1、 第 1页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 V9261G 5V, 低功耗,带 UART接口的 单相电能计量 AFE 电源: 5V电源供电,电压输入范围 3.0 5.5V 基准电压: 1.188V(典型温度系数 10m/C) 低功耗设计:正常工作时 芯片 典型 功耗 约 2.5mA 计量特点: 3路独立的过采样 / ADC: 1路电压 、 1路电流和 1路多功能测量通道 计量精度 高 : 满足 GB/T 17215.321-2008、 GB/T 17215.322-2008和 GB/T 17215.323-2008的要求 10000:1动态范围内, 有功 能量 计量误差小于 0.
2、1% 5000:1动态范围内, 无功 能量 计量 误差小于 0.1% 提供各种测量数据: 电压 /电流信号直流分量 电压 /电流有效值原始值 /瞬时值 /平均值 有功 /无功功率原始值 /瞬时值 /平均值 正向 /反向能量,有功 /无功可选 频率和温度 支持软件校表 支持小信号加速校表 内置监测电压基准电路外接 电容漏电 检测电路,当发生漏电时产生中断 支持 CF脉冲输出 支持电流检测 电流输入: CT或锰铜分流器 晶振输入频率为 6.5536MHz 支持 UART接口 , 默认波特率 2400bps,正常工作时通过配置可将 通信波特率 切换至 4800bps 工作温度: -40+85C 储存
3、温度: -40+125C 封装: 16-SOP 特点 V9261G 声明 第 2页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 杭州 万高 科技 股份 有限公司保留对本手册所涉及的产品及相关的技术信息进行补正或更新的权利。使用本手册时,请您从我们的销售渠道或登录公司网站 http:/ 获取最新信息。 声明 V9261G 目录 第 3页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 特点 1 声明 2 目录 3 引脚分布图 5 性能参数 . 7 绝对最大额定值 7 功能框图 . 8 第 1章 寄存器列表 9 1.1 模拟控制寄存器 9 1.2 系统配置寄存器 13 1.3 计量控制寄存器
4、16 1.4 计量数据寄存器 20 1.5 校表参数寄存器 25 1.6 校验和寄存器 . 27 第 2章 复位 . 28 2.1 复位相关寄存器 28 2.2 上电复位( POR) . 28 2.3 RX复位 . 29 2.4 软件复位 30 第 3章 时钟 . 31 3.1 晶体振荡电路 . 33 3.2 高频 RC振荡电路 . 33 3.3 低频 RC振荡电路 . 33 第 4章 工作模式 . 35 4.1 计量模式 36 4.2 休眠模式 37 4.3 电流检测模式 . 38 4.4 功耗影响因素 . 38 第 5章 电源系统 . 41 5.1 掉电监测电路 . 41 5.2 数字电源
5、电路 . 42 5.3 上电复位电路 . 42 第 6章 电压基准电路( BandGap) . 44 第 7章 UART 45 7.1 字节结构 45 7.2 波特率 . 45 7.3 通信协议 45 7.3.1 写操作 47 7.3.2 读操作 47 7.3.3 广播写操作 . 48 目录 V9261G 目录 第 4页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 第 8章 电能计量 . 50 8.1 电能计量时钟 . 52 8.2 模拟信号输入 . 52 8.3 模拟 /数字转换 . 54 8.4 角差校正 54 8.5 数字信号输入及去直流 . 56 8.6 有效值计算 . 58 8.
6、6.1 有效值计算 . 58 8.6.2 有效值校正 . 58 8.7 功率计算和校正 59 8.8 能量累加和脉冲输出 60 8.9 起动 /潜动判断 . 61 8.10 常数计量 . 62 8.11 电压频率测量 62 8.12 M通道测量 63 8.13 校表 . 64 8.13.1 计算公式 . 65 8.13.2 校表方法 . 69 第 9章 中断 . 71 9.1 系统配置寄存器自检错误中断 . 72 9.2 参数配置自检错误中断 . 72 9.3 电压过零点中断 73 9.4 电流检测中断 . 74 第 10章 封装尺寸图 . 75 图索引 . 76 表索引 . 77 版本更新说
7、明 . 79 V9261G 引脚分布图 第 5页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 16151413121110987654321VDD5UPUNIBNIBPIANIAPREFDVCCCTICTORXTXCFVSSLDO33V 9 2 6 1 G编号 名称 类型 功能说明 1 VDD5 电源 5V电源输入 。 外部应 连接一个 0.1F解 耦电容 。 2 UP 输入 电压 P端输入 。 3 UN 输入 电压 N端输入 。 4 IBN 输入 电流通道 B电流 N端输入 。 5 IBP 输入 电流通道 B电流 P端输入 。 6 IAN 输入 电流通道 A电流 N端输入 。 7 IAP
8、 输入 电流通道 A电流 P端输入 。 8 REF 输入 /输出 片上 基准电压 。 应连接一个 1F解耦电容后再接地 。 9 DVCC 电源 内部 数字电源 输出 。 外部 应连接 一个由一个 4.7F和 一个 0.1F解耦电容 组成的并联电路 后,再接到地 。 10 CTI 输入 6.5536MHz晶振 输入和输出。内部起振电路上固定的电容为 12pF,用户可根据实际情况对该电容进行调节,最大可调至 18pF。必须将 XTAL3P2M( bit19,ANCtrl0, 0x0185)置 1。 11 CTO 输出 12 RX 输入 UART接收数据输入。 RX引脚输入低电平持续时间大于 64m
9、s会使芯片内部产生 RX复位。 在休眠模式下 , 发生低电平到高电平的跳变 ( 低电平和高电平需要各保持 250s)时,系统被唤醒进入电流检测模式。 13 TX 输出 UART发送数据输出 。 14 CF 输出 CF脉冲输出。 引脚分布图 V9261G 引脚分布图 第 6页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 编号 名称 类型 功能说明 15 VSS 地 地 16 LDO33 输出 3.3V-LDO 去耦输出 。 外部 应连接 一个由一个 4.7F 和 一个 0.1F 解耦电容组成的并联电路 后,再接到地 。 V9261G 性能参数 第 7页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份
10、有限公司 如无另外说明,表中所有最大 /小值规格适用于整个推荐工作范围内( T=-40C +85C, VDD5=5.0V10%)。所有典型值规格在 T=25C, VDD5=5V条件下测得。如无特别说明,所有电压值均为对地( VSS)的相对值。 超出下列最大 /最小值的工作条件可能会造成芯片的永久性损伤。 参数 最小 最大 单位 说明 数字电源电压 -0.3 +5.0 V 相对于地 模拟电源电压 -0.3 +5.0 V 相对于地 电流采样通道输入电压 -0.3 +5.0 V 相对于地 电压采样通道输入电压 -0.3 +5.0 V 相对于地 工作温度 -40 +85 C 存储温度 -40 +125
11、 C 结温 - 150 C 引脚温度(焊接, 10秒) - 300 C 性能参数 绝对最大额定值 V9261G 功能框图 第 8页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 A P G A1 . 1 8 8 V R E FD i g i t a l P o w e r P O RUARTSysCtrlO S CA P G AA P G A瞬 时 电 压 /电 流 有 效 值瞬 时 电 压 /电 流 有 效 值瞬 时 有 功 /无 功 功 率 / 能 量瞬 时 有 功 /无 功 功 率 / 能 量电 压 /电 流 直 流 分 量平 均 有 功 /无 功 功 率 / 能 量平 均 有 功 /
12、无 功 功 率 / 能 量平 均 电 压 /电 流 有 效 值平 均 电 压 /电 流 有 效 值频 率 / 温 度角 差 校 正U PU NI A PI A NI B PI B NV S SDVCCLDO33R XT XCTICTOC FREF电 流 检 测MUXA D CUIM温 度 传 感 器A D CA D CL D O 3 3VDD5功能框图 V9261G 寄存器列表 第 9页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 在发生 POR复位、 RX复位,或软件全局复位时,所有模拟控制寄存器被复位为默认值。以下表格中所有“默认值”均为十六进制数值。 模拟控制寄存器的地址范围为 0x
13、01850x0187,均可读可写。 所有模拟控制寄存器均需要参与 参数配置自检校验 。 表 1-1模拟控制寄存器 0( 0x0185, ANCtrl0, R/W) 0x0185, R/W,模拟控制寄存器 0, ANCtrl0 位 默认值 功能说明 Bit31:30 保留 0 为保证系统正常工作,必须配置为 0b11。 Bit29 PDRCCLK N/A 将该位清零可以开启 3.2MHz RC时钟。在开启 3.2MHz RC时钟之前,必须先开启 BandGap电路 和偏置电路 。系统启动后,该位数值不确定。为了获取最佳性能,建议在正常计量时对该位写 0,即关闭该时钟。 在休眠模式下,该时钟自动关
14、闭;在电流检测模式下,该时钟自动开启。 Bit28 BIASPDN 0 将该位置 1,使能偏置电路产生全局偏置电流,为各路 ADC和 3.2MHz RC时钟提供偏置电流,所以,开启 ADC和 3.2MHz RC时钟之前,必须先将该位置 1。该电路默认关闭。 在休眠模式下,该电路自动关闭;在电流检测模式下,该电路自动开启;正常计量时,该电路必须开启。 Bit27 BGPPDN 0 将该位置 1开启电压基准( BandGap)电路,为 ADC和 3.2MHz RC时钟提供基准电压和偏置电压,所以,在开启 ADC和 3.2MHz RC时钟之前,必须先开启 BandGap电路。该位默认为 0,即关闭
15、BandGap电路。 在休眠模式下, BandGap电路自动关闭;在电流检测模式下, BandGap电路自动开启。正常计量时,必须开启 BandGap电路。 Bit26 ADCUPDN 0 将该位置 1开启电压( U)通道 ADC。在开启 ADC之前,必须先开启 BandGap电路。 U通道 ADC默认关闭。 无论在休眠模式还是电流检测模式下, U通道 ADC自动关闭。 第 1章 寄存器列表 1.1 模拟控制寄存器 V9261G 寄存器列表 第 10页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 0x0185, R/W,模拟控制寄存器 0, ANCtrl0 位 默认值 功能说明 Bit25
16、 ADCMPDN 0 将该位置 1开启 M通道 ADC。在开启 ADC之前,必须先开启 BandGap电路。 M通道 ADC默认关闭。 无论在休眠模式还是电流检测模式下, M通道 ADC自动关闭。 Bit24 ADCIPDN 0 将该位置 1开启电流( I)通道 ADC。在开启 ADC之前,必须先开启 BandGap电路。 I通道 ADC默认关闭。 在休眠模式下, I通道 ADC自动关闭;在电流检测模式下, I通道 ADC自动开启。 Bit23:22 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit21 XRSTEN 0 将该位置 1 使能晶体停振刺激 功能,即当晶体停振时,芯片内部的晶
17、体停振监测 /激励电路会以 1s 为周期产生一个 1ms宽度的刺激信号,激励起振电路重新起振。该功能默认关闭。 正常计量时,为了获取最佳性能,建议置 1。 Bit20 XTALPD 0 晶体起振电路默认开启,将该位置 1可以关闭该电路。 无论是在休眠模式下还是在电流检测模式下,该电路均自动关闭。 Bit19 XTAL3P2M 0 该位必须写入 1。 Bit18 XTALLP 0 该位必须写入默认值。 Bit17:16 ADCLKSEL 0 配置过采样 ADC时钟频率(采样频率)。正常计量时,必须保证 ADC采样频率是电能计量时钟频率的四分之一或八分之一。 00: 1.6384MHz; 01:
18、819.2kHz; 10: 409.6kHz; 11: 204.8kHz。 为了获取最佳的计量性能,建议写入 01。 Bit15 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit14:12 REST 0 电压基准( BandGap)电路的温度系数微调节。正常计量时,为了获取最佳的计量性能和温度性能,建议配置为 0b001。 000: 0ppm; 001: +10ppm; 010: +20ppm; 011: +30ppm; 100: -40ppm; 101: -30ppm;110: -20ppm; 111: -10ppm。 V9261G 寄存器列表 第 11页,共 79页 杭州 万高 科
19、技 股份 有限公司 0x0185, R/W,模拟控制寄存器 0, ANCtrl0 位 默认值 功能说明 Bit11:10 IT 0 调节全局偏置电流。 00: 1; 01: -33%; 10: -66%; 11: -75%。 在电流检测模式下,建议配置为 0b10,同时将 ADC时钟频率降至 204.8kHz(电能计量时钟可以不降低)以提高检测速度。 正常计量时,为获取最佳性能,建议配置为 0b01。 Bit9:8 RESTL 0 电压基准( BandGap)电路的温度系数粗调节。正常计量时,为获取最佳的计量性能和温度性能,建议配置为 0b11。 00: 0ppm; 01: +70ppm; 1
20、0: -140ppm; 11: -70ppm。 Bit7 GU 0 U通道 ADC模拟增益控制。 0: 4; 1: 1。 正常计量时,为获取最佳的计量性能,建议写入默认值。 Bit6 保留 0 为保证系统正常工作,必须配置为 1。 Bit5:4 GM 0 M通道 ADC模拟增益控制。用户应根据传感器的输出信号大小确定 PGA,应保证最大信号与 PGA的乘积小于基准电压。 00: 4; 01: 1; 10: 32; 11: 16。 Bit3:2 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit1:0 GI 0 I通道 ADC模拟增益控制。用户应根据传感器的输出信号大小确定 PGA,应保证最
21、大信号与 PGA的乘积小于基准电压。 00: 32; 01: 16; 10: 4; 11: 1。 表 1-2模拟控制寄存器 1( 0x0186, ANCtrl1, R/W) 0x0186, R/W,模拟控制寄存器 1, ANCtrl1 位 默认值 功能说明 Bit31:30 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit29:28 CSEL 0 调整 I通道 ADC的密勒电容。 00:不调整; 01:增加 33%; 10:增加 66%; 11:增加 100%。 正常计量时,为获取最佳的计量性能和温度性能,建议配置为 0b11。 V9261G 寄存器列表 第 12页,共 79页 杭州 万
22、高 科 技 股份 有限公司 0x0186, R/W,模拟控制寄存器 1, ANCtrl1 位 默认值 功能说明 Bit27:23 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit22:20 MEAS 0 选择 M通道的功能。 000:用于计量 IBP/IBN引脚输入的电流信号; 001/010/011: 保留 100:测温度; 101/110/111:测内部地。 bit22:20的配置必须保证与寄存器 SysCtrl( 0x0180)中的 MEAS( bit7:5)的配置保持一致。 Bit19:0 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 表 1-3模拟控制寄存器 2( 0x018
23、7, ANCtrl2, R/W) 0x0187, R/W,模拟控制寄存器 2, ANCtrl2 位 默认值 功能说明 Bit31:30 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit29:24 RCTRIM 0 调节 3.2MHz RC时钟周期。默认 0b000000为不调整。正常计量时,为获取最佳性能,建议写入默认值。 在 0b0000000b100000区间逐步增加时,以 0b000000对应周期为基础,每增一档, RC时钟周期降低 1%; 在 0b1000010b111111区间逐步增加时,以 0b000000对应周期为基础,每增一档, RC时钟周期增加 1%。 Bit23:20
24、 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit19 XRSEL 0 调节内部晶体起振电路上的负性电阻大小。 XRSEL置 1将使内部起振电路的功耗增加约 18A, 不建议使用 。 bit18 - 0 可读可写。为了保证系统正常工作,必须写入默认值。 V9261G 寄存器列表 第 13页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 0x0187, R/W,模拟控制寄存器 2, ANCtrl2 Bit17:16 XCSEL 0 内部起振电路上固定的负载电容为 12pF,用户可通过该位增加负载电容大小。 00: +0pF; 01: +2pF; 10: +4pF; 11: +6pF。 B
25、it15 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit14:12 LDOVSEL 0 调节 数字电源电路 输出电压。 000:不调整; 001: -0.1V; 010: +0.2V; 011: +0.1V; 100: -0.4V; 101: -0.5V; 110: -0.2V;111: -0.3V。 为保证系统正常工作,必须配置为 0b010。 Bit11 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit10 SHORTU 0 当 U通道输入直流信号时,可将该位置 1将 U通道放大器端短路,获得 ADC本身的偏置值。该功能默认关闭。 正常计量时,为获取最佳性能,建议写入默认值。
26、 Bit9 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit8 SHORTI 0 当 I通道输入直流信号时,可将该位置 1将 I通道放大器端短路,获得 ADC本身的偏置值。该功能默认关闭。 正常计量时,为获取最佳性能,建议写入默认值。 Bit7:0 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 发生上电复位( POR)、 RX复位或软件复位时,系统配置寄存器被复位 为默认值 。下表中的“默认值”均为十六进制数值 。 在 V9261G中,系统配置寄存器 SysCtrl( 0x0180)的 bit8:0用于配置系统工作的关键信息, bit24:16是对 bit8:0的备份。为了保证系统正常
27、工作,上电后,寄存器 SysCtrl即进行自检校验:比较 bit8:0和 bit24:16的信息。如果后者是前者一一对应的取反值,则说明配置正确;如果后者不是前者一一对应的取反值,则说明配置错误,系统会产生 系统配置寄存器自检错误中断 。 为了保证系统正常工作,用户应向 bit24:16一一对应地写入 bit8:0配置值的取反值,从 而保证 系统配置寄存器自检校验 通过。在初始状态下, 系统配置寄存器自检校验 始终报错。 1.2 系统配置寄存器 V9261G 寄存器列表 第 14页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 表 1-4系统配置寄存器( 0x0180, SysCtrl) 0
28、x0180,系统配置寄存器, SysCtrl 位 R/W 默认值 功能说明 Bit31 CFCRP R 0 起动 /潜动状态标志位。 1:系统进入起动状态; 0:系统进入潜动状态。 Bit30 保留 R N/A 读出值 不确定且无意义。 Bit29 BISTERR R 0 系统发生复位后, RAM即进行自检,耗时约 1.25ms。 自检通过后 RAM才能 被自由访问 。 如果该位读出值为 1,表明 RAM自检失败。此时,用户应重新复位系统。如果复位后该标志位被清空,表明RAM自检通过。如果重新复位后该标志位读出值仍为 1,则表明芯片的 RAM可能存在质量问题。 Bit28 PDN R 0 掉电
29、中断标志位。当系统发生掉电时,即 LDO33引脚上的电 压 低于( 2.80.14) V时,该位读出值为 1。当 掉电 事件消失后, 该标志位读出值为 0。 Bit27 HSEFAIL R 0 外部晶体失效中断标志位。当外部晶体停振时,该位置 1并保持置位,直至外部晶体恢复工作后,该标志位才会自动清零。 外部晶体停振时, CLK2为 UART接口提供时钟源,因为该时钟频率不精确, UART接口无法正常工作,所以外部 MCU可能无法有效读取 HSEFAIL位的状态。 Bit26:25 RSTSRC R 0 复位原因标志位。 Bit26:25只读。 Bit24可读可写。 Bit26 Bit25 B
30、it24 说明 0 0 1 系统发生 POR复位时, bit26:24复位为 0b001。 0 0 0 保留 0 1 1 系统发生 RX复位时, bit26:24复位为 0b011。 0 1 0 保留 1 0 0 系统发生软件复位时, bit26:24复位为 0b100。 对 Bit26:24进行读操作可以判断复位原因。 为保证系统正常工作,在 bit24写入 bit8的取反值以保证 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit24 R/W V9261G 寄存器列表 第 15页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 0x0180,系统配置寄存器, SysCtrl 位 R/W 默认值 功能说
31、明 Bit23:21 保留 R/W 0 读出值始终为 0。 为保证系统正常工作,应在 bit23:21写入 bit7:5的取反值以 保证系统配置寄存器自检校验通过。 对 bit23:21写会将 RPDN置低,不改变 REF的值 Bit20 SYSERR R/W 1 系统配置寄存器自检错误中断 标志位。复位后读出值为 1。 对该位进行读操作判断是否发生 系统配置寄存器自检错误中断 。如果 bit8:0和 bit24:16互为取反值,则 系统配置寄存器自检校验 通过,该位读出值为 0;否则,自检失败,该位读出值为 1。当该位读出值为 1时,在 bit24:16写入正确的值使系统配置寄存器自检通过,
32、该标志位的读出值自动变为 0。 为保证系统正常工作,在该位 写入 bit4的取反值使 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit19 CHKERR R/W 0 参数配置自检错误中断 标志位。读出值每 5ms刷新一次。 对该位进行读操作判断是否发生 参数配置自检错误中断 。系统对所有 校表参数寄存器 、 计量控制寄存器 、 模拟控制寄存器 的配置值和 校验和寄存器 的配置值进行累加,如果它们的累加和为 0xFFFFFFFF,则 参数配置自检校验 通过,该位读出值为 0;否则,自检失败,该位读出值为 1。当该标志位读出值为 1时,只有使上述寄存器配置值的累加和为 0xFFFFFFFF, 参数配置自检校
33、验通过,该标志位才会自动清零。 为保证系统正常工作,在该位写入 bit3的取反值以保证 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit18 DETCST R/W 0 电流检测中断标志位。 对该位进行读操作判断是否发生电流检测中断。当前瞬时电流信号的绝对值超过预设的电流检测门限值时,该位读出值为 1。当电流信号的绝对值低于电流检测门限值时,向该位写入“ 0”才能清空该标志位。 为保证系统正常工作,在该位写入 bit2的取反值以保证 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit17 USIGN R/W 0 对该位进行读操作判断电压信号符号。该标志位不可清空,会跟随电压符号位翻转。 1:负号; 0:正号。 为保证
34、系统正常工作,应在该位写入 bit1的取反值以保证 统配置寄存器自检校验 通过。 Bit16 保留 R/W N/A 读出值不确定且无意义。 为保证系统正常工作,应在该位写入 bit0的取反值以保证 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit15:9 保留 R N/A 读出值不确定且无意义。 V9261G 寄存器列表 第 16页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 0x0180,系统配置寄存器, SysCtrl 位 R/W 默认值 功能说明 Bit8 保留 R/W N/A 复位后读出值不确定且无意义。可写,但是写入操作无意义。 为保证系统正常工作,应将该位实际 写入值取反并写入 bit2
35、4以保证 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit7:5 MEAS R/W 0 选择 M通道的功能。这几位的配置必须保证与寄存器 ANCtrl1( 0x0186)中的 MEAS( bit22:20)的配置保持一致。 000:用于计量 IBP/IBN引脚输入的电流信号; 001/010/011: 保留 ; 100:测温度; 101/110/111:测内部地。 为保证系统正常工作,应将 bit7:5取反并写入 bit23:21使 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit4:2 保留 R/W 1 复位后读出值为 0b001。可写,但是写入操作无意义。 为保证系统正常工作,应将 bit4:2实际写入值取反
36、并写入 bit20:18以保证 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit1 CKMDIV R/W 0 选择电能计量时钟频率。 1: 1.6384MHz; 0: 6.5536MHz(默认)。 为保证系统正常工作,应将 bit1取反并写入 bit17以保证 系统配置寄存器自检校验 通过。 Bit0 SLEEP R/W 0 休眠控制位。 1:关闭高频时钟( CLK1和 CLK2),系统进入休眠状态。 为保证系统正常工作,应将 bit0取反并写入 bit16以保证 系统配置寄存器自检校验 通过。 发生上电复位( POR)、 RX复位或软件复位时,所有计量控制寄存器均会被复位为默认值。下表中的“默认值”均
37、为十六进制数值。 所有的计量控制寄存器均需要参与 参数配置自检校验 。 1.3 计量控制寄存器 V9261G 寄存器列表 第 17页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 表 1-5计量控制寄存器 0( 0x0183, MTPARA0) 0x0183, R/W,计量控制寄存器 0, MTPARA0 位 默认值 功能说明 Bit31 CFEN 0 CF脉冲输出使能。 1:使能; 0:禁止, CF引脚输出 0。 Bit30 EGYEN 0 使能能量累加和 CF脉冲计数。 1:使能; 0:禁止。 Bit29 CRPEN 0 使能起动 /潜动判断。 1:使能; 0:禁止。 Bit28 CLK
38、SEL 0 告知 CF脉冲产生电路当前的电能计量时钟频率。 0: 6.5536MHz; 1: 1.6384MHz。 Bit27:26 CFSEL 0 选择 CF脉冲来源。 00/11:正向和反向能量累加寄存器之和; 01:正向能量累加寄存器的值; 10:反向能量累加寄存器的值。 Bit25:24 CFFAST 0 CF脉冲产生速度加倍。 00: 1; 01: 4; 10: 8; 11: 16。 Bit23:22 ENGSEL 0 选择能量累加寄存器中的功率来源。 00:有功功率平均值; 01:无功功率平均值; 10、 11:保留。 Bit21:15 保留 N/A 为保证系统正常工作,必须写入
39、0。 V9261G 寄存器列表 第 18页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 0x0183, R/W,计量控制寄存器 0, MTPARA0 位 默认值 功能说明 Bit14:13 BPFSFT 0 设置带通滤波器的移位系数。移位量越小,滤波器响应越快,对频偏敏感程度越低。 00: 8位; 01: 9位; 10: 10位; 11: 11位。 Bit12 IDETEN 0 使能电流检测。 1:使能; 0:禁止。 Bit11:8 IDETLEN 0 电流检测使能时,为了提供电流检测的可靠性,用户可通过该位设置电流检测的窗口宽度。 00001111:分别表示窗口长度为 1 16。 例如:
40、当 IDETLEN配置为 0b0011时,电流检测的窗口宽度即设为 4,表示当且仅当连续 4个电流信号瞬时值的绝对值均超过电流检测门限值时,判定为电流超门限。 Bit7 CF_PROT 0 0:禁止 CF掉电保护 1:使能 CF掉电保护 Bit6 IEREF 0 使能 REF电容损坏报警 1:使能; 0:禁止 Bit5 保留 0 为保证系统正常工作,必须采用默认值。 Bit4:0 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 表 1-6计量控制寄存器 1( 0x0184, MTPARA1) 0x0184, R/W,计量控制寄存器 1, MTPARA1 位 默认值 功能说明 Bit31:28
41、PGAM 0 配置测量( M)通道数字增益。 0000: 1; 0001: 1/2; 0010: 1/4; 0011: 1/8; 0100: 1/16; 0101: 1/32; 1000: 1; 1001: 2; 1010: 4; 1011: 8; 1100: 16; 1101: 32。 Bit27 ONM 0 使能 M通道数字信号输入。 1:使能; 0:禁止,此时,该通道数字信号输入恒为 0。 Bit26 SELI 0 1: IA信号进入 M通道处理, M通道输入信号进入电流( I)通道处理; 0: IA信号进入电流( I)通道处理, M通道输入信号进入 M通道处理。 V9261G 寄存器列
42、表 第 19页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 0x0184, R/W,计量控制寄存器 1, MTPARA1 位 默认值 功能说明 Bit25 CIB 0 使能 M通道运算。 1:使能; 0:禁止。 Bit24:23 保留 0 为保证系统正常工作,必须写入默认值。 Bit22 CKSUM 1 当该位配置为 1 时,系统关闭其它运算,仅作 参数配置自检校验 。当该位清零时,系统同时进行参数配置自检运算和其它运算。 在电流检测模式下,该位自动置 0。 Bit21 IDET 0 当 CKSUM位( bit22)为 0时,将该位置 1,系统关闭其它运算,仅作 参数配置自检校验 和电流检
43、测;将该位清零时,系统可同时作 参数配置自检校验 、电流检测和其它运算。 在电流检测模式下,该位自动置 1。 系统仅进行 参数配置自检校验 和电流检测时,用户可在寄存器 DATACP( 0x0189)写入某个数值,使其送入能量累加寄存器进行常数计量。当系统还可以作其它运算时,系统会将选定的功率秒平均值(即有功 /无功功率秒平均值)写入寄存器 DATACP( 0x0189),并将其送入能量累加寄存器进行正常能量计量。 Bit20 BPHPF 0 使能去直高通滤波器。 1:禁止,此时,电压 /电流信号的直流和交流分量均参与有效值 /功率计算; 0:使能,此时,仅电压 /电流信号的交流分量参与有效值
44、 /功率计算。 Bit19 ENPHC 0 使能角差校正。 1:使能; 0:禁止。 Bit18 PHCIU 0 设置角差校正值符号位。 1:延时电压信号; 0:延时电流信号。 Bit17 ONI 0 使能电流( I)通道数字信号输入。 1:使能; 0:禁止,此时,该通道数字信号输入恒为 0。 Bit16 ONU 0 使能电压( U)通道数字信号输入。 1:使能; 0:禁止,此时,该通道数字信号输入恒为 0。 V9261G 寄存器列表 第 20页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 0x0184, R/W,计量控制寄存器 1, MTPARA1 位 默认值 功能说明 Bit15:8 P
45、HC 0 设置角差校正值的绝对值。 当角差校正电路的采样频率( fsmpl)为 6.5536MHz 时,角差校正的分辨率为 0.0025/bit,总校正量(绝对值)为0.7。 Bit7:4 PGAI 0 配置电流( I)通道数字增益。 0000: 1; 0001: 1/2; 0010: 1/4; 0011: 1/8; 0100: 1/16; 0101: 1/32; 1000: 1; 1001: 2; 1010: 4; 1011: 8; 1100: 16; 1101: 32。 Bit3:0 PGAU 0 配置电压( U)通道数字增益。 0000: 1; 0001: 1/2; 0010: 1/4;
46、 0011: 1/8; 0100: 1/16; 0101: 1/32; 1000: 1; 1001: 2; 1010: 4; 1011: 8; 1100: 16; 1101: 32。 发生上电复位( POR)、 RX复位或软件复位时,所有计量数据寄存器被复位。 表 1-7直流分量寄存器( R/W) 地址 寄存器 R/W 数据格式 说明 0x0114 DCU R/W 32-bit补码 存储电压( U)直流分量。 当电能计量时钟频率为 6.5536MHz时,信号的直流分量的更新时间为 80ms,稳定时间为 160ms。 当电能计量时钟频率为 1.6384MHz时,信号的直流分量的更新时间为 320
47、ms,稳定时间为 640ms。 0x0115 DCI R/W 32-bit补码 存储电流( I)直流分量。 当 I 通道处理 IAP/IAN 引脚输入的电流信号时,该寄存器用于存储 IA 电流信号的直流分量;当 I 通道处理IBP/IBN 引脚输入的电流信号时,该寄存器用于存储 IB电流信号的直流分量。 0x0116 DCM R/W 32-bit补码 存储测量( M)信号的直流分量。 0x00F9 DCIM R/W 32-bit补码 当 M通道用于测 IBP/IBN或者 IAP/IAN引脚输入的电流信号时, DCM的数据备份到该寄存器,用户读该寄存器的值得到相应电流信号的直流分量。 0x010
48、1 DCTM R/W 32-bit补码 当 M通道用于测温度时, DCM的数据备份到该寄存器,用户读该寄存器的值得到温度的直流分量。 1.4 计量数据寄存器 V9261G 寄存器列表 第 21页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 V9261G 寄存器列表 第 22页,共 79页 杭州 万高 科 技 股份 有限公司 表 1-8频率寄存器 地址 寄存器 R/W 数据格式 说明 0x019A FREQ R 32-bit补码 存储频率的瞬时值。 当电能计量时钟频率为 6.5536MHz时,该寄存器的值每 20ms更新一次,其稳定时间取决于信号的幅度和质量。 当电能计量时钟频率为 1.6384MHz时,该寄存器的值每 80ms更新一次,其稳定时间取决于信号的幅度和质量。 0x011D SAFREQ R/W 32-bit补码 存储频率的秒平均值。 当电能计量时钟频率为 6.5536MHz时,该寄存器的值每 1.28s更新一次,其稳定时间取决于信号的幅度和质量。 当电能计量时钟频率为 1.6384MHz时,该寄存器的值每 5.12s更新一次,其稳定时间取决于信号的幅度和质量。 0x011E AFREQ R/W 32-bit补码 存储频率的平均值。 当电能计量时钟频率为 6.5536MHz时,该寄存器的值每 10.24s更新一次,其稳定时间取决于信号的幅度和质量