[复习]电压电流电量测量芯片cs5460a及其应用.doc

[复****电压电流电量测量芯片CS5460A及其应用电压电流电量测量芯片CS5460A及其应用摘要:主要介绍了CS5460A的功能特性以及在电量测量中的应用,并给出了典型应用电路以及读写子程序,介绍了其校准等功能的操作。关键词:CS5460A;SPI口;电量测量;系统校准1概述CS5460A是Crystal公司最新推出的用于测电流、电压、功率等的芯片,是CS5460的增强版,精度高、性能强且成本低;该增强设备无需微控制器也可独立运行。CS5460A含有2个增益可编程放大器、2个ΔΣ调制器、2个高速滤波器,具有系统校准和有效值,功率计算功能,以提供瞬时电压,电流,功率数据采样及有功能量,IRMS,VRMS的周期计算结果。为适应低价测量CS5460A也能在给定引脚上输出脉冲串,输出的脉冲数与有功能量寄存器的数值成正比,适应范围更为广泛。2特性2(1)可以从串行EPROM智能“自引导”,不需要微控制器,具有电能,脉冲转换功能。(2)具有AC或DC系统校准功能,可以调整电压对电流的相位补偿。(3)具有简单的三线数字串行接口,可以方便地进行读写。(4)看门狗定时器,内带电源监视器。(5)电能数据线性度:在1000?1动态范围内线性度为?0(1,。3CS5460A的操作CS5460A的操作主要是通过SPI口写命令,读写不同的寄存器,执行不同的操作;CS5460A的寄存器主要包括状态寄存器、配置寄存器、控制寄存器、各种校准寄存器、数据寄存器等。在进行测量前,要恰当地设置寄存器,以便得到正确的结果。3(1系统校准CS5460A提供数字校准功能,通过写指定的值到校准命令寄存器即可实现系统偏置校准和系统增益校准等。当执行校准时,必须把相应的校准信号到电压电流通道。CS5460A具有一系列的校准寄存器,执行某一校准命令后,相应的寄存器就会保留校准产生的修正值,这些值可以读出;若将其保存在外部非易失存储器,在系统复位后把值写入相应的寄存器,不必重新校准。校准寄存器包括直流电压,电流偏置寄存器,电压,电流增益寄存器,交流电压,电流偏置寄存器。校准之前必须使CS5460A处于活动状态,同时使其准备接收有效命令,并清除状态寄存器的DRDY位,因为DRDY用于判断校准是否完成。在执行偏置校准时,应该输入零信号;在执行增益校准时,应该输入满刻度信号。校准完成后,就可以进行测量了。3(2数据的读写在进行数据的读写前,应该进行串口的初始化。因的有效指令或者不会产生动作或者产生错误动作,此时需重新初始化串口。当命令包含写操作时,串口将在下面24个SCLK周期对SDI引脚的数据(从高位开始)记录。寄存器写指令后必须跟24位的数据。比如,写配置寄存器,应先写命令字(0x40)启动写操作,然后,随着24个连续的串行时钟脉冲,CS5460A将从串行输入引脚SDI接收串行输入数据,一旦收到数据,状态机便将数据写入配置寄存器,然后等待下一个命令。当启动了读命令,串口将在下8个、16个或24个SCLK周期启动SDO脚上的寄存器内容的转移(从高位开始)。寄存器读指令可以终止在8位的边界上(例如,读出时可只读8,16或24位)。同样,数据寄存器读出允许采用“命令链”。因此读寄存器时,微控制器可同时发送新指令,新指令将被立即执行,并可能终止读操作。例如,命令字送入状态机读取某一输出寄存器,进行了16个连续的读数