ATT7037BU

单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU 钜泉 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ ——ATT7035AU/37AU/37BU/39AU V1.6 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 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page1 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU 版本更新说明 版本号 修改时间 修改内容 V0.1 2010-06-23 初始版本 V0.2 2010-11-19 1. 修改 2，3，4，5，10，11，12，13，15，16，21； 2. 删除原 17； 3. 增加 21~27； V0.3 2010-12-6 1. 重新调整顺序，修改并增加 2，18，19，24，26； V0.4 2011-12-30 1. 增加功率和有效值折算公式，中断使能和中断优先级寄存器操 作说明； V0.5 2011-4-22 1. 增加 VBAT 应用说明，PWM 应用说明； V0.6 2011-5-18 1. 增加 33~37； V0.7 2011-9-27 1. 第 12 项增加 B 版 CKCON 设置推荐； 2. 增加 38，同步时序软件规避； V0.8 2012-1-5 针对 G 版的修改： 1. 删除失效规避； 2. OSC 外部不需要 10Mohm 电阻； 3. 措辞修改； V0.81 2012-2-29 1. 增加 RTCCAL 的写入建议； 2. 分 4 章节，重新调整序号； V0.82 2012-3-19 1. 修正 Data Flash 操作（2.5） ； 2. 增加 RTC 定时器中断操作说明（2.13，原 2.13 内容合并入 2.7）； 3. 增加 PSRR 说明（3.10） ； V0.83 2012-4-19 1. 增加能量寄存器读取说明； 2. 增加 64K PM 空间使用说明； V1.0 2012-5-10 1. 2. 3. 4. V1.1 2012-9-3 1. 增加中断使能和中断标志位操作； 2. 增加有效值寄存器的读取说明； 3. 增加如何通过 0.5mT 潜动验证； V1.2 2013-4-27 1. 2. 3. 4. 5. 增加全失压计量作说明； 增加 IO 操作注意事项； 增加 SPI 操作注意事项； 增加反向功率指示标识； 增加适用于 ATT7037BU； V1.3 2014-3-26 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 增加芯片的焊接要求； 增加关于加密位的说明； 增加关于 KBI 模块的说明； 增加仿真时的注意事项； 增加 LCDCLK 在 Sleep 模式下的配置说明； 增加 OSC_SLP 的配置说明； 修改 IO 口操作注意事项。 增加 UART0 和 UART1 的应用说明； 修正笔误，增加 3.3 章节的转换系数说明； RTC 定时器中断操作修改； 增加按键的应用说明； 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page2 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU V1.4 2014-4-23 1. 修改 LCDCLK 在 Sleep 模式下的配置说明。 V1.5 2014-10-8 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. V1.6 2016-05-18 1. 增加 2.23 对写保护寄存器写有效的可靠性建议 增加 GPIO 位操作 bug； 增加 RTC 年月日时分秒改写问题； 增加 VBAT 管脚接二极管的说明； 增加上电判断的应用注意事项； 增加 VBAT 应用的注意事项； 更改 PSRR 为 ADC_Vregulator_PSRR_EN； 修改 UART1 的应用说明； 修改 KEY0 和 KEY1 的应用说明； 修改当 WDT 为 4s 清狗仍无法启动时的规避方案； 修改 RTC 补偿的描述； 调整顺序并修正文字描述。 注：本文档适用于 ATT7035AU, ATT7037AU, ATT7037BU, ATT7039AU. 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page3 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU 目录 1 2 硬件 ............................................................................................................................................................................ 6 1.1 外部 32K 晶振不需 10MOHM 偏置电阻 ........................................................................................................... 6 1.2 VDD1P8 的用法。 ............................................................................................................................................ 6 1.3 7035A 电源输出驱动能力说明........................................................................................................................ 6 1.4 电源 PIN 的推荐用法？ ................................................................................................................................... 6 1.5 VSYS 与 VBAT 切换的时间？ ........................................................................................................................ 6 1.6 VBAT 新电池略高于 3.6V，直接接入 VBAT，是否可行？ ......................................................................... 7 1.7 VBAT 的应用说明 ............................................................................................................................................ 7 1.8 推荐的采样输入信号。 （电流信号幅度根据实际情况定） .......................................................................... 7 1.9 JTAG 复用的串口（UART1）的应用说明 ..................................................................................................... 7 1.10 按键的应用说明 ................................................................................................................................................ 7 1.11 芯片的焊接要求 ................................................................................................................................................ 7 1.12 关于 VBAT 管脚是否需要接二极管？ ........................................................................................................... 7 软件 ............................................................................................................................................................................ 8 2.1 WDT 设为 4S 清狗，但程序无法启动 ............................................................................................................ 8 2.2 如何提高程序运行速度？ ................................................................................................................................ 8 2.3 内部 RAM 高 128BYTES 和 SFR 地址重合，操作上如何区分？ .................................................................. 8 2.4 如何使用双指针进行数据块搬移？ ................................................................................................................ 8 2.5 DATA FLASH 如何操作？ ................................................................................................................................... 9 2.6 如何配置系统电源管理？ .............................................................................................................................. 11 2.7 如何进入 SLEEP 模式并实现唤醒 ................................................................................................................ 11 2.8 如何利用 LVDIN PIN 检测电源电压？......................................................................................................... 13 2.9 用 LVDIN 进行上电判定的注意事项 ............................................................................................................ 14 2.10 UART1 波特率计算公式 .................................................................................................................................. 14 2.11 中断使能和中断优先级寄存器操作注意事项 .............................................................................................. 14 2.12 初始化需强制高频锁定 .................................................................................................................................. 14 2.13 RTC 的补偿 ..................................................................................................................................................... 14 2.14 RTC 的定时器中断标志位操作注意事项 ..................................................................................................... 15 2.15 中断使能和中断标志位操作 .......................................................................................................................... 15 2.16 PTA 操作注意事项（仅针对 ATT7039A） .................................................................................................. 16 2.17 GPIO 口的位操作问题 ................................................................................................................................... 16 2.18 SPI 操作注意事项 ........................................................................................................................................... 16 2.19 关于 KEY 模块的配置说明............................................................................................................................ 16 2.20 LCDCLK 在 SLEEP 模式下的推荐配置 ......................................................................................................... 17 2.21 OSC_SLP 的配置说明 .................................................................................................................................... 17 2.22 RTC 模块的年月日时分秒寄存器改写时注意事项...................................................................................... 17 2.23 对写保护寄存器写有效的可靠性建议 .......................................................................................................... 17 2.24 如何使用第二路电流通道实现防窃电功能？ .............................................................................................. 18 2.25 P_OFFSET 和 Q_OFFSET 校验公式 ................................................................................................................... 18 2.26 考虑到 OFFSET 校验和使用第二路电流通道的校表流程 ............................................................................. 19 2.27 EMU 模块的开启条件 .................................................................................................................................... 20 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page4 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU 3 2.28 SUPDC 控制 EMU 失效 ................................................................................................................................. 20 2.29 如何实现全失压计量？ .................................................................................................................................. 20 2.30 功率及有效值(RMS) 折计算公式 ................................................................................................................. 21 2.31 单相三线的应用 .............................................................................................................................................. 22 2.32 关于 EMC 改善主要以下几点需要注意 ....................................................................................................... 22 2.33 ADC_VREGULATOR_PSRR_EN 和 ADC_CHOPPER 说明 .......................................................................... 22 2.34 能量寄存器的读取说明 .................................................................................................................................. 23 2.35 有效值寄存器的读取说明 .............................................................................................................................. 23 2.36 如何通过 0.5MT 潜动验证 ............................................................................................................................. 23 2.37 反向功率指示标识 .......................................................................................................................................... 23 仿真 .......................................................................................................................................................................... 24 3.1 如何避免参数传递错误，保证系统可靠性？ .............................................................................................. 24 3.2 仿真器使用中的注意事项 .............................................................................................................................. 24 3.3 单步调试时，受写保护的寄存器为何无法被改写？ .................................................................................. 24 3.4 下载成功，能正常运行，却无法仿真 .......................................................................................................... 24 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page5 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU 1 1.1 硬件 外部32k晶振不需10Mohm偏置电阻 A：如图 1， 系统复位后，片上低频振荡电路需外接 32KHz 晶振（已经内置 10Mohm 偏置电阻）才可正 常工作，经内部 PLL 产生系统高频时钟。负载电容（15pF）的容值需根据晶振厂家的推荐。 图1 1.2 VDD1P8的用法。 A：VDD1P8 输出的是内核工作电压，推荐加 0.1uF 和 1uF 电容进行滤波，也可仅加 0.1uF。 1.3 7035A 电源输出驱动能力说明 A：7035A 有三个 VDD3P3 电源输出，分别为 pin92，51，26。  VSYS 和最近的 VDD3P3(PIN92)之间的导通阻抗为 8 欧姆，PIN51，PIN26 相对于 PIN92 的阻抗为 5 欧姆。三个 VDD3P3 （PIN51，PIN26 和 PIN91）在芯片内部是连接在一起的，PIN51 和 PIN26 的驱 动能力小于 3mA，对于接外部负载的应用，建议 PIN92 和 PIN51 在 PCB 上连接在一起，相关负载接 在该电源线上。  VDD3P3 的总的驱动能力受限于电流流过 VSYS 和 PIN92(VDD3P3)之间的电阻导致的压降。VDD3P3 （PIN92）=VSYS-I×8.( I 是通过 VSYS 引脚流入 VDD3P3 的电） 例如： VSYS=3.3V，VDD3P3 的驱动电流 I=12mA， VDD3P3(PIN92)=3.3-0.012*8=3.2V 1.4 电源PIN的推荐用法？ A：  VDD3P3 是内部电源输出,为了保持电压输出的稳定，减少纹波，推荐外加滤波电容 0.1uF+10uF。  对抗 ESD 影响，芯片的 3 个 VDD3P3 最好能分别外接滤波电容 0.1uF+10uF，或者接在一起，在此电 源布线较长的情况下，沿途增加电容进行滤波。 1.5 VSYS与VBAT切换的时间？ A：电源是无缝切换的，完全切换过去的时间小于 1ms。(测试条件是在 VBAT=3.6V，VSYS=2.8V，VDD3P3 上接 0.1uF+10uF 滤波电容的情况下)，切换时间与电压切换档位、VBAT 的切换电压、电容都有关系，不 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page6 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU 会超过 2ms。 1.6 VBAT新电池略高于3.6v，直接接入VBAT，是否可行？ A：VBAT 最大可以接到 3.8V。正常的标称 3.6V 电池直接接入 VBAT 都不会有问题。 1.7 VBAT的应用说明 A：在不连接电池的应用中，VBAT 应连接到 VSYS，不推荐 Floating，不能直接接地（或只接法拉电容） 。 若因电池电压过低导致无法唤醒，需要检查软、硬件设计，降低唤醒时系统功耗（如开启的功能模块， IIC 操作、IO 设置等） ；修改 BOR 为较低的阈值。 1.8 推荐的采样输入信号。（电流信号幅度根据实际情况定） A：  电压通道推荐输入为 200mV 有效值。电压信号太大，会导致串扰，以及量程溢出；太小会影响内部 精度。可选择的范围 143mV～350mV，此推荐的电压范围可以保证 70%Un 以及 60%Un 输入时的精度 符合国标；  建议采用第一电流通道作为主计量通道。 1.9 JTAG复用的串口（UART1）的应用说明 A：UART1 的 TX1，RX1 引脚与 JTAG 的 TDO，TMS 引脚复用。如果使用 UART1 来实现通讯功能，有 可能会影响到正常的下载和仿真。 因此推荐用其他串口来实现通讯功能，如不可避免使用 UART1 来实现通讯功能，可以在硬件上做节 点，当进行下载和仿真的时候将复用的电路断开。 1.10 按键的应用说明 A：KEY0、KEY1 引脚与 JTAG 的 TCK，TDI 引脚复用。KEY0 或 KEY1 引脚上如果外接 0.1uF 滤波电容 有可能会影响 JTAG 口的下载和仿真功能。 优先推荐用 KEY2、 KEY3、 外部中断 0 或外部中断 1 来实现按键功能。 若不可避免使用 KEY0 和 KEY1， 则推荐通过使用小于 4700pF 的电容来进行规避。 1.11 芯片的焊接要求 A：芯片开封后需保存在干燥的环境中并保证在 168h 内上板； 若芯片开封后 168h 内未上板，需要在焊接前在 125℃条件下烘干 7~8 小时做防潮处理，然后才可以焊 接；芯片能够承受的峰值焊接温度为 260℃。 1.12 关于VBAT管脚是否需要接二极管？ A：当 VBAT 管脚外接电池并且电池电压较低（低于 2.0V）时，若系统反复上下电的环境中，当掉电时系 统切换到 VBAT 供电，VDD3P3 此时的电压高于电池电压，会反向往电池灌电，加速电池老化，减小其寿 命。 若想规避此现象，可以在 VBAT 管脚接个二极管后再接降 0.3V 的锗管。但由于 VBAT 外围的负载会 影响到锗管的压降，因此此时电池电压检测的结果会受影响。 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page7 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU 2 2.1 软件 WDT设为4s清狗，但程序无法启动 A：原因是程序的变量初始化时间超过了 4S，而且这部分程序是 keil 编译器自己生成的，用户也没法在其 中增加清狗指令。 建议用户在写程序时，注意以下几点：  缩短初始化时间，减少 ram 的占用；  在声明 const 变量的时候前面加 code，将这些常数放在 code 区；  定义变量的时候，不要带初始化，比如 unsigned char temp = 1；改为 unsigned char temp；给其赋值为 1 的动作放在用户程序中。也就是说需要赋初值的变量，不要在声明的时候赋值，放在用户程序中主 动赋值；  也可以选择不修改程序，直接在 STARTUP.A51 中打开高频。 2.2 如何提高程序运行速度？ A：ATT703X 是单 Cycle 的 CPU，程序和数据存储器均支持零延迟读写操作，读写速度可以通过读写延迟 控制寄存器 CKCON（0x8E）加以控制。 CKCON[6：4] = 111 ；Flash 空间对于一个字节读写操作的取址时间为（7+1）个振荡周期； CKCON[6：4] = 000 ；Flash 空间对于一个字节读写操作的取址时间为（0+1）个振荡周期； CKCON[2：0] = 001 ；XRAM 空间对于一个字节读写操作的取址时间为（1+1）个振荡周期； CKCON[2：0] = 000 ；XRAM 空间对于一个字节读写操作的取址时间为（0+1）个振荡周期； 推荐设置 CKCON=0x11（综合速度和 EMC 等特性考虑） 。 2.3 内部RAM高128bytes和SFR地址重合，操作上如何区分？ A：内部 RAM 高 128bytes 只能采用寄存器间接寻址方式，如： MOV A @R0； 而 SFR 是直接寻址的，如： MOV A， 070H； 2.4 如何使用双指针进行数据块搬移？ A：利用 DPS 的 SEL (bit0)位选择当前的数据指针，就可实现快速数据块搬移。 DPS_SEL = 0 ;数据指针使用 DPTR0（default） ； DPS_SEL = 1 ;数据指针使用 DPTR1； 例： 将 0100H 地址开始的 10 个数据搬到 0300H 地址，程序如下： MOV DPTR, #0100H ;DPTR0 地址为 0100H MOV R0, #0AH ;数据块长度 10 放入 R0 INC DPS ;切换指针为 DPTR1 MOV DPTR, #0300H ;DPTR1 地址为 0300H LOOP: INC DPS ;切换指针为 DPTR0 MOVX A, @DPTR ;从 0100H 取数据 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page8 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU INC DPS ;切换指针为 DPTR1 MOVX @DPTR, A; ;放入 0300H DJNZ R0, LOOP ;循环搬移 INC DPS ;切换指针为 DPTR0 注：如果采用较老的钜泉仿真器，若芯片内已有程序设置了 DPS=1，再此下载程序时会出现下载不了的情 况，原因是仿真器和 703x 的 DPTR 不同步，这种情况在使用新版本的 70XX 仿真器将不会出现此问题。 2.5 Data Flash如何操作？ A：ATT703X 包含 60K Code Flash、4K Flash（DM/PM）和 256Info Flash 三部分。  4K Flash 默认为 Data Memory ，若需要将其配置为 PM 空间，操作如下 配置 PCON 的 DP_SEL 选择 60K~64K Flash 为 PM 空间： BWPR = 0xCF; BWPR = 0xDC; PCON |= 0x40;// DP_SEL(bit6) =1 BWPR = 0; 修改编译器的分配地址确保 PCON|=0x40 之前的程序都运行在前 60K： OPTION for target->BL51 Locate->code :？C_C51STARTUP(address), address 要定义在前 60K 地址，注 意不要跟中断向量表的地址重合。 若不作此修改， STARTUP 文件可能被 KEIL 编译器分配到 60K -64K 之间，程序中 PCON 配置的 DP_SEL 起不到作用。  4K DM Flash，可以代替片外的 EEPROM 用于存储掉电时需要保存的数据，地址范围为 1000H-1FFFH， 包含 4 页，每页 1KB。推荐这部分空间采用第二种映射模式：  第二种映射模式按页擦除 Data Flash 例如：擦除 DM Flash Page2，程序如下： ANL PCON, #0EFH ; PMW=0 ORL MCON, #03H ; PMLOCK=1,RSLOCK=1 MOV A, MCON ANL A, #0F3H ; FOP0=0 ORL A, #08H ; FOP1=1 MOV MCON, A ; Flash Page Erase ORL MCON, #40H ; select the second mode MOV A, #0FFH ; erase with FFH MOV DPTR, #01400H ; DM address, page2 MOVX @DPTR, A XXX: MOV A, MCON JB ACC.4, XXX ; wait BUSY=0 RET 例程： void FlashDMPageErase(u16 Pageaddress) //页地址就是这一页任何一个地址 { PCON&=0xEF; //PMW=0 MCON|=0x03; //PMLOCK=1,RSLOCK=1 MCON&=0xF3; MCON|=0x08; //FOP[1:0]=10 页擦数 MCON|=0x40; //MAPMOD=1; 版权归钜泉光电科技（上海）有限公司所有 http://www.hitrendtech.com Page9 of 25 Rev1.6 单相多功能电能计量 SOC 芯片 FAQ—ATT7035AU/37AU/37BU/39AU XBYTE[Pageaddress]=0xFF; while(MCON&0x10); }  第二种映射模式写 Data Flash: 例如：将 11H 写入 DM Flash 0x1400，程序如下： ANL PCON, #0EFH ; PMW=0 ORL MCON, #03H ; PMLOCK=1,RSLOCK=1 MOV A, MCON ORL A, #04H ; FOP0=1 ANL A, #0FBH ; FOP1=0 MOV MCON, A ; Flash Page write enable ORL MCON, #40H ; select the second mode MOV A, #011H ; write data MOV DPTR, #01400H ; DM address MOVX @DPTR, A XXX: MOV A, MCON JB ACC.4, XXX ; wait BUSY=0 RET 注：应用时，需要先将整页数据拷贝到 RAM，再擦除该页，在 RAM 中修改数据后，再将整页数据写回 Flash。 例程： void FlashWriteDM(u16 address, u8 num ,u16 size) { u16 i; PCON&=0xEF; //PMW=0 MCON|=0x03; //PMLOCK=1,RSLOCK=1 MCON&=0xF3; MCON|=0x04; //FOP[1:0]=01 写操作 MCON|=0x40; //MAPMOD=1; for(i=0;i