ZHCSPS0A May   2023  – June 2024 AFE78201 , AFE88201

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  时序图
    8. 5.8  典型特性：VOUT DAC
    9. 5.9  典型特性：ADC
    10. 5.10 典型特性：参考文献
    11. 5.11 典型特性：电源
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  数模转换器 (DAC) 概述
        1. 6.3.1.1 DAC 电阻串
        2. 6.3.1.2 DAC 缓冲器放大器
        3. 6.3.1.3 DAC 传递函数
        4. 6.3.1.4 DAC 增益和偏移校准
        5. 6.3.1.5 可编程压摆率
        6. 6.3.1.6 DAC 寄存器结构和清除状态
      2. 6.3.2  模数转换器 (ADC) 概述
        1. 6.3.2.1 ADC 操作
        2. 6.3.2.2 ADC 自定义通道序列发生器
        3. 6.3.2.3 ADC 同步
        4. 6.3.2.4 ADC 偏移校准
        5. 6.3.2.5 外部监控输入
        6. 6.3.2.6 温度传感器
        7. 6.3.2.7 自诊断多路复用器
        8. 6.3.2.8 ADC 旁路
      3. 6.3.3  可编程超限警报
        1. 6.3.3.1 基于警报的中断
        2. 6.3.3.2 警报操作配置寄存器
        3. 6.3.3.3 警报电压发生器
        4. 6.3.3.4 温度传感器警报功能
        5. 6.3.3.5 内部基准警报功能
        6. 6.3.3.6 ADC 警报功能
        7. 6.3.3.7 故障检测
      4. 6.3.4  IRQ
      5. 6.3.5  内部基准
      6. 6.3.6  集成精密振荡器
      7. 6.3.7  精密振荡器诊断
      8. 6.3.8  一次性可编程 (OTP) 存储器
      9. 6.3.9  GPIO
      10. 6.3.10 计时器
      11. 6.3.11 唯一芯片标识符 (ID)
      12. 6.3.12 暂存区寄存器
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 寄存器内置自检 (RBIST)
      2. 6.4.2 DAC 断电模式
      3. 6.4.3 复位
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 通信设置
        1. 6.5.1.1 SPI 模式
        2. 6.5.1.2 UART 模式
      2. 6.5.2 GPIO 编程
      3. 6.5.3 串行外设接口 (SPI)
        1. 6.5.3.1 SPI 帧定义
        2. 6.5.3.2 SPI 读取和写入
        3. 6.5.3.3 帧错误校验
        4. 6.5.3.4 同步
      4. 6.5.4 UART 接口
        1. 6.5.4.1 UART 中断模式 (UBM)
      5. 6.5.5 状态位
      6. 6.5.6 看门狗计时器
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 AFEx8201 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 多通道配置
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 模拟输出模块
        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 XTR305
            1. 8.2.1.2.1.1 电流输出模式
            2. 8.2.1.2.1.2 电压输出模式
            3. 8.2.1.2.1.3 诊断功能
        3. 8.2.1.3 应用曲线
    3. 8.3 初始化设置
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 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
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)
  • RRU|24
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.1 AFEx8201 寄存器

复杂的位访问类型经过编码可适应小型表单元。下表显示了用于此部分中的访问类型的代码。

表 7-2 AFEx8201 访问类型代码
访问类型 代码 说明
读取类型
R R 读取
写入类型
W W 写入
W WO 只写入
W WSC 写入自清除
复位或默认值
-n 复位后的值或默认值
寄存器数组变量
i、j、k、l、m、n 当这些变量用于寄存器名称、偏移或地址时，它们指的是寄存器数组的值，其中寄存器是一组重复寄存器的一部分。寄存器组构成分层结构，数组用公式表示。
y 当该变量用于寄存器名称、偏移或地址时，它指的是寄存器数组的值。

7.1.1 NOP 寄存器（偏移 = 0h）[复位 = 0000h]

返回到寄存器映射。

表 7-3 NOP 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 NOP WO 0h 无操作。
写入该字段的数据无效。始终读为零。

7.1.2 DAC_DATA 寄存器（偏移 = 1h）[复位 = 0000h]

返回到寄存器映射。

VOUT 的 DAC 代码。

表 7-4 DAC_DATA 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 DATA R/W 0h 数据。
VOUT 的 DAC 代码。

7.1.3 CONFIG 寄存器（偏移 = 2h）[复位 = 0036h]

返回到寄存器映射。

表 7-5 CONFIG 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-14 CRC_ERR_CNT R/W 0h CRC 错误计数限制
设置在设置状态位之前必须有错误的连续 SPI CRC 帧的数量。
0h = 1（默认值）；1h = 2；2h = 4；3h = 8
13-10 CLKO R/W 0h CLKO 使能
启用 CLK_OUT 引脚并设置分频器值。
0h = 禁用 CLKO（默认值）；
1h = 1.2288MHz；
2h = 1.2288/2MHz；
3h = 1.2288/4MHz；
4h = 1.2288/8MHz；
5h = 1.2288/16MHz；
6h = 1.2288/32MHz；
7h = 1.2288/64MHz；
8h = 1.2288/128MHz；
9h = 1.2288/256MHz；
Ah = 1.2288/512MHz；
Bh = 1.2288/1024MHz；
Ch = 1'b0；Dh = 1'b0；Eh = 1'b0；
Fh = 计时器
9 UBM_IRQ_EN R/W 0h UBM IRQ 使能
允许通过 UBM 在 UARTOUT 上发送 IRQ。
0h = 禁用（默认值）；1h = 启用
8 IRQ_PIN_EN R/W 0h IRQ 引脚使能
启用 IRQ 引脚功能。
0h = 禁用（默认值）；1h = 启用
7 CLR_PIN_EN R/W 0h 清除输入引脚使能
在 UBM 和 SPI 中启用基于引脚的清除状态转换。
0h = 禁用（默认值）；1h = 在 SPI 模式下启用 SCLR 引脚或在 UBM 模式下将 SDI 引脚配置为清除输入引脚
6 UART_DIS R/W 0h UART 失能
禁用 UART 功能。
0h = 启用 UART（默认值）；1h = 禁用 UART
5 保留 R 1h 保留。务必将该位设置为 1h 以实现正常功能。
4 CRC_EN R/W 1h CRC 使能
启用 SPI 的 CRC。
0h = 禁用；1h = 启用（默认值）
3 IRQ_POL R/W 0h IRQ 极性
0h = 低电平有效（默认值）；1h = 高电平有效
2 IRQ_LVL R/W 1h IRQ 电平
0h = 边沿敏感；1h = 电平敏感（默认值）
1 DSDO R/W 1h SDO 高阻态
0h = 在 CS = 0 期间驱动 SDO；1h = SDO 始终为高阻态（默认值）
0 FSDO R/W 0h 快速 SDO
在 SCLK 的负边沿上驱动 SDO。
0h = 在 SCLK 的上升沿（启动沿）驱动 SDO（默认值）
1h = 在 SCLK 的下降沿（提前捕获边沿 1/2 时钟）驱动 SDO

7.1.4 DAC_CFG 寄存器（偏移 = 3h）[复位 = 0B00h]

返回到寄存器映射。

表 7-6 DAC_CFG 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-13 保留 R/W 0h
12 PD R/W 0h DAC 输出缓冲器断电

在断电模式下，DAC 输出设置为高阻态。

0h = 启用 DAC 输出缓冲器（默认值）

1h = 禁用 DAC 输出缓冲器
11-9 SR_CLK R/W 5h 转换时钟速率

0h = 307.2kHz

1h = 153.6kHz

2h = 76.8kHz

3h = 38.4kHz

4h = 19.2kHz

5h = 9600Hz（默认值）

6h = 4800Hz

7h = 2400Hz
8-6 SR_STEP R/W 4h 转换步长

0h = 1 个代码

1h = 2 个代码

2h = 4 个代码

3h = 8 个代码

4h = 16 个代码（默认值）

5h = 32 个代码

6h = 64 个代码

7h = 128 个代码
5 SR_EN R/W 0h 转换使能

启用输出电压转换。

0h = 禁用（默认值）

1h = 启用
4 SR_MODE R/W 0h 转换模式

输出压摆率模式选择。

0h = 线性转换（默认值）

1h = 正弦转换
3 保留 R 0h
2 CLR R/W 0h 清除状态

0h = 正常运行（默认值）

1h = 强制 DAC 进入清除状态
1-0 保留 R 0h

7.1.5 DAC_GAIN 寄存器（偏移 = 4h）[复位 = 8000h]

返回到寄存器映射。

表 7-7 DAC_GAIN 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 GAIN R/W 8000h 增益
将 DAC 输出的增益设置为 0.5 至 1.499985 之间的值。
例如：

0000h = 0.5

8000h = 1.0（默认值）

FFFFh = 1.499985

7.1.6 DAC_OFFSET 寄存器（偏移 = 5h）[复位 = 0000h]

返回到寄存器映射。

表 7-8 DAC_OFFSET 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 OFFSET R/W 0h 偏移
调整 DAC 输出的偏移，二进制补码数。
例如：

0000h = 0（默认值）

FFFFh = -1

7.1.7 DAC_CLR_CODE 寄存器（偏移 = 6h）[复位 = 0000h]

返回到寄存器映射。

表 7-9 DAC_CLR_CODE 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-0 代码 R/W 0h 清除状态 DAC 代码
在清除状态下应用的 DAC 代码。请参阅节 6.3.1.6。

7.1.8 RESET 寄存器（偏移 = 7h）[复位 = 0000h]

返回到寄存器映射。

表 7-10 RESET 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-8 保留 R 0h
7-0 SW_RST WSC 0h

软件复位

写入 ADh 以启动软件复位。

7.1.9 ADC_CFG 寄存器（偏移 = 8h）[复位 = 8810h]

返回到寄存器映射。

表 7-11 ADC_CFG 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15 BUF_PD R/W 1h ADC 缓冲器断电

0h = 启用 ADC 缓冲器；1h = ADC 缓冲器断电（默认值）
14-8 HYST R/W 8h 迟滞
当超过 AIN0/AIN1/TEMP 的 ADC 测量阈值时使用的迟滞代码数。
7-5 FLT_CNT R/W 0h 故障计数
触发警报的连续故障数。
连续故障数为编程值 + 1（1-8 个故障）。
4 AIN_RANGE R/W 1h ADC 模拟输入范围

仅当 PVDD ≥ 2.7V 时，才能将 AIN0 和 AIN1 输入电压范围设置为使用 2.5V 范围。

0h = 2 × VREF；1h = 1 × VREF（默认值）
3 EOC_PER_CH R/W 0h 每个通道的 ADC 转换结束
在每个通道结束而不是在所有通道结束时发送 EOC 脉冲。

0h = 最后一个通道之后的 EOC（默认值）；1h = 每个通道的 EOC
2-1 CONV_RATE R/W 0h ADC 转换速率
该设置仅影响通道 AIN0 和 AIN1 的转换速率。速率基于 76.8kHz ADC 时钟。所有其他通道均使用 2560Hz。

0h = 3840Hz（默认值）

1h = 2560Hz

2h = 1280Hz

3h = 640Hz
0 DIRECT_MODE R/W 0h 直接模式使能

0h = 自动模式（默认值）；1h = 直接模式

7.1.10 ADC_INDEX_CFG 寄存器（偏移 = 9h）[复位 = 0080h]

返回到寄存器映射。

ADC 自定义通道时序配置如表 7-12 所示。

表 7-12 ADC_INDEX_CFG 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
15-8 保留 R 0h
7-4 STOP R/W 8h 自定义通道序列发生器停止索引
用于停止 ADC 序列的 CCS 索引。必须为 ≥ START。否则，会强制 STOP = START。

0h = OFFSET

1h = AIN0

2h = AIN1

3h = TEMP

4h = SD0 (VREF)

5h = SD1 (PVDD)

6h = SD2 (VDD)

7h = SD3 (ZTAT)

8h = SD4 (VOUT)（默认值）

9h 至 Fh = GND
3-0 START R/W 0h 自定义通道序列发生器启动索引
用于启动 ADC 序列的 CCS 索引。

0h 至 Fh = 与 STOP 字段相同（默认为 0h）

7.1.11 TRIGGER 寄存器（偏移 = Ah）[复位 = 0000h]

返回到寄存器映射。

表 7-13 TRIGGER 寄存器字段说明
位 字段 类型 复位 说明
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