scheck15 Scheck14 Address: 73H 13 12…3 Scheck13 Scheck12….. Scheck3 2 Scheck2 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page51 of 64 1 Scheck1 Bit0 Scheck0 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) Write: Reset: 0 0 0 0 0 0 0 该寄存器不计入校表校验和寄存器 用户写入的校验和寄存器低 16bit。 5.2.2.38. 用户校表校验和寄存器 (SUMCHECKH) SumChecksum Register (SumcheckH) Address: 74H Bit7 6 5 4…3 2 1 Bit0 Read: Scheck7 Scheck6 Scheck5 Scheck4….. Scheck3 Scheck2 Scheck1 Scheck0 Write: Reset: 0 0 0 0 0 0 0 该寄存器不计入校表校验和寄存器 用户写入的校验和寄存器高 8bit,该寄存器与 SUMCHECKL 一起构成 24bit 值,由用户校正好表 后,写入校表参数校验和。比较功能使能后,芯片内部每一个 EMU clk 累加更新 SUMCHECK 时, 内部比较两个寄存器值,并给出相应中断标志。 5.2.2.39. MODE 配置寄存器(MODECFG) Mode Configure (MODECFG) Bit7 6 Read: Write: Test1 Test0 Reset: 0 0 Address: 75H 5 4 En_NewStatus ADC chopper 0 0 3 U chopper 0 2 EN_SumChe ck 0 1 CHNFix 0 Bit0 IPTamp_S el 0 位名称 Test[1:0] En_NewStatus ADC chopper U chopper EN_SumCheck CHNFix IPTamp_Sel 描述 内部测试位,保持默认值 00; 使能 EMUSR 高 8 位中 NoPLD 1,2 和 NoQLD1,2 功能以及防窃电阈值设置 =0,关闭功能,输出 0,窃电阈值由 TAMPSEL 决定; =1,使能功能,窃电阈值由 IPTamp_Sel 决定; 设置 ADC chopper 是否开启,0 enable adc chopper,1 disable adc chopper 设置 U chopper 是否开启,0 enable U chopper,1 disable U chopper =0,关闭校表参数校验和自动比较功能; =1,使能校表参数校验和自动比较功能; 决定在两路电路通道都降低到 IPTAMP 以下的时候,是选择固定第一电流通道 计量还是不切换通道,保持之前的通道计量。 =0,选择固定第一电流通道; =1,不切换保持之前通道计量; 注 2 在 En_NewStatus 为 1 的情况下: =0:IPTamp 寄存器选择有效值做为防窃电阈值。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page52 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) =1:IPTamp 寄存器选择功率做为防窃电阈值。 注 2 注 2 ATT7059S/7059C 保持寄存器默认值 自动防窃电选择功率或有效值判断的配置: EMUCFG MODECFG(75H) MODECFG(75H) (40H) En_NewStatus IPTamp_Sel TampSel 0 0 X 1 0 X 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 自动防窃电的判断依据 CHK(62H)、IPTAMP(63H)均基于有效值 寄存器 code 比较是否发生窃电,比较两 路有效值百分比差值; CHK(62H)、IPTAMP(63H)均基于功率寄 存器 code 比较是否发生窃电,比较两路 功率百分比差值; CHK(62H) 基 于 有 效 值 , IPTAMP(63H) 基于有效值 CHK(62H) 基 于 有 效 值 , IPTAMP(63H) 基于功率 CHK(62H)基于功率,IPTAMP(63H)基于 有效值 CHK(62H)基于功率,IPTAMP(63H)基于 功率 5.2.2.40. 第一通道小信号有功功率校正低位(P1OFFSETL) Power offset 1 Low (P1OFFSETL) Address: 76H Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: P1OFFL7 Write: P1OFFL6 P1OFFL5 P1OFFL4 P1OFFL3 P1OFFL2 P1OFFL1 P1OFFL0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: 该寄存器与 P1OFFSETH 组成 16bit 共同作用,其符号位是 P1OFFSETH(65H)的最高位。 P1OFFSETL 与内部运算 32 位寄存器 PowerP1'的低 8 位对齐。 5.2.2.41. 第二通道小信号有功功率校正低位(P2OFFSETL) Power offset 2 Low (P2OFFSETL) Address: 77H Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: P2OFFL7 Write: P2OFFL6 P2OFFL5 P2OFFL4 P2OFFL3 P2OFFL2 P2OFFL1 P2OFFL0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: 该寄存器与 P2OFFSETH 组成 16bit 共同作用,其符号位是 P2OFFSETH(66H)的最高位。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page53 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) P2OFFSETL 与内部运算 32 位寄存器 PowerP2'的低 8 位对齐。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.42. 第一通道小信号无功功率校正低位(Q1OFFSETL) Reactive Power offset 1 Low Address: 78H (Q1OFFSETL) Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: Q1OFFL7 Q1OFFL6 Q1OFFL5 Q1OFFL4 Q1OFFL3 Q1OFFL2 Q1OFFL1 Q1OFFL0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: 该寄存器与 Q1OFFSETH 组成 16bit 共同作用,其符号位是 Q1OFFSETH(67H)的最高位。 Q1OFFSETL 与内部运算 32 位寄存器 PowerQ1'的低 8 位对齐。 5.2.2.43. 第二通道小信号无功功率校正低位(Q2OFFSETL) Reactive Power offset 2 Low Address: 79H (Q2OFFSETL) Bit7 6 5 4 3 2 1 Bit0 Read: Write: Q1OFFL7 Q1OFFL6 Q1OFFL5 Q1OFFL4 Q1OFFL3 Q1OFFL2 Q1OFFL1 Q1OFFL0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 0 注意: 该寄存器与 Q2OFFSETH 组成 16bit 共同作用,其符号位是 Q2OFFSETH(68H)的最高位。 Q2OFFSETL 与内部运算 32 位寄存器 PowerQ2'的低 8 位对齐。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,保持寄存器默认值 5.2.2.44. 电压 PEAK 阈值设置寄存器(UPeakLvl) Reactive Power offset (UPeakLvl) Address: 7AH Bit15 14 13 12….3 2 1 Bit0 Read: Write: UPeakLvl15 UPeakLvl14 UPeakLvl13 UPeakLvl12…. UPeakLvl3 UPeakLvl2 UPeakLvl1 UPeakLvl0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 16 位无符号数据,电压通道 PEAK 阈值设置寄存器,与 ADC 的绝对值高位对齐,当电压通 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page54 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 道采样数据高于设定的检测阈值,则置位相应的 UPEAKIF 标志位。 当使能电平方式输出时,当电压通道采样数据高于设定的检测阈值时,IRQ 输出低电平或高 电平(可配置)。 5.2.2.45. 电压 SAG 阈值设置寄存器(USagLvl) Reactive Power offset (USagLvl) Address: 7BH Bit15 14 13 12….3 2 1 Bit0 Read: Write: USAG15 USAG14 USAG13 USAG12…. USAG3 USAG2 USAG1 USAG0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 16 位无符号数据,电压通道 SAG 阈值设置寄存器,与 ADC 的绝对值高位对齐,当电压通道 采样数据低于设定的检测阈值,则置位相应的 USAGIF 标志位。 当使能电平方式输出时,当电压通道采样数据低于设定的检测阈值时,IRQ 输出低电平或高 电平(可配置)。 5.2.2.46. 电压 SAG PEAK 检测时间(UCycLen) Reactive Power offset (UCycLen) Address: 7CH Bit15 14 13 12….3 2 1 Bit0 Read: Write: UCyclength 15 UCyclength 14 UCyclength 13 UCyclength 12…. UCyclength 3 UCyclengt h2 UCyclengt h1 UCyclengt h0 Reset: 0 0 0 0 0 0 0 注意: 16 位无符号数,用于设定 SAG /PEAK 检测数据长度,即 SAG 功能检测设定的数据长度后给 出峰值。 1 个 LSB 对应半个周波。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page55 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 6. 电气规格 6.1. 绝对最大额定值 参数 AVDDto AGND DVDD to DGND Analog Input PIN (VxP VxN) Reference Input PIN Digital Input PIN Operating Temperature Range Storage Temperature Range Junction Temperature ESD Protection to All Pins 最大限值 -0.3V~7V -0.3V~7V -3V~+3V -0.3V~AVDD+0.3V -0.3V~AVDD+0.3V -40℃~85℃ -65℃~150℃ 150℃ +-6KV 6.2. 电气特性 测量条件:Vcc=AVcc=5V,系统频率 6M,室温 参数 最小值 典型值 电能计量参数 有功电能测量误差 0.1% 无功电能测量误差 0.1% 电压有效值测量误 0.1% 差 0.5% 电流有效值测量误 0.1% 差 0.5% ADC 参数 最大信号电平 直流输入阻抗 250 信噪比 75 带宽(-3dB) 14 7 ADC 输出参考电 2.5 压 ADV Vref 温度系 +-10 数 功耗数据 EMU 频率 1M, 4 最大值 +-800 4.5 单位 测试条件 常温 5000:1 范围 常温 5000:1 范围 1000:1 5000:1 1000:1 5000:1 mVp kΩ dB KHz V ADC 采样频率 2MHz ADC 采样频率 1MHz ppm mA 3 路 ADC 全部打开 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page56 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 默认 ADC 配置 3 DC 参数 数字电源电压 4.5 5 模拟电源电压 4.5 5 CF 口输出驱动电 5 流 工作温度范围 -40 存储温度范围 -65 外部引脚参数 高电平输入电压 0.7Vcc 0.8Vcc 低电平输入电压 高电平输出电压 0.9Vcc (Isource>4mA) 0.9Vcc (Isource>1mA) 低电平输出电压 mA U,I1 打开 5.5 V 5.5 V 8 mA 85 ℃ 150 ℃ 0.2Vcc 除了 RST 外所有 PIN RST 引脚 PF,QF/SF Other Pins 0.1Vcc (Isink>4mA) 0.1Vcc (Isink>1mA) PF,QF/SF Other Pins http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page57 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 7. 校表过程 1.在精度校正之前,需要先进行电流通道2增益校正(做防窃电时必需),如果用户不需要第二 通道计量,则该步骤忽略。 防窃电时,需要对两个通道的电流有效值进行比较,因而在同样电流输入下,电流通道 1 与 电流通道 2 的寄存器值应该相等。 通过电流通道 2 增益校正寄存器 I2GAIN,使同样输入电流情况下,二者寄存器的值一致。 假设同样输入额定电流,电流通道 1 有效值寄存器读数为 I1rms,电流通道 2 有效值寄存器 读数为 I2rms,则 Gain=I1rms/I2rms - 1 如果 Gain>=0,I2Gain=Gain*2^15 如果 Gain<0,I2Gain=Gain*2^15+2^16 举例说明: 两路通道都加入电流信号,读取电流通道 1 的有效值寄存器 RMS_I1(06H),读取电流通道 2 的有效值寄存器数据 RMS_I2(07H),得到结果如下: RMS_I1 : 0x03BA55 RMS_I2 : 0x025A76 根据公式: Gain=I1rms/I2rms – 1 = 0x03BA55/0x025A76 – 1 = 244309/154230 – 1 = 0.584 由于 Gain>0,I2Gain = 0.584*2^15 = 0x4AC2 使用 MCU 通过 SPI 或 UART 将 0x4AC2 写入 ATT7053BU 的 I2Gain(5BH)寄存器: 格式:SPI_UART_Write(寄存器地址,写入数据) 实际:SPI_UART_Write(0x5B,0x4AC2) 写入后读取电流 I1 有效值和电流 I2 有效值,两者应该很接近。 2. 高频脉冲常数设置(同一批表只需同样的 HFCONST) 通过 HFConst 寄存器将用户样表的误差精度调整到 15%以内。有两种方式计算。 方案一: HFCONST 寄存器的默认值为 0x0040 用户观察电表的初始误差为 Err%,则按照下面公式将误差调整到 10 以内: HFCONST = 0x0040 * (1+ Err%) 举例说明: 电表表常数(EC)设置为 3200,功率因数为 1,HFCONST 寄存器为默认值 0x0040,观察标 准表上显示的误差为 52.8%。 根据公式:HFCONST = 0x0040 * (1+ Err%) 计算得到:HFCONST = 0x0040 * (1+52.8%) = 0x0061 使用 MCU 通过 SPI 或 UART 将 0x0061 写入 ATT7053BU/7059S/7059C 的 HFCONST(61H) 寄存器: 格式:SPI_UART_Write(寄存器地址,写入数据) 实际:SPI_UART_Write(0x61,0x0061),写入后标准表的显示误差应该在 10%以内 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page58 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 方案二: femu=1MHz 时 HFConst=6.24*Vu*Vi*10^10/(EC*Un*Ib) Vu: 额定电压输入时,电压通道的电压(引脚上电压×放大倍数) Vi: 额定电流输入时,电流通道的电压 (引脚上电压×放大倍数) Un:额定输入的电压 Ib: 额定输入的电流 EC:电表常数 femu 为其他值时,HFConst 按比例变化即可。 举例说明: 电表表常数(EC)设置为 3200,功率因数为 1。 Un(额定电压)为 220V,Ib(额定电流)为 5A,Vu(电压通道的电压)为 0.22V Vi(电流通道的电压)为 1.75mV,内部电流通道 16 倍增益,Vi*16 = 28mV 根据公式:HFConst=6.24*Vu*Vi*10^10/(EC*Un*Ib)计算得到 HFConst = 6.24*0.22 *0.028*10^10 / (3200*220*5) = 0x006D 使用 MCU 通过 SPI 或 UART 将 0x006D 写入 ATT7053BU/7059S/7059C 的 HFCONST(61H) 寄存器: 格式:SPI_UART_Write(寄存器地址,写入数据) 实际:SPI_UART_Write(0x61,0x006D),写入后标准表的显示误差应该在 10%以内 3. 第一通道有功、无功和视在增益校正 只需要在额定输入、功率因数为 1 时根据有功计算。通常有功、无功和视在增益写入相同的 值。 已知: 标准表上读出误差为 Err% 计算公式: Pgain = − err 1 + err 如果 Pgain>=0,则 GP1=INT[Pgain*215] 否则 Pgain<0,则 GP1=INT[216+Pgain*215] 举例说明: 电表表常数(EC)设置为 3200,功率因数为 1,在经过第一步 HFCONST 调整过后,标准表 上读出的误差显示为 -2.18% 根据公式:Pgain = -(-2.18%) / (1-2.18%) = 0.022 由于 Pgain >=0,则 GP1 = 0.022*2^15 = 0x02DA 使用 MCU 通过 SPI 或 UART 将 0x02DA 写入 ATT7053BU/7059S/7059C 的 GP1(50H), GQ1(51H), GS1(52H)寄存器: 格式:SPI_UART_Write(寄存器地址,写入数据) 实际:SPI_UART_Write(0x50,0x02DA) ;GP1 SPI_UART_Write(0x51,0x02DA) ;GQ1 SPI_UART_Write(0x52,0x02DA) ;GS1 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page59 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 写入后标准表的显示误差应该在 0 附近 4. 第一通道相位校正 在增益已经校正好之后,进行相位补偿。在功率因素 0.5L 处进行校正。 已知: 0.5L 处标准表误差读数为 Err% 使用 PQ 方式的 Gphs1(6DH)寄存器做相位补偿,根据补偿公式: θ = − err = -0.00323 1.732 由于θ < 0 ,Gphs1 = 2^16 + (-0.00323)*2^15 = 0xFF96 使用 MCU 通过 SPI 或 UART 将 0xFF96 写入 ATT7053BU/7059S/7059C 的 Gphs1(6DH)寄存 器: 格式:SPI_UART_Write(寄存器地址,写入数据) 实际:SPI_UART_Write(0x6D,0xFF96) 写入后标准表的显示误差应该在 0 附近。 5.Poffset校正(小信号有功功率校正) 在经过步骤1,2,3之后,用户在Ib = 100%的时候电表误差校正到0附近,观察小信号x%Ib (5%,2%)点的电表误差为 Err% x%Ib点在阻性下读取标准表上输出的有功功率值Preal 应用公式来计算Poffset = (Preal*EC*HFCONST*2^31*(-Err%))/ (5.625*10^10) 举例说明: 额定电压220V,额定电流(Ib)5A,表常数为3200,快速脉冲寄存器(HFCONST)读取为0x61, 电表在Ib = 100%时误差校正在0附近,观察小信号5%点的电表误差为0.5%,从标准表上读取小信 号5%点的输出功率为55.2 (Preal) 根据公式 Poffset = (Preal*EC*HFCONST*2^31*(-Err%))/ (5.625*10^10)计算得到 注:如果femu=2MHz,上诉公式计算结果需要除以2,如femu=500KHz,上诉公式计算结果需要 乘以2。 Poffset = (Preal*EC*HFCONST*2^31*(-Err%))/ (5.625*10^10) = (55.2*3200*97*2^31*(-0.5%)) / (5.625*10^10) = -3270.68 由于 Poffset < 0,所以写入寄存器 P1OFFSETH 和 P1OFFSETL 的值为 2^16 + Poffset = 62266 (0xF33A) 使用 MCU 通过 SPI 或 UART 将 0xF3 写入 ATT7053BU/7059S/7059C 的 P1OFFSETH(65H)寄 存器,然后通过 SPI 或 UART 将 0x3A 写入 ATT7053BU/7059S/7059C 的 P1OFFSETL(76H)寄存器。 格式:SPI_UART_Write(寄存器地址,写入数据) 实际: SPI_UART_Write(0x65,0xF3); SPI_UART_Write(0x76,0x3A); 写入后电表在 5%点的显示误差应该在 0 附近。 6.第二通道增益校正、相位校正 与第一通道校正方式相同。 注 3 ATT7059S/7059C 无该功能,不需要校正。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page60 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 7. IRMS增益、URMS增益和两个通道的功率增益转换系数校正 这些参数没有相应的寄存器,需要由用户根据需要自行计算获取。 举例说明: 以电流通道1有效值为例,电流通道1标准台输出5A电流有效值,电流通道1有效值寄存器 RMS_I1(06H)的值读取得0x03BA55,如果用户希望在液晶上显示出5A,则需要自行计算两者 之间的转换系数如下: K = 5/0x03BA55 = 2.046*10^(-5) 这里的K就是转换系数,之后用户根据读取的RMS_I1的值乘这个K,则得到正确的电流显示值。 详见有效值输出章节和功率参数输出章节。 http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page61 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 8. 芯片封装 8.1. ATT7053BU(SSOP24) http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page62 of 64 Rev1.6 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) 8.2. ATT7059S/59C(SSOP16) http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page63 of 64 Rev1.6 9. 典型应用 ATT7053B/7059S/7059C 用户手册(P73-13-46) http://www.hitrendtech.com 版权归钜泉光电科技(上海)股份有限公司所有 Page64 of 64 Rev1.6

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